煙氣余熱及水的回收裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型一種煙氣余熱及水的回收裝置，包含塔體外殼，塔體外殼內(nèi)部從底部到頂部依序設(shè)置集水池、噴淋裝置、除霧器，塔體外殼位于集水池和噴淋裝置之間設(shè)置有煙氣入口；塔體外殼位于除霧器上方設(shè)置有煙氣出口。本實用新型所解決的技術(shù)問題在于通過設(shè)置煙氣余熱回收裝置降低煙氣溫度，回收煙氣中的余熱和水。
【專利說明】煙氣余熱及水的回收裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于煙氣余熱回收領(lǐng)域，是用水作為媒介降低煙氣溫度，實現(xiàn)煙氣中余熱和水的回收的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]能量梯級利用原理認為，熱量品位與溫度高低有關(guān)，高溫熱能的品位高于低溫熱能。合理的能量利用應(yīng)根據(jù)能量的品位做到按質(zhì)用能和逐級多次用能。但從能量利用的角度考慮，由于傳熱溫差的存在以及目前工業(yè)生產(chǎn)中所應(yīng)用的工質(zhì)特性和工藝特點決定了燃料熱能不能得到完全利用，存在大量的能量損失。其中，煙氣直接排放熱損失是我國能源利用中最大的熱損失。據(jù)估計，煙氣直接排放熱損失約占我國能源利用中熱損失的50%以上。以燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組為例，實際運行的聯(lián)合循環(huán)電站余熱鍋爐排煙溫度一般為90° C左右。當余熱鍋爐排煙溫度從90° C降低到30° C時，一臺E級燃機為基礎(chǔ)的燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)電站余熱鍋爐排煙中可回收熱量約為60MW，一臺F級燃機為基礎(chǔ)的燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)電站余熱鍋爐排煙中可回收熱量約為100MW。
[0003]化石燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣中也存在較多的水，以天然氣為燃料的聯(lián)合循環(huán)機組為例，機組排煙中含有大量的水，當排煙溫度降低到30°C時，煙氣中的水將達到過飽和狀態(tài)，并凝結(jié)為液滴，采用氣液分離的方法即可回收煙氣中的凝結(jié)水。據(jù)估算，當排煙溫度從90°C降低到30° C時，E級天然氣聯(lián)合循環(huán)機組可回收約40t/h的水，F(xiàn)級天然氣聯(lián)合循環(huán)機組可回收約80t/h的水。
[0004]此外，工業(yè)排煙中一般也含有大量的粉塵、SOx和NOx等污染物。如果在回收利用煙氣中的余熱和水的同時降低污染物的排放，將有效的提高我國能源利用效率，并有效的改善我國目前的環(huán)境狀況，促進我國經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型所解決的技術(shù)問題在于通過設(shè)置煙氣余熱回收裝置降低煙氣溫度，回收煙氣余熱和水。
[0006]本實用新型的技術(shù)方案為:一種煙氣余熱回收裝置，包含塔體外殼，塔體外殼內(nèi)部從底部到頂部依序設(shè)置集水池、噴淋裝置、除霧器，塔體外殼位于集水池和噴淋裝置之間設(shè)置有煙氣入口 ；塔體外殼位于除霧器上方設(shè)置有煙氣出口。
[0007]—種煙氣余熱回收裝置，包含塔體外殼，塔體外殼內(nèi)分設(shè)一段余熱回收區(qū)和二段余熱回收區(qū)，該一段余熱回收區(qū)與二段余熱回收區(qū)之間通過中央隔板隔開；該一段余熱回收區(qū)與二段余熱回收去上部相互貫通；其中，該一段余熱回收區(qū)部從底部到頂部依序設(shè)置集水池、噴淋裝置、除霧器，塔體外殼位于集水池和噴淋裝置之間設(shè)置有煙氣入口 ；該二段余熱回收區(qū)從底部到頂部依序設(shè)置二段集水池、二段噴淋裝置，塔體外殼位于二段集水池和二段噴淋裝置之間設(shè)置有煙氣出口，該煙氣出口內(nèi)設(shè)置有出口除霧器。
