本實(shí)用新型屬于煙氣余熱回收領(lǐng)域，具體涉及一種直接接觸式煙氣冷凝潛熱回收裝置。

背景技術(shù)：

目前，火力發(fā)電廠的排煙溫度一般在150～160℃，煙氣進(jìn)入吸收塔后，經(jīng)噴淋漿液洗滌后，溫度降至50℃左右。而1kg 50℃的飽和濕煙氣含有216KJ/kg的汽化潛熱，由此可知，由吸收塔排出的煙氣中含有大量的汽化潛熱。但在多數(shù)火力發(fā)電廠中，此部分煙氣一般直接經(jīng)煙囪排入大氣，造成資源浪費(fèi)。在能源問(wèn)題日益嚴(yán)重成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展瓶頸的今天，深度回收再利用此部分煙氣的汽化潛熱，作為二次能源資源化利用，已成為節(jié)能工作最具潛力的部分之一。不經(jīng)潛熱回收的煙氣中攜帶大量的水汽，排向大氣時(shí)，會(huì)在煙囪附近出現(xiàn)白煙，產(chǎn)生視覺(jué)污染。

現(xiàn)有火力發(fā)電廠回收煙氣余熱的設(shè)備多為間壁式和帶有填料層的接觸式。其中，間壁式煙氣余熱回收裝置的熱損失大，同時(shí)又存在低溫腐蝕的問(wèn)題，所以對(duì)其材質(zhì)要求較高；而帶噴淋層的接觸式煙氣余熱回收裝置雖然潛熱回收效率高，但因填料層的存在，使裝置阻力增大，對(duì)脫硫系統(tǒng)有一定的影響，并且容易發(fā)生填料堵塞問(wèn)題。所以，該裝置的使用，不但增大了系統(tǒng)阻力，還需定期更換填料，增加運(yùn)行成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種直接接觸式煙氣冷凝潛熱回收裝置。

為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：

一種直接接觸式煙氣冷凝潛熱回收裝置，從下至上依次包括循環(huán)水儲(chǔ)蓄段、煙氣導(dǎo)流段、潛熱回收段、霧化噴淋段和除霧段，各段之間相互連通，所述煙氣導(dǎo)流段設(shè)置有煙氣進(jìn)口，所述除霧段的上方設(shè)置有煙氣出口；

其中，循環(huán)水儲(chǔ)蓄段為設(shè)置于裝置底部的空腔，煙氣導(dǎo)流段包括下層導(dǎo)流結(jié)構(gòu)和上層導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，下層導(dǎo)流結(jié)構(gòu)沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向傾斜向上設(shè)置，上層導(dǎo)流結(jié)構(gòu)水平設(shè)置，兩層導(dǎo)流結(jié)構(gòu)均覆蓋了裝置的橫截面，且分布在煙氣進(jìn)口的上下兩側(cè)，上層導(dǎo)流結(jié)構(gòu)和下層導(dǎo)流結(jié)構(gòu)都是有若干個(gè)平行設(shè)置的條狀薄板組成，相鄰條狀薄板之間留有間隙；

潛熱回收段為煙氣導(dǎo)流段和霧化噴淋段之間的空間，在此發(fā)生煙氣與噴淋水的傳質(zhì)和傳熱；霧化噴淋段中包括至少一層噴淋層，每層噴淋層均布有若干噴淋頭；所述除霧段設(shè)置有除霧器，煙氣經(jīng)除霧后排放。

下層導(dǎo)流結(jié)構(gòu)沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向傾斜向上設(shè)置，上層導(dǎo)流結(jié)構(gòu)水平設(shè)置，兩層導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的配合，可以將煙氣在潛熱回收裝置的橫截面均勻分布，實(shí)現(xiàn)煙氣流動(dòng)狀態(tài)的穩(wěn)定性過(guò)渡。在橫截面上均勻分布的煙氣與充分霧化的噴淋水直接接觸時(shí)，瞬間換熱，提高了煙氣與噴淋水之間的傳熱效率。

本裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，回收低品位能量效率高，除霧效率高，阻力小，有一定的除塵脫硫效果，后端無(wú)需再增設(shè)濕式電除塵器，可以明顯減緩煙囪“白煙”現(xiàn)象。

