專利名稱：一種垃圾焚燒煙氣的低溫余熱回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煙氣的低溫余熱回收方法，特別涉及垃圾焚燒煙氣的低溫余熱回 收利用，也適用于相同條件的鋼鐵、化工等領(lǐng)域煙氣的低溫余熱回收利用。
背景技術(shù)：
城市生活垃圾、作物秸稈、市政污泥的產(chǎn)生量大、影響范圍廣，已成為嚴(yán)重制約我 國社會、經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展的重要因素之一。目前，全國城市生活垃圾的產(chǎn)生量高達(dá)1. 6億噸/ 年，且正以5% -8%的速率逐年增加。焚燒技術(shù)處理城市生活垃圾，由于具有使垃圾最大限 度的減量化，最小污染的無害化和熱能利用的資源化等優(yōu)點，正在國內(nèi)逐漸興起。據(jù)不完全 統(tǒng)計，目前國內(nèi)已有近100座垃圾焚燒發(fā)電廠相繼投入建設(shè)和運行，未來5年內(nèi)我國還將新 建300余座垃圾、污泥及秸稈等固體廢物焚燒發(fā)電廠。由于經(jīng)濟(jì)條件與地理環(huán)境等諸多因素影響，中國垃圾普遍存在含水率高的特點， 通?？蛇_(dá)50%以上。垃圾焚燒后的排煙含水率超過30%，溫度達(dá)150°C以上，水蒸汽因而被 直接排放，不但造成煙氣物理顯熱未獲利用，汽化潛熱也白白浪費，冬天時還會形成濃烈白 煙，對周邊居民造成困擾。目前已獲授權(quán)的煙氣余熱回收專利較多，但主要涉及以下內(nèi)容①200°C以上的 中高溫?zé)煔庥酂峄厥栈蛴酂徨仩t改造，如“一種煙氣余熱回收方法及其裝置”；②燃煤或燒 結(jié)煙氣的余熱回收，如“潛熱法煙氣余熱回收系統(tǒng)”。與之相比，本發(fā)明屬于低溫?zé)煔獾纳?度余熱回收，煙氣溫度需降低至50°C以下方可充分回收水蒸汽潛熱，煙氣的自生通風(fēng)能力 因而大大降低，難以通過煙囪直接排放；此外，垃圾焚燒煙氣中富含多種酸性氣體，如HCL、 HF、NOx及SOx等，冷凝換熱過程中產(chǎn)生的酸腐蝕性極強(qiáng)，余熱回收中的設(shè)備維護(hù)與設(shè)計難 度也相對更大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種流程簡單、高效率、低成本 的垃圾焚燒煙氣低溫余熱回收方法。本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是一種垃圾焚燒煙 氣的低溫余熱回收方法，包括如下步驟(一)將除塵后的低溫垃圾焚燒煙氣通至熱管式換 熱器的冷端進(jìn)行降溫，熱管內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)同時發(fā)生氣化并進(jìn)入熱管熱端，熱管換熱器的煙 氣接觸側(cè)均涂敷防腐材質(zhì)；(二)將所述降溫后的煙氣送入列管式冷凝器殼程，與管程內(nèi)的 常溫水充分換熱以回收其余熱，列管冷凝器的煙氣接觸側(cè)均涂敷防腐材質(zhì)；(三)煙氣冷凝 液通過重力作用匯聚于冷凝器下部并排出，進(jìn)行后續(xù)無害化處理；(四)將所述冷凝后的煙 氣通至熱管式換熱器的熱端進(jìn)行升溫，熱管內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)同時發(fā)生冷凝并通過自流方式返 回?zé)峁芾涠酥貜?fù)換熱；(五)將所述升溫后的煙氣送入煙囪并直接排放。所述熱管換熱器與列管冷凝器煙氣接觸側(cè)所涂敷的防腐材質(zhì)為石墨。所述除塵后的低溫垃圾焚燒煙氣的溫度為150 200°C，含塵量低于lg/Nm3。
所述降溫后的煙氣溫度約為120 130°C。所述冷凝后的煙氣溫度約為30 50°C。所述升溫后的煙氣溫度約為80 90°C。所述熱管換熱器內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)為軟化水。本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是采用熱管等高效換熱設(shè)備回收煙氣顯熱與水 蒸汽潛熱，大幅提高余熱回收效率；將強(qiáng)度高、導(dǎo)熱效果好、耐酸能力強(qiáng)的石墨材料涂敷于 設(shè)備的煙氣接觸側(cè)，有效解決了垃圾焚燒煙氣的低溫腐蝕與設(shè)備磨損等問題；冷凝后的煙 氣通過熱管換熱器回收入口煙氣顯熱后溫度重新升高，煙囪自生通風(fēng)能力減弱問題得以消 除，無需外加熱源。本發(fā)明具有流程簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、投資少、運行費用低等優(yōu) 點，因而有較好的發(fā)展前景和推廣價值。