[0008]本實用新型的有益效果為:本實用新型針對工業(yè)生產(chǎn)直接排放煙氣中含有大量可回收的余熱、水以及其中含有NOx、SOx和粉塵顆粒物的技術(shù)特點，根據(jù)煙氣在不同溫度下的相關(guān)熱力學特性，充分利用煙氣噴淋冷卻本身具有的傳熱系數(shù)高、換熱效果好的優(yōu)勢，降低排煙溫度，回收排煙余熱和水，并降低直接排煙產(chǎn)生的污染物排放，是一種具有雙重效果的綜合型換熱系統(tǒng)。本實用新型的應(yīng)用，可進一步提高我國工業(yè)生產(chǎn)過程中的能量資源利用率，同時減少環(huán)境污染，具有提高能源利用經(jīng)濟性和減少污染的雙重意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型的第一實施例的透視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2為本實用新型的第二實施例的透視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0011]如圖1所示，為本實用新型第一實施例。公開一種煙氣余熱回收裝置，包含塔體外殼3，塔體外殼3內(nèi)部從底部到頂部依序設(shè)置集水池1、噴淋裝置4、除霧器5，噴淋裝置可以是若干噴淋管，帶有噴嘴。塔體外殼3位于集水池I和噴淋裝置4之間設(shè)置有煙氣入口 2 ；塔體外殼3位于除霧器5上方設(shè)置有煙氣出口 6。
[0012]其中，該煙氣入口 2向上傾斜插入塔體外殼3，與水平面形成傾斜角A，該傾斜角A為0° -30°。該噴淋裝置4為單層或多層結(jié)構(gòu)，如果為多層結(jié)構(gòu)，每層噴淋裝置4間距為0-3m。該噴淋裝置4包含噴嘴，噴嘴直徑為lmm-25mm，噴淋裝置的的噴淋覆蓋率為100%-600%。該塔體外殼內(nèi)煙氣的流速為lm/s-15m/s。
[0013]本實施例中煙氣自煙氣入口 2進入，煙氣入口 2傾斜角A為0°-30。煙氣入口 2采用傾斜插入布置有利于煙氣在塔內(nèi)的流速分布。進入裝置后煙氣上升與噴淋裝置4噴淋的液滴逆向直接接觸進行換熱。噴淋裝置4為一層或多層布置，當采用多層布置時各層在高度方向上間隔布置，層間距為0m-3m。噴淋裝置將冷卻水分散為液滴，液滴平均直徑為
0.05mm-3mm。當裝置中液氣比高時可選擇較大的液滴平均直徑；液氣比較低時，應(yīng)選擇較小的液滴平均直徑。通過噴淋裝置將冷卻水分散，增加了煙氣和冷卻水的換熱面積，增強了換熱過程。此外，為保證良好的冷卻效果應(yīng)保證合理的噴淋覆蓋率。噴淋裝置單層噴淋覆蓋率與噴淋裝置布置層數(shù)有關(guān)，合理的單層噴淋覆蓋率在100%-400%之間。經(jīng)過噴淋冷卻的煙氣中帶有一定的液滴，為避免水的帶出，在噴淋層和煙氣出口之間設(shè)有除霧器捕捉煙氣中攜帶的液滴。出除霧器的煙氣經(jīng)煙氣出口離開裝置。噴淋水經(jīng)過換熱后收集在塔底的集水池I中，集水池可以設(shè)有出水口，通過水泵送出進行利用。
[0014]如圖2所示，為本實用新型第二實施例。公開一種煙氣余熱回收裝置，包含塔體外殼3，塔體外殼3內(nèi)分設(shè)一段余熱回收區(qū)31和二段余熱回收區(qū)32，該一段余熱回收區(qū)31與二段余熱回收區(qū)32之間通過中央隔板9隔開；該一段余熱回收區(qū)31與二段余熱回收區(qū)32上部相互貫通；其中，該一段余熱回收區(qū)31部從底部到頂部依序設(shè)置集水池1、噴淋裝置4、除霧器5，塔體外殼3位于集水池I和噴淋裝置3之間設(shè)置有煙氣入口 2 ;該二段余熱回收區(qū)32從底部到頂部依序設(shè)置二段集水池10、二段噴淋裝置7，塔體外殼位于二段集水池10和二段噴淋裝置7之間設(shè)置有煙氣出口 6，該煙氣出口 6內(nèi)設(shè)置有出口除霧器8。
[0015]該煙氣入口 2向上傾斜插入塔體外殼，與水平面形成傾斜角A，該傾斜角A為0° -30° ;該煙氣出口 6向上傾斜插入塔體外殼3，與水平面形成二段傾斜角B，該二段傾斜角B為0° -30°。
[0016]該噴淋裝置4為單層或多層結(jié)構(gòu)，如果為多層結(jié)構(gòu)，噴淋裝置4每層間距為0-3m ；該二段噴淋裝置7為單層或多層結(jié)構(gòu)，如果為多層結(jié)構(gòu)，二段噴淋裝置7每層間距為0-3m。該噴淋裝置4及二段噴淋裝置7包含噴嘴，噴嘴平均直徑為lmm-25mm，噴淋裝置的的噴淋覆蓋率為 100%-600%。
