CN219389785U - 一种烟气换热器及废铅酸蓄电池回收系统尾气双ggh节能处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种烟气换热器及废铅酸蓄电池回收系统尾气双GGH节能处理系统，烟气换热器包括换热器壳体、换热管模块、吹灰机构和旁路调节机构；吹灰机构包括压差传感器以及吹灰器，旁路调节机构包括设置在高温烟气出口区域的温度传感器以及连通至低温烟气通道的旁路阀。本实用新型的尾气节能处理系统利用两个GGH进行换热，脱硫后的烟气先通过第二GGH然后再进入第一GGH的管程，这样能够提高第一GGH中的换热管壁温，避免露点，没有水产生，尘不会变成泥附着在管外壁，避免堵塞。同时，第二GGH的管程和壳程均为不含尘烟气，也不会出现堵塞问题。

Description

一种烟气换热器及废铅酸蓄电池回收系统尾气双GGH节能处 理系统

技术领域

本实用新型涉及化工尾气处理技术领域，具体涉及一种烟气换热器及废铅酸蓄电池回收系统尾气双GGH节能处理系统。

背景技术

随着铅酸电池作为汽车电源的广泛应用，其低成本、高可用性的特点使其需求量迅速增加。这些铅酸电池的铅和含铅化合物的污染也上升到了一个新的水平。因此，不当的铅酸电池处理会导致有毒金属污染土壤和水，继而威胁到人类的身体健康。对铅酸电池的有效回收和管理是科学界面临的一个重大挑战。目前，消除或减少铅酸电池的铅污染已经引起了广泛关注。

完整的废蓄电池通常由液态的电解液和固态的有机物、金属铅、铅膏或渣泥组成。其回收利用是为了回收铅、硫酸以及聚丙烯塑料外壳。在废铅酸蓄电池回收中会产生大量的含尘烟气，该烟气需要经过净化后才能排放大气。针对废铅酸蓄电池回收过程中产生烟气的处理，现有技术中提出了以下几种技术方案：

参考文献1：专利公开号为CN111992020A的中国专利文献。

参考文献1公开了一种铅酸蓄电池回收用尾气处理工艺，具体包括以下步骤：对于铅回收企业的所有工序排放出来的粉尘，应经过收集和处理后排放，根据污染治理程度的要求，采用布袋除尘器、静电除尘器、旋风除尘器、陶瓷过滤器或湿式除尘器，收集好的粉尘可以直接返回铅回收生产系统；对于SO₂，其消除可采用干式、半干式、半湿和湿式等方法。采用先进成熟的脱硫技术和设备进行。

参考文献2：专利公开号为CN112271350A的中国专利文献。

参考文献2公开了一种废旧电池回收制取再生铅的方法，废旧铅酸电池进入全自动破碎分选，分别分离成铅膏，铅栅，各类塑料，铅膏通过碳酸氢铵进行预脱硫处理，脱硫制得脱硫铅膏与硫酸铵副产物，脱硫铅膏通过低温转炉冶炼制成还原铅锭，铅渣以及低SO₂含量冶炼尾气，冶炼烟气进入冶炼尾气处理系统沉降室与表冷器进行冷却降温与烟尘沉淀后进入后方布袋，通过布袋将微小的烟尘进行过滤，过滤后烟尘浓度达到国家排放标准，过滤以及沉淀的烟尘作为烟道灰会用至转炉冶炼系统进行配料，烟气后方通过喷淋后，除去其中残留的少量SO₂后，达到排放标准，从烟囱排出系统。

参考文献1和2中的烟气处理系统均没有进行余热利用，导致其尾气处理系统的热量利用效率较低，能耗较高。

实用新型内容

本实用新型的目的是为解决现有技术中针对铅酸蓄电池回收用尾气处理时，热量利用效率低、处理能耗高的问题，提供一种烟气换热器及废铅酸蓄电池回收系统尾气双GGH节能处理系统。

本实用新型为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种烟气换热器，包括换热器壳体以及换热管模块，换热器还设置有吹灰机构和旁路调节机构；