進(jìn)一步的，所述下層導(dǎo)流結(jié)構(gòu)與水平方向的夾角為30°-60°。

當(dāng)下層導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的與水平方向的夾角為30°-60°時(shí)，可以對(duì)煙氣起到良好的導(dǎo)流均布的效果。

進(jìn)一步的，所述上層導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的上方設(shè)置有維修格柵。

進(jìn)一步的，所述除霧器為旋流板除塵除霧器，包括多個(gè)除塵除霧單元，所述除塵除霧單元包括中空的過(guò)流筒體，過(guò)流筒體內(nèi)部設(shè)有旋流子，所述旋流子下部連接有煙氣導(dǎo)流裝置，煙氣導(dǎo)流裝置與過(guò)流筒體固定連接，所述煙氣導(dǎo)流裝置設(shè)有吹掃孔，所述過(guò)流筒體內(nèi)壁上設(shè)有排污孔，煙氣導(dǎo)流裝置為截面積連續(xù)性變化的變截面圓臺(tái)形中空筒體，圓臺(tái)形中空筒體的上端面與旋流子連接。

飽和濕煙氣自下而上通過(guò)旋流子時(shí)，煙氣導(dǎo)流裝置實(shí)現(xiàn)了氣流運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的連續(xù)性變化，實(shí)現(xiàn)了氣體分布狀態(tài)的穩(wěn)定性過(guò)渡，水平運(yùn)動(dòng)的飽和濕煙氣轉(zhuǎn)變?yōu)楦咚傩D(zhuǎn)狀態(tài)，期間，細(xì)小的液滴在湍流碰撞過(guò)程中團(tuán)聚長(zhǎng)成為較大的液滴，利用煙氣中攜帶的液滴、煙塵的分離慣性不同，長(zhǎng)大的液滴與煙氣中的粉塵顆粒被甩到旋風(fēng)煙道內(nèi)壁的液膜上，實(shí)現(xiàn)對(duì)液滴和煙塵的捕捉，液膜的高度與厚度通過(guò)排污孔保持。

進(jìn)一步的，所述旋流子包括中心固定筒、多個(gè)導(dǎo)流葉片和外部包圍板，所述導(dǎo)流葉片按照設(shè)置仰角徑向垂直分布于中心固定筒外壁和外部包圍板內(nèi)壁之間的環(huán)形區(qū)域。

進(jìn)一步的，所述循環(huán)儲(chǔ)蓄段的上端設(shè)置有溢流管，溢流管與裝置外部連通。

由于裝置內(nèi)部的噴淋層不斷噴灑噴淋水，如果循環(huán)儲(chǔ)蓄段中的水來(lái)不及排出，則會(huì)導(dǎo)致循環(huán)儲(chǔ)蓄段中的液位過(guò)高，如果液位達(dá)到煙氣進(jìn)口的位置，則會(huì)影響煙氣的通入，妨礙了工藝的連續(xù)正常進(jìn)行。溢流管的設(shè)置可以使循環(huán)儲(chǔ)蓄段維持在一定的液位，保證了工藝的連續(xù)正常進(jìn)行。

進(jìn)一步的，所述霧化噴淋段設(shè)置有2-3層噴淋層，每層噴淋層均布有多個(gè)噴淋頭。進(jìn)一步的，所述循環(huán)水儲(chǔ)蓄段和霧化噴淋段通過(guò)泵連接。

由于噴淋水在裝置內(nèi)部下降的速度較快，與煙氣經(jīng)過(guò)一次接觸時(shí)，難以加熱到較高的溫度，所以將循環(huán)水儲(chǔ)蓄段中的溫度較低的水重新泵入霧化噴淋段進(jìn)行噴淋換熱，可以進(jìn)行再次換熱，將循環(huán)水加熱到較高的溫度，便于后續(xù)的利用。

更進(jìn)一步的，所述循環(huán)水儲(chǔ)蓄段、煙氣導(dǎo)流段、潛熱回收段和霧化噴淋段的內(nèi)徑相同，高度之比為1:1.2-1.5:2-3.5:0.3-0.7。