圖1是本發(fā)明的正視流程示意圖，圖2是本發(fā)明的側(cè)視流程示意圖。1、除塵后的低溫?zé)煔猓?、熱管式換熱器，3、列管式換熱器，4、煙氣冷凝液，5、常溫 冷卻水，6、熱水。
具體實施例方式為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖 詳細(xì)說明如下請參閱圖1與圖2，本發(fā)明一種垃圾焚燒煙氣的低溫余熱回收方法。實施例1 除塵后的低溫?zé)煔鈼l件溫度150°C、含塵量約2g/Nm3、流量約92881Nm3/h，含水率 31%。除塵后的低溫?zé)煔?呈U形流過整套系統(tǒng)。在入口側(cè)，煙氣1首先經(jīng)熱管2降溫 后回收部分顯熱，溫度降低至120°C，之后進(jìn)入列管冷凝器3的殼程將煙溫降至露點溫度以 下，約34°C。管程內(nèi)的常溫冷卻水5被相應(yīng)加熱并獲得熱水6。在該過程中，余熱回收總量 可達(dá)13麗，煙氣冷凝液4則由設(shè)備底部排出。在出口側(cè)，低溫?zé)煔饨?jīng)熱管2回收入口側(cè)煙氣 1顯熱后溫度重新升高，達(dá)到80°C，最后經(jīng)煙囪順利排出。采用上述方法回收所得余熱每小時可將300噸水由20°C加熱至60°C，該熱水可作 為鍋爐給水循環(huán)利用或周邊居民生活供熱。實施例2 除塵后的低溫?zé)煔鈼l件溫度160°C、含塵量約1. 5g/Nm3、流量約113456Nm3/h，含 水率22%。除塵后的低溫?zé)煔?呈U形流過整套系統(tǒng)。在入口側(cè)，煙氣1首先經(jīng)熱管2降溫 后回收部分顯熱，溫度降低至135°C，之后進(jìn)入列管冷凝器3的殼程將煙溫降至露點溫度以 下，約50°C。管程內(nèi)的常溫冷卻水5被相應(yīng)加熱并獲得熱水6。在該過程中，余熱回收總量 可達(dá)10麗，煙氣冷凝液4則由設(shè)備底部排出。在出口側(cè)，低溫?zé)煔饨?jīng)熱管2回收入口側(cè)煙氣 1顯熱后溫度重新升高，達(dá)到90°C，最后經(jīng)煙囪順利排出。采用上述方法回收所得余熱每小時可將175噸水由20°C加熱至70°C，該熱水可作為鍋爐給水循環(huán)利用或周邊居民生活供熱。實施例3 除塵后的低溫?zé)煔鈼l件溫度180°C、含塵量約1. 8g/Nm3、流量約10762Nm3/h，含水 率 25%。除塵后的低溫?zé)煔?呈U形流過整套系統(tǒng)。在入口側(cè)，煙氣1首先經(jīng)熱管降溫后回 收部分顯熱，溫度降低至130°C，之后進(jìn)入列管冷凝器3的殼程將煙溫降至露點溫度以下， 約59°C。管程內(nèi)的常溫冷卻水5被相應(yīng)加熱并獲得熱水6。在該過程中，余熱回收總量可 達(dá)8MW，煙氣冷凝液4則由設(shè)備底部排出。在出口側(cè)，低溫?zé)煔饨?jīng)熱管2回收入口側(cè)煙氣1 顯熱后溫度重新升高，達(dá)到85 °C，最后經(jīng)煙囪順利排出。采用上述方法回收所得余熱每小時可將182噸水由20°C加熱至60°C，該熱水可作 為鍋爐給水循環(huán)利用或周邊居民生活供熱。本發(fā)明利用熱管等高效換熱技術(shù)回收垃圾焚燒煙氣余熱，并用于鍋爐給水或居民 生活供熱，具有流程簡單、投資及運行成本低、設(shè)備緊湊及熱回收效率高等諸多優(yōu)點，尤其 適用于含塵量低，酸性氣體含量高，溫度不高于200 V的低溫?zé)煔獾挠酂峄厥绽?。盡管上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上 述的具體實施方式