[0017]該二段集水池10設(shè)有出水口(圖中未標出)，出水口與噴淋裝置4相連接。該塔體外殼內(nèi)煙氣的流速為lm/s-15m/s。
[0018]本實施例所述的中央隔板9將裝置分為一段余熱回收區(qū)和二段余熱回收區(qū)兩部分。一段余熱回收區(qū)內(nèi)設(shè)置噴淋裝置4和除霧器5，底部設(shè)置集水池I。二段余熱回收區(qū)內(nèi)設(shè)置二段噴淋裝置7，二段余熱回收區(qū)底部設(shè)置二段集水池10。一段余熱回收區(qū)和二段余熱回收區(qū)在頂部連通。出口除霧器8設(shè)置在煙氣出口6內(nèi)。通過中央隔板9將裝置分為煙氣上升段和下降段，在兩段內(nèi)分別進行噴淋冷卻可以有效的保證冷卻效果。煙氣自煙氣入口 2進入。煙氣入口 2為傾斜插入式，傾斜角度在0°-30°之間，有利于煙氣在裝置內(nèi)的均勻分布。煙氣進入塔內(nèi)在一段余熱回收區(qū)上升，上升煙氣與噴淋裝置4的噴淋水進行接觸式換熱，上升煙氣經(jīng)過一段噴淋裝置4后通過一段除霧器5除去煙氣中攜帶的水，然后通過上方連通段進入二段余熱回收區(qū)，二段余熱回收區(qū)中煙氣向下流動被二段噴淋裝置7的噴淋液冷卻。噴淋裝置4和二段噴淋裝置7為一層或多層布置，當采用多層布置時各層在高度方向上間隔布置，層間距為0m-3m。噴淋裝置4和二段噴淋裝置7將冷卻水分散為液滴，液滴平均直徑為0.05mm-3mm。當裝置中液氣比高時可選擇較大的液滴平均直徑；液氣比較低時，應(yīng)選擇較小的液滴平均直徑。噴淋裝置4和二段噴淋裝置7單層噴淋覆蓋率與噴淋裝置布置層數(shù)有關(guān)，合理的單層噴淋覆蓋率在100%-600%之間。最終煙氣通過出口除霧器8除去攜帶的液滴后自煙氣出口 6離開裝置。一段余熱回收區(qū)和二段余熱回收區(qū)的水下落分別收集到集水池I和二段集水池10。其中二段集水池10中的水可以經(jīng)過水泵升壓后送入噴淋裝置4作為一段噴淋冷卻水，集水池I中的水經(jīng)過水泵送出進行利用。
[0019]上述各個裝置的設(shè)置，以可以實現(xiàn)其相應(yīng)功能為準，具體位置可以依據(jù)需求進行設(shè)置。例如，噴淋裝置可以是帶噴嘴的噴淋管或其他可以實現(xiàn)噴淋的裝置。
【權(quán)利要求】
1.一種煙氣余熱及水的回收裝置，其特征在于，包含塔體外殼，塔體外殼內(nèi)分設(shè)一段余熱回收區(qū)和二段余熱回收區(qū)，該一段余熱回收區(qū)與二段余熱回收區(qū)之間通過中央隔板隔開；該一段余熱回收區(qū)與二段余熱回收區(qū)上部相互貫通； 其中，該一段余熱回收區(qū)從底部到頂部依序設(shè)置集水池、噴淋裝置、除霧器，塔體外殼位于集水池和噴淋裝置之間設(shè)置有煙氣入口； 該二段余熱回收區(qū)從底部到頂部依序設(shè)置二段集水池、二段噴淋裝置，塔體外殼位于二段集水池和二段噴淋裝置之間設(shè)置有煙氣出口，該煙氣出口內(nèi)設(shè)置有出口除霧器。
2.如權(quán)利要求1所述的煙氣余熱及水的回收裝置，其特征在于，該煙氣入口向上傾斜插入塔體外殼，與水平面形成傾斜角，該傾斜角為0° -30° ;該煙氣出口向上傾斜插入塔體外殼，與水平面形成二段傾斜角，該二段傾斜角為0° -30°。
3.如權(quán)利要求1所述的煙氣余熱及水的回收裝置，其特征在于，該噴淋裝置為多層結(jié)構(gòu)，噴淋裝置每層間距為0-3m ;該二段噴淋裝置為多層結(jié)構(gòu)，二段噴淋裝置每層間距為0_3mo
4.如權(quán)利要求1所述的煙氣余熱及水的回收裝置，其特征在于，該噴淋裝置及二段噴淋裝置包含噴嘴，噴嘴直徑為1_-25_，噴淋裝置及二段噴淋裝置的單層噴淋覆蓋率為100%-600%。
5.如權(quán)利要求1所述的煙氣余熱及水的回收裝置，其特征在于，該二段集水池設(shè)有出水口，出水口與該噴淋裝置相連接。
【文檔編號】F28C3/06GK203479062SQ201320309158
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月31日
【發(fā)明者】鞠付棟, 聶會建, 林碧華, 趙麗瓊, 沈涵孜, 孫永斌 申請人:中國電力工程顧問集團華北電力設(shè)計院工程有限公司