本發(fā)明涉及一種熱濕廢氣的熱回收系統(tǒng),具體涉及一種吸收式熱濕廢氣全熱熱回收系統(tǒng)。
背景技術:
熱濕廢氣是一種普遍存在的廢熱資源,它不但蘊含大量顯熱熱能,同時蘊含大量潛熱熱能。熱濕廢氣的潛熱熱能的品位取決于熱濕廢氣里水蒸氣的分壓力或者至質量百分數?,F(xiàn)有的熱濕廢氣熱回收方式多采用間壁式換熱器,存在兩個缺點,(1)如果要得到較高溫度的熱能回收品位,則只能夠回收熱濕廢氣露點溫度以上的顯熱熱能,導致熱能回收量偏?。?2)如果要得到較大的熱能回收量,則必須將熱濕煙氣降至露點溫度以下,導致熱能回收品位偏低。采用溶液吸濕的方式進行熱濕廢氣的潛熱回收,可以得到高于熱濕廢氣露點溫度(一般高出10℃左右)的熱能回收品位,但是該熱能回收品位還是不能滿足一些工程需求。分析發(fā)現(xiàn),熱濕廢氣的顯熱回收數量與熱能回收品位之間存在較大矛盾,要解決這一問題,需要從廢熱能量的梯級回收利用方面入手。
綜上,現(xiàn)有的熱濕廢氣熱回收方式存在熱回收數量偏少或熱能回收品位偏低的問題。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的熱濕廢氣熱回收方式存在熱回收數量偏少或熱能回收品位偏低的問題,提供了一種吸收式熱濕廢氣全熱熱回收系統(tǒng)。
本發(fā)明的技術方案是:
一種吸收式熱濕廢氣全熱熱回收系統(tǒng),它包括吸收噴淋塔、噴淋裝置、吸收換熱盤管、再生器、再生換熱盤管、凝結換熱器、溶液回熱器、氣-水換熱器、溶液循環(huán)泵、蒸汽疏水裝置、第一載熱水管路、第一熱濕廢氣管路、第二熱濕廢氣管路、二次蒸汽管路、稀溶液管路和濃溶液管路,
在吸收噴淋塔內部從上往下依次設置噴淋裝置和吸收換熱盤管,
第一載熱水管路上連接吸收換熱盤管,吸收換熱盤管的出口端連接的第一載熱水管路上依次串聯(lián)連接凝結換熱器和氣-水換熱器,
第一熱濕廢氣管路上連接再生換熱盤管,再生換熱盤管的出口端與吸收噴淋塔下部的入口端之間通過第一熱濕廢氣管路連通,再生換熱盤管的出口端與吸收噴淋塔下部的入口端之間的第一熱濕廢氣管路上設置有氣-水換熱器,再生換熱盤管設置在再生器的內部,第二熱濕廢氣管路的一端與吸收噴淋塔上部出口端連通,
二次蒸汽管路的一端與再生器上部的出口端連通,與再生器上部的出口端連接的二次蒸汽管路上依次串聯(lián)連接凝結換熱器和蒸汽疏水裝置,
稀溶液管路的一端與吸收噴淋塔下部的出口端連通,稀溶液管路的另一端與再生器下部的入口端連通,吸收噴淋塔下部的出口端與再生器下部的入口端之間的稀溶液管路上依次設置有溶液循環(huán)泵和溶液回熱器,
濃溶液管路的一端與再生器上部的出口端連通,濃溶液管路的另一端與噴淋裝置的入口端連通,再生器上部的出口端與噴淋裝置的入口端之間的濃溶液管路上設置有溶液回熱器。
一種吸收式熱濕廢氣全熱熱回收系統(tǒng),它包括吸收噴淋塔、噴淋裝置、吸收換熱盤管、再生器、再生換熱盤管、凝結換熱器、溶液回熱器、氣-水換熱器、溶液循環(huán)泵、蒸汽疏水裝置、第一載熱水管路、第二載熱水管路、第三載熱水管路、第四載熱水管路、第一熱濕廢氣管路、第二熱濕廢氣管路、二次蒸汽管路、稀溶液管路和濃溶液管路,
在吸收噴淋塔內部從上往下依次設置噴淋裝置和吸收換熱盤管,
第一載熱水管路分成兩路,分別為第二載熱水管路和第三載熱水管路,第二載熱水管路上連接吸收換熱盤管,與吸收換熱盤管的出口端連接的第二載熱水管路上設置有凝結換熱器,第三載熱水管路上設置有氣-水換熱器,第二載熱水管路和第三載熱水管路匯合并入第四載熱水管路,