，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可 以作出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種垃圾焚燒煙氣的低溫余熱回收方法，其特征在于，包括如下步驟(一)將除塵后的低溫垃圾焚燒煙氣通至熱管式換熱器的冷端進(jìn)行降溫，熱管內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)同時發(fā)生氣化并進(jìn)入熱管熱端，熱管換熱器的煙氣接觸側(cè)均涂敷防腐材質(zhì)；(二)將所述降溫后的煙氣送入列管式冷凝器殼程，與管程內(nèi)的常溫水充分換熱以回收其余熱，列管冷凝器的煙氣接觸側(cè)均涂敷防腐材質(zhì)；(三)煙氣冷凝液通過重力作用匯聚于冷凝器下部并排出，進(jìn)行后續(xù)無害化處理；(四)將所述冷凝后的煙氣通至熱管式換熱器的熱端進(jìn)行升溫，熱管內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)同時發(fā)生冷凝并通過自流方式返回?zé)峁芾涠酥貜?fù)換熱；(五)將所述升溫后的煙氣送入煙囪并直接排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾焚燒煙氣低溫余熱回收方法，其特征在于，所述熱管換 熱器與列管冷凝器煙氣接觸側(cè)所涂敷的防腐材質(zhì)為石墨。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾焚燒煙氣低溫余熱回收方法，其特征在于，所述除塵后 的低溫垃圾焚燒煙氣的溫度為150 200°C，含塵量低于lg/Nm3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾焚燒煙氣低溫余熱回收方法，其特征在于，所述降溫后 的煙氣溫度約為120 130°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾焚燒煙氣低溫余熱回收方法，其特征在于，所述冷凝后 的煙氣溫度約為30 50°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾焚燒煙氣低溫余熱回收方法，其特征在于，所述升溫后 的煙氣溫度約為80 90°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾焚燒煙氣低溫余熱回收方法，其特征在于，所述熱管換 熱器內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)為軟化水。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種垃圾焚燒煙氣的低溫余熱回收方法，包括如下步驟(一)首先將除塵后的低溫垃圾焚燒煙氣通至熱管式換熱器的冷端進(jìn)行降溫，熱管內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)同時發(fā)生氣化并進(jìn)入熱管熱端，熱管換熱器的煙氣接觸側(cè)均涂敷防腐材質(zhì)；(二)將所述降溫后的煙氣送入列管式冷凝器殼程，與管程內(nèi)的常溫水充分換熱以回收其余熱，列管冷凝器的煙氣接觸側(cè)均涂敷防腐材質(zhì)；(三)煙氣冷凝液通過重力作用匯聚于冷凝器下部并排出，進(jìn)行后續(xù)無害化處理；(四)將所述冷凝后的煙氣通至熱管式換熱器的熱端進(jìn)行升溫，熱管內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)同時發(fā)生冷凝并通過自流方式返回?zé)峁芾涠酥貜?fù)換熱；(五)將所述升溫后的煙氣送入煙囪并直接排放。本發(fā)明具有流程簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、投資少、運行費用低等優(yōu)點，因而有較好的發(fā)展前景和推廣價值。
文檔編號F28F19/02GK101956986SQ201010519559
公開日2011年1月26日 申請日期2010年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月26日
發(fā)明者張曙光, 徐朝陽, 董楠, 董珂, 趙昕哲, 郝永俊, 閆志海, 韓檬, 高建東 申請人:天津泰達(dá)環(huán)保有限公司;天津渤海環(huán)保工程有限公司