吹灰机构包括压差传感器以及吹灰器，压差传感器的两个采压口分别连接至高温烟气进口区域及出口区域，吹灰器设置在高温烟气进口区域内并与压差传感器电连接；

旁路调节机构包括设置在高温烟气出口区域的温度传感器以及连通至低温烟气通道的旁路阀。

作为本实用新型一种烟气换热器的进一步优化：高温烟气进口设置在换热器壳体的上端，高温烟气出口设置在换热器壳体的下端侧壁，低温烟气的进出口均设置在换热器壳体的侧壁。

作为本实用新型一种烟气换热器的进一步优化：所述换热器壳体的下端还设置有卸灰口，换热器壳体的侧壁位于卸灰口的上方设置有松动口。

作为本实用新型一种烟气换热器的进一步优化：所述换热管模块的上方设置有不参与换热的防磨管，或位于上部的换热管采用厚壁管。

作为本实用新型一种烟气换热器的进一步优化：位于下部的换热管的管入口处设置有隔热套管。

一种废铅酸蓄电池回收系统尾气双GGH节能处理系统，包括电除尘器、第一GGH、脱硫塔、第二GGH、SCR反应器和烟囱；第一GGH为上述烟气换热器；

电除尘器的烟气出口与第一GGH的高温烟气进口连接，第一GGH的高温烟气出口连接至脱硫塔；

脱硫塔的烟气出口与第二GGH的低温烟气进口连接，第二GGH的低温烟气出口与第一GGH的低温烟气进口连接；

第二GGH的低温烟气出口连接至SCR反应器，SCR反应器的烟气出口与第二GGH的高温烟气进口连接，第二GGH的高温烟气出口连接至烟囱。

作为本实用新型一种废铅酸蓄电池回收系统尾气双GGH节能处理系统的进一步优化：所述第二GGH包括第二换热器壳体以及设置在第二换热器壳体内的第二换热管模块，高温烟气进口设置在第二换热器壳体的上端，高温烟气出口设置在第二换热器壳体的下端侧壁，低温烟气进口设置在第二换热器壳体的下端侧壁，低温烟气进口设置在第二换热器壳体的上端侧壁。

作为本实用新型一种废铅酸蓄电池回收系统尾气双GGH节能处理系统的进一步优化：位于第二换热器壳体上部的换热管两端均罩设有将换热管与管板连接处和脱硝烟气通道隔离的隔热板。

作为本实用新型一种废铅酸蓄电池回收系统尾气双GGH节能处理系统的进一步优化：所述第二换热器壳体的下端还设置有排水口。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型的烟气换热器设置有吹灰机构和旁路调节机构，吹灰机构能够将堆积在换热管模组上方的灰及时清理，以提高换热器的换热效率；旁路调节机构能够提高高温烟气换热后的出气温度，以实现工艺条件的灵活调节；

2、本实用新型的尾气处理系统利用两个GGH进行换热，脱硫后的烟气先通过第二GGH然后再进入第一GGH的管程，这样能够提高第一GGH中的换热管壁温，避免露点，没有水产生，尘不会变成泥附着在管外壁，避免堵塞。同时，第二GGH的管程和壳程均为不含尘烟气，也不会出现堵塞问题。

附图说明

图1为本实用新型烟气换热器的外部(主视)结构示意图；

图2为本实用新型烟气换热器的内部结构示意图；

图3为本实用新型烟气换热器的外部(俯视)结构示意图；

图4为本实用新型废铅酸蓄电池回收系统尾气双GGH节能处理系统的流程图；

图5为本实用新型第二GGH的内部结构示意图；

图中标记：

1、烟气换热器；

2、第二GGH；

101、换热器壳体；

102、吹灰机构；

1021、压差传感器；

1022、吹灰器；

103、卸灰口；

104、松动口；

105、旁路调节机构；

1051、温度传感器；

1052、旁路阀；

106、导流罩；

107、导流板；

108、换热管模块；

201、第二换热器壳体；

202、第二换热管模块；

203、隔热板；

204、导流罩；

205、排水口。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，下面结合实施例进一步阐明本实用新型的内容，但本实用新型的内容并不局限于下面的实施例。

<实施例1>

如图1-3所示：第一GGH1包括换热器壳体101、换热管模块108以及吹灰机构102，原烟气进口设置在换热器壳体101的上端，原烟气出口设置在换热器壳体101的下端侧壁，待脱硝烟气的进出口均设置在换热器壳体101的侧壁。

换热器壳体101为常见的立式换热器结构形式，原烟气走换热器的壳程，由换热器壳体101的顶端进入壳体内，在壳体内与换热管中流动的待脱硝烟气进行换热，然后由换热器壳体101下部侧壁的出口流出。

换热管模块108为两流程换热模块，两个独立的换热管组上下并排设置，净烟气的进口和出口位于换热管组的同一侧，换热管组的另一侧设置有导流罩106，通过导流罩106使得净烟气的流道形成“U”形流道。