第一熱濕廢氣管路上連接再生換熱盤管,與再生換熱盤管出口端連接的第一熱濕廢氣管路與吸收噴淋塔下部的入口端連通,再生換熱盤管出口端與吸收噴淋塔下部的入口端之間的第一熱濕廢氣管路上設有氣-水換熱器,再生換熱盤管設置在再生器的內部,第二熱濕廢氣管路的一端與吸收噴淋塔上部出口端連通,
二次蒸汽管路的一端與再生器上部的出口端連通,與再生器上部的出口端連接的二次蒸汽管路依次串聯(lián)連接凝結換熱器和蒸汽疏水裝置,
稀溶液管路的一端與吸收噴淋塔下部的出口端連通,稀溶液管路的另一端與再生器下部的入口端連通,吸收噴淋塔下部的出口端與再生器下部的入口端之間的稀溶液管路上依次設置有溶液循環(huán)泵和溶液回熱器,
濃溶液管路的一端與再生器上部的出口端連通,濃溶液管路的另一端與噴淋裝置的入口端連通,再生器上部的出口端與噴淋裝置的入口端之間的濃溶液管路上設置有溶液回熱器。
一種吸收式熱濕廢氣全熱熱回收系統(tǒng),它包括吸收噴淋塔、噴淋裝置、吸收換熱盤管、再生器、再生換熱盤管、凝結換熱器、溶液回熱器、氣-水換熱器、溶液循環(huán)泵、蒸汽疏水裝置、第一載熱水管路、第二載熱水管路、第三載熱水管路、第四載熱水管路、第一熱濕廢氣管路、第二熱濕廢氣管路、二次蒸汽管路、稀溶液管路和濃溶液管路,
在吸收噴淋塔內部從上往下依次設置噴淋裝置和吸收換熱盤管,
第一載熱水管路先與噴淋塔內的吸收換熱盤管連接,之后分成兩路,分別為第二載熱水管路和第三載熱水管路,第二載熱水管路上設置有凝結換熱器,第三載熱水管路上設置有氣-水換熱器,第二載熱水管路和第三載熱水管路匯合并入第四載熱水管路,
第一熱濕廢氣管路上連接有再生換熱盤管,與再生換熱盤管的出口端連接的第一熱濕廢氣管路與吸收噴淋塔下部的入口端連通,再生換熱盤管的出口端與吸收噴淋塔下部的入口端之間的第一熱濕廢氣管路上設置有氣-水換熱器,再生換熱盤管設置在再生器的內部,第二熱濕廢氣管路的一端與吸收噴淋塔上部的出口端連通,
二次蒸汽管路的一端與再生器上部的出口端連通,與再生器上部的出口端連通的二次蒸汽管路上依次串聯(lián)連接凝結換熱器和蒸汽疏水裝置,
稀溶液管路的一端與吸收噴淋塔下部的出口端連通,稀溶液管路的另一端與再生器下部的入口端連通,吸收噴淋塔下部的出口端與再生器下部的入口端之間的稀溶液管路上依次設置有溶液循環(huán)泵和溶液回熱器,
濃溶液管路的一端與再生器上部的出口端連通,濃溶液管路的另一端與噴淋裝置的入口端連通,再生器上部的出口端與噴淋裝置的入口端之間的濃溶液管路上設置有溶液回熱器。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下效果:
1、本發(fā)明利用溶液的吸濕功能和噴淋的接觸換熱過程,能夠充分回收利用熱濕廢氣所蘊含的顯熱和潛熱熱能,熱能回收量大,屬于熱能深度回收。
2、本發(fā)明針對熱濕煙氣進口溫度較高,根據熱能梯級回收的原理,分別利用吸濕放熱、二次蒸汽冷凝放熱和熱濕煙氣中間放熱的方式,對載熱水進行梯級加熱,可以實現(xiàn)載熱水供水溫度大幅提高的目的。
3、本發(fā)明利用熱濕廢氣對溶液進行再生濃縮,不但無需消耗第三方熱源加熱,而且熱濕煙氣溫度得到降低更加有利于后續(xù)的吸收過程,經濟性更好。
4、本發(fā)明利用載熱水對二次蒸汽進行冷凝,不但無需消耗第三方冷源冷卻,而且載熱水溫度得到提升,經濟性更好。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的具體實施方式一的系統(tǒng)原理圖;
圖2是本發(fā)明的具體實施方式二的系統(tǒng)原理圖;
圖3是本發(fā)明的具體實施方式三的系統(tǒng)原理圖。
具體實施方式