由于潛熱回收段是煙氣與噴淋水的換熱段，所以將潛熱回收段設(shè)計(jì)為較大的高度，由于循環(huán)水儲(chǔ)蓄段中的水是循環(huán)水，循環(huán)水儲(chǔ)蓄段中的水位不會(huì)過(guò)高，而且在其上部設(shè)置溢流管，所以循環(huán)水儲(chǔ)蓄段的高度不需要太高。當(dāng)各段之間的高度之比為1:1.2-1.5:2-3.5:0.3-0.7 時(shí)，可以保證該裝置具有良好的換熱效率。

進(jìn)一步的，所述煙氣出口水平設(shè)置，與煙氣出口相對(duì)的側(cè)壁朝向煙氣出口方向向上傾斜設(shè)置。

煙氣出口水平設(shè)置，便于裝置與后續(xù)的設(shè)備連接，便于煙氣的輸送。傾斜設(shè)置的側(cè)壁具有導(dǎo)流作用，使原先垂直流動(dòng)的煙氣逐步變?yōu)樗搅鲃?dòng)，煙氣流向的平穩(wěn)過(guò)渡避免了對(duì)于裝置內(nèi)壁的過(guò)度沖擊作用，提高了裝置的使用壽命。

本實(shí)用新型產(chǎn)生的有益效果：

1.本實(shí)用新型是由循環(huán)水儲(chǔ)蓄段、煙氣導(dǎo)流段、潛熱回收段、霧化噴淋段、除霧段組成的一體化裝置。與其他煙氣余熱回收裝置相比，本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、回收低品位能量效率高、阻力小、運(yùn)行成本低，后端無(wú)需再增設(shè)濕式電除塵器。

2.本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗，進(jìn)一步脫硫除塵，減緩煙囪“白煙”現(xiàn)象。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為旋流板除霧器示意圖；

圖3為圖2中A處的放大圖；

圖4為下層導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的俯視圖。

其中，1、循環(huán)水儲(chǔ)蓄段，2、潛熱回收段，3、霧化噴淋段，4、除霧段，5、導(dǎo)流側(cè)壁，6、煙氣出口，7、噴淋頭，8、上層導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，9、煙氣導(dǎo)流段，10、下層導(dǎo)流結(jié)構(gòu)， 11、溢流管。

具體實(shí)施方式

應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說(shuō)明都是例示性的，旨在對(duì)本申請(qǐng)?zhí)峁┻M(jìn)一步的說(shuō)明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。

需要注意的是，這里所使用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述具體實(shí)施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說(shuō)明書(shū)中使用術(shù)語(yǔ)“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

如圖1所示，一種直接接觸式煙氣冷凝潛熱回收裝置，由下至上依次包括循環(huán)水儲(chǔ)蓄段1、煙氣導(dǎo)流段9、潛熱回收段2、霧化噴淋段3、除霧段4和煙氣出口6。

循環(huán)水儲(chǔ)蓄段1用于暫時(shí)儲(chǔ)存噴淋層噴淋的噴淋水，為了保證循環(huán)水儲(chǔ)蓄段1內(nèi)部的液位不超過(guò)設(shè)定值，在循環(huán)水儲(chǔ)蓄段1的上端設(shè)定高度處設(shè)置溢流管11，該溢流管11可以設(shè)置成水平管，也可以為折管，也可以設(shè)置成為類(lèi)似水龍頭的形狀；循環(huán)水儲(chǔ)蓄段1還設(shè)置有熱水出口，便于將加熱后的熱水送出，圖1中循環(huán)水儲(chǔ)蓄段1中引出的箭頭即指熱水的流動(dòng)方向。

煙氣導(dǎo)流段9包括上層導(dǎo)流結(jié)構(gòu)8和下層導(dǎo)流結(jié)構(gòu)10，兩層導(dǎo)流結(jié)構(gòu)上均設(shè)置有通孔，便于噴淋水通過(guò)通孔流入循環(huán)水儲(chǔ)蓄段1中儲(chǔ)存，兩層導(dǎo)流結(jié)構(gòu)之間設(shè)置有煙氣進(jìn)口，其中的箭頭指向即為煙氣的流向。如圖4所示，上層導(dǎo)流結(jié)構(gòu)8和下層導(dǎo)流結(jié)構(gòu)10都是有若干個(gè)平行設(shè)置的條狀薄板組成，相鄰條狀薄板之間留有間隙，上層導(dǎo)流結(jié)構(gòu)8的上方還設(shè)置有維修格柵。條狀薄板通過(guò)網(wǎng)狀支撐架進(jìn)行固定設(shè)置。