需要说明的是，为了优化原烟气以及净烟气在换热器内的流动，在换热器壳体101的原烟气进口区域内以及导流罩106内均设置有导流板107。

为了方便GGH的维修，在换热器壳体101的下端侧壁设置有人孔。

虽然原烟气是经过电除尘处理后的烟气，但是其含尘量依然在400-1000mg/m³，为了避免原烟气进入换热器壳体101后，长期运气导致灰粒聚集在换热管组的上部，阻扰原烟气的流动，本实用新型的第一GGH1中还设置有吹灰机构102。

吹灰机构102包括压差传感器1021以及吹灰器1022，压差传感器1021的两个采压口分别连接至原烟气进口区域及出口区域，吹灰器1022设置在原烟气进口区域内并与压差传感器1021电连接。换热器壳体101的下端还设置有卸灰口103，换热器壳体101的侧壁位于卸灰口103的上方设置有松动口104。

当第一GGH1内出现积灰较多的情况时，原烟气进口和出口之间的压差会升高，压差传感器1021检测到压差变化，并向吹灰器1022发出控制信号以启动吹灰器1022，将附在换热管组上的会吹掉。

需要说明的是，吹灰器1022为现有技术中已经存在的装置，并非本实用新型的创新所在，现有技术中任意能够实现换热器壳体101内部吹灰功能的吹灰器1022均可用于本实用新型中。

出于调节原烟气温度的考虑，本实用新型的第一GGH1还包括旁路调节机构105，旁路调节机构105包括设置在原烟气出口区域的温度传感器1051以及连通至待脱硝烟气通道的旁路阀1052。

具体地，旁路阀1052安装在导流罩上，当温度传感器1051检测到原烟气出口区域的温度低于设定值时，向旁路阀1052发出控制信号以打开旁路阀1052，使部分待脱硝烟气不与原烟气充分换热，减少原烟气通过换热管组的热损失，进而提高原烟气的出口温度。

针对第一GGH1的实际换热环境，在换热管模块102方面可以进行以下优化：

第一，换热管模块102的上方设置有不参与换热的防磨管，或位于上部的换热管采用厚壁管。这是由于位于换热管模块102上方的换热管长期受到携带有灰粒的原烟气的冲刷，没有防磨措施的话，容易造成换热管件的损坏。

第二，位于下部的换热管的管入口处设置有隔热套管。进一步避免此处有露点冷凝水产生。

<实施例2>

如图4所示：一种废铅酸蓄电池回收系统尾气双GGH节能处理系统：包括电除尘器、第一GGH1、脱硫塔、第二GGH2、SCR反应器和烟囱。其中，第一GGH为<实施例1>中记载的烟气换热器。

电除尘器的烟气出口与第一GGH的高温烟气进口连接，第一GGH的高温烟气出口连接至脱硫塔；脱硫塔的烟气出口与第二GGH的低温烟气进口连接，第二GGH的低温烟气出口与第一GGH的低温烟气进口连接；第二GGH的低温烟气出口连接至SCR反应器，SCR反应器的烟气出口与第二GGH的高温烟气进口连接，第二GGH的高温烟气出口连接至烟囱。

原烟气为经过电除尘处理后的烟气，原烟气的含尘量为400-1000mg/m³，原烟气的温度在350℃左右。

烟气的脱硫：与第一GGH换热后的烟气通入脱硫塔的内部，然后通过抽液泵将制备储存的脱硫剂抽取，通过环形管和喷洒头喷出，在吸收塔内对烟气喷淋洗涤，实现对烟气的脱硫。

脱硫后烟气通过第二GGH2与脱硝后烟气换热初步升温至130℃以上，然后再进入第一GGH与原烟气换热再次升温，使烟气温度达到280℃以上，然后进行脱硝。

烟气的脱硝：脱硫后的烟气经第一GGH和第二GGH2两次升温后达到280℃以上，然后进入SCR反应器，经脱硝催化剂的催化，脱除氮氧化合物。

脱硝后烟气通过第二GGH2与脱硫后烟气换热降温后排放至大气。

如图5所示，第二GGH2包括第二换热器壳体201以及设置在第二换热器壳体201内的第二换热管模块202，脱硝烟气进口设置在第二换热器壳体201的上端，脱硝烟气出口设置在第二换热器壳体201的下端侧壁，脱硫烟气进口设置在第二换热器壳体201的下端侧壁，脱硫烟气进口设置在第二换热器壳体201的上端侧壁。

脱硝后的高温烟气进入第二GGH2的壳程，与脱硫后的低温烟气进行换热，降温后的烟气即可排入大气。而脱硫后的烟气经换热后升温至130℃以上再进入第一GGH。

由于脱硝后的烟气温度较高200℃以上，容易造成换热管与管板之间的密封失效，位于第二换热器壳体201上部的换热管两端均罩设有将换热管与管板连接处和脱硝烟气通道隔离的隔热板203，通过隔热板203能够将换热管与管板的密封处与壳程内的高温烟气隔离。

第二换热器壳体201为常见的立式换热器结构形式，脱硝后的高温烟气走换热器的壳程，由第二换热器壳体201的顶端进入壳体内，在壳体内与换热管中流动的脱硫后烟气进行换热，然后由第二换热器壳体201下部侧壁的出口流出。

第二换热器壳体201的下端还设置有排水口205。

第二换热管模块202为三流程换热模块，三个独立的换热管组上下并排设置，脱硫烟气的进口位于最下方换热管组的一侧，脱硫烟气的出口位于最上方换热管组的另一侧，相邻两个换热管组之间通过导流罩204实现烟气流道的连通，整个换热模块的烟气管程呈“S”形。

需要说明的是，图5中仅示出了部分换热管。

由于高温烟气经过与最上方换热管组换热后，其温度会下降至200℃以下，该温度对换热管与管板的密封处影响较小，基于此，下方的两个换热管组内可以不设置隔热板。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。

Claims (9)

1.一种烟气换热器，包括换热器壳体(101)以及换热管模块(108)，其特征在于：换热器还设置有吹灰机构(102)和旁路调节机构(105)；

所述吹灰机构(102)包括压差传感器(1021)以及吹灰器(1022)，压差传感器(1021)的两个采压口分别连接至高温烟气进口区域及出口区域，吹灰器(1022)设置在高温烟气进口区域内并与压差传感器(1021)电连接；

所述旁路调节机构(105)包括设置在高温烟气出口区域的温度传感器(1051)以及连通至低温烟气通道的旁路阀(1052)。

2.如权利要求1所述烟气换热器，其特征在于：高温烟气进口设置在换热器壳体(101)的上端，高温烟气出口设置在换热器壳体(101)的下端侧壁，低温烟气的进出口均设置在换热器壳体(101)的侧壁。

3.如权利要求1所述烟气换热器，其特征在于：所述换热器壳体(101)的下端还设置有卸灰口(103)，换热器壳体(101)的侧壁位于卸灰口的上方设置有松动口(104)。

4.如权利要求1所述烟气换热器，其特征在于：所述换热管模块(108)的上方设置有不参与换热的防磨管，或位于上部的换热管采用厚壁管。

5.如权利要求1所述烟气换热器，其特征在于：位于下部的换热管的管入口处设置有隔热套管。

6.一种废铅酸蓄电池回收系统尾气双GGH节能处理系统，其特征在于：包括电除尘器、第一GGH、脱硫塔、第二GGH(2)、SCR反应器和烟囱；第一GGH为权利要求1-5中任一权利要求所述烟气换热器；

电除尘器的烟气出口与第一GGH的高温烟气进口连接，第一GGH的高温烟气出口连接至脱硫塔；

脱硫塔的烟气出口与第二GGH的低温烟气进口连接，第二GGH的低温烟气出口与第一GGH的低温烟气进口连接；

第二GGH的低温烟气出口连接至SCR反应器，SCR反应器的烟气出口与第二GGH的高温烟气进口连接，第二GGH的高温烟气出口连接至烟囱。

7.如权利要求6所述废铅酸蓄电池回收系统尾气双GGH节能处理系统，其特征在于：所述第二GGH(2)包括第二换热器壳体(201)以及设置在第二换热器壳体(201)内的第二换热管模块(202)，高温烟气进口设置在第二换热器壳体(201)的上端，高温烟气出口设置在第二换热器壳体(201)的下端侧壁，低温烟气进口设置在第二换热器壳体(201)的下端侧壁，低温烟气进口设置在第二换热器壳体(201)的上端侧壁。

8.如权利要求7所述废铅酸蓄电池回收系统尾气双GGH节能处理系统，其特征在于：位于第二换热器壳体(201)上部的换热管两端均罩设有将换热管与管板连接处和脱硝烟气通道隔离的隔热板(203)。

9.如权利要求7所述废铅酸蓄电池回收系统尾气双GGH节能处理系统，其特征在于：所述第二换热器壳体(201)的下端还设置有排水口(205)。