潛熱回收段2具有較大的高度，煙氣和噴淋水在此處發(fā)生傳熱，高度較大時(shí)，煙氣與噴淋水接觸的時(shí)間長(zhǎng)，可以提高傳熱效率。霧化噴淋段3中包括兩層噴淋層，每層噴淋層設(shè)置有多個(gè)噴淋頭，噴淋水在噴淋層中均布、霧化、噴淋。

如圖2和圖3所示，除霧段4設(shè)置有除霧器，該除霧器為旋流板除塵除霧器(申請(qǐng)?zhí)枮?01520382829.2，一種旋流板除塵除霧裝置)，包括多個(gè)除塵除霧單元，所述除塵除霧單元包括中空的過(guò)流筒體，過(guò)流筒體內(nèi)部設(shè)有旋流子，所述旋流子下部連接有煙氣導(dǎo)流裝置，煙氣導(dǎo)流裝置與過(guò)流筒體固定連接，所述煙氣導(dǎo)流裝置設(shè)有吹掃孔，所述過(guò)流筒體內(nèi)壁上設(shè)有排污孔，煙氣導(dǎo)流裝置為截面積連續(xù)性變化的變截面圓臺(tái)形中空筒體，圓臺(tái)形中空筒體的上端面與旋流子連接。所述旋流子包括中心固定筒、多個(gè)導(dǎo)流葉片和外部包圍板，所述導(dǎo)流葉片按照設(shè)置仰角徑向垂直分布于中心固定筒外壁和外部包圍板內(nèi)壁之間的環(huán)形區(qū)域。

煙氣出口6為水平設(shè)置，煙氣出口6處的箭頭是指煙氣的流動(dòng)方向。與煙氣出口6相對(duì)的側(cè)壁(導(dǎo)流側(cè)壁5)朝向煙氣出口方向向上傾斜設(shè)置，該導(dǎo)流側(cè)壁5的設(shè)置可以將煙氣由豎直流向逐步導(dǎo)流為水平流向。

由吸收塔排出的煙氣進(jìn)入直接接觸式煙氣冷凝潛熱回收裝置，首先經(jīng)過(guò)煙氣導(dǎo)流段9，煙氣被均勻分布，實(shí)現(xiàn)煙氣流動(dòng)狀態(tài)的穩(wěn)定性過(guò)渡，而后進(jìn)入潛熱回收段2與霧化噴淋段3 噴淋的循環(huán)冷水相遇，均布的煙氣與充分霧化的噴淋水直接接觸，瞬間換熱，煙氣放熱降溫，霧化水滴吸熱升溫。在此過(guò)程中煙氣中的部分二氧化硫與粉塵與霧化水滴發(fā)生碰撞、凝聚、吸收，小的霧化液滴也在碰撞過(guò)程中團(tuán)聚成的大液滴。煙氣攜帶大量水汽進(jìn)入除霧段4，經(jīng)旋流板除霧器時(shí)，利用煙氣和煙氣中攜帶的液滴、煙塵的分離慣性不同，團(tuán)聚形成的含有二氧化硫和粉塵的大液滴與煙氣中的粉塵顆粒被甩到筒體內(nèi)壁的液膜上，實(shí)現(xiàn)對(duì)液滴和煙塵的捕捉，達(dá)到脫硫除霧除塵的效果。經(jīng)裝置除霧后，外排煙氣中大量的水汽被截留，從而減緩了煙囪“白煙”現(xiàn)象。

換熱后的噴淋水與除霧段的截留水一同流入循環(huán)水儲(chǔ)蓄段1，經(jīng)中和過(guò)濾處理后進(jìn)入熱泵，將吸收煙氣的熱量與蒸汽提供的熱量共同加熱管網(wǎng)回水，減少蒸汽用量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。

以上所述僅為本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本申請(qǐng)，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本申請(qǐng)可以有各種更改和變化。凡在本申請(qǐng)的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍之內(nèi)。