具體實施方式一:結合圖1說明本實施方式,本實施方式的一種吸收式熱濕廢氣全熱熱回收系統(tǒng),它包括吸收噴淋塔1、噴淋裝置2、吸收換熱盤管3、再生器4、再生換熱盤管5、凝結換熱器6、溶液回熱器7、氣-水換熱器8、溶液循環(huán)泵10、蒸汽疏水裝置11、第一載熱水管路41、第一熱濕廢氣管路51、第二熱濕廢氣管路54、二次蒸汽管路56、稀溶液管路61和濃溶液管路66,
在吸收噴淋塔1內部從上往下依次設置噴淋裝置2和吸收換熱盤管3,
第一載熱水管路41上連接吸收換熱盤管3,吸收換熱盤管3的出口端連接的第一載熱水管路41上依次串聯(lián)連接凝結換熱器6和氣-水換熱器8,
第一熱濕廢氣管路51上連接再生換熱盤管5,再生換熱盤管5的出口端與吸收噴淋塔1下部的入口端之間通過第一熱濕廢氣管路51連通,再生換熱盤管5的出口端與吸收噴淋塔1下部的入口端之間的第一熱濕廢氣管路51上設置有氣-水換熱器8,再生換熱盤管5設置在再生器4的內部,第二熱濕廢氣管路54的一端與吸收噴淋塔1上部出口端連通,
二次蒸汽管路56的一端與再生器4上部的出口端連通,與再生器4上部的出口端連接的二次蒸汽管路56上依次串聯(lián)連接凝結換熱器6和蒸汽疏水裝置11,
稀溶液管路61的一端與吸收噴淋塔1下部的出口端連通,稀溶液管路61的另一端與再生器4下部的入口端連通,吸收噴淋塔1下部的出口端與再生器4下部的入口端之間的稀溶液管路61上依次設置有溶液循環(huán)泵10和溶液回熱器7,
濃溶液管路66的一端與再生器4上部的出口端連通,濃溶液管路66的另一端與噴淋裝置2的入口端連通,再生器4上部的出口端與噴淋裝置2的入口端之間的濃溶液管路66上設置有溶液回熱器7。
本發(fā)明實現(xiàn)了熱濕廢氣的顯熱和潛熱分梯級地向載熱水轉移的目的,達到了超大溫差的熱濕廢氣深度熱回收的目的。本發(fā)明無需第三方的再生熱源和第三方的凝結冷源,結構簡單,經濟節(jié)能。
本實施方式的運行原理:
熱濕廢氣由第一熱濕廢氣管路51進入設置于再生器4內的再生換熱盤管5,加熱再生器4內的吸濕溶液,吸濕溶液沸騰濃縮,產生二次蒸汽,吸濕溶液濃度提高,同時熱濕廢氣溫度降低,熱濕廢氣流出再生換熱盤管5之后進入氣-水換熱器8中繼續(xù)放熱并加熱載熱水,熱濕廢氣流出氣-水換熱器8之后從下部進入吸收噴淋塔1,在吸收噴淋塔1內與噴淋裝置2噴淋的濃吸濕溶液接觸,進行傳熱傳質過程,進一步釋放顯熱和潛熱并通過噴淋塔1內的吸收換熱盤管3加熱載熱水,放熱之后的低溫干燥廢氣通過第二熱濕廢氣管路54流出系統(tǒng)。
吸濕溶液在吸收噴淋塔1內吸收熱濕廢氣中的水蒸氣和顯熱之后,濃度降低形成稀吸濕溶液,稀吸濕溶液在吸收噴淋塔1的底部收集,通過稀溶液管路61由溶液循環(huán)泵10升壓驅動流向再生器4,并在溶液回熱器7內由濃吸濕溶液進行預加熱,稀吸濕溶液在再生器4內通過再生換熱盤管5由熱濕廢氣進行加熱濃縮,產生二次蒸汽,吸濕溶液的濃度和溫度得到提高形成高溫的濃吸濕溶液,由濃溶液管路66流向噴淋塔1內的噴淋裝置2,并在溶液回熱器7內對稀吸濕溶液進行預加熱,溫度降低,低溫濃吸濕溶液通過噴淋塔1內的噴淋裝置2向吸收噴淋塔1內進行噴淋,濃吸濕溶液與吸收噴淋塔1內的熱濕廢氣進行傳熱傳質過程,并將該過程中的熱量通過噴淋塔1內的吸收換熱盤管3傳遞給載熱水,吸濕溶液濃度降低形成稀溶液,構成溶液循環(huán)。
再生器4內產生的二次蒸汽由二次蒸汽管路56流出并在凝結換熱器6內放熱冷凝成液態(tài),同時加熱載熱水,完成凝結換熱的二次蒸汽通過疏水裝置11與外界實現(xiàn)壓力隔斷,同時將液態(tài)水排出系統(tǒng)。
載熱水通過第一載熱水管路41依次由噴淋塔1內的吸收換熱盤管3、凝結換熱器6和氣-水換熱器8進行梯級加熱升溫。
具體實施方式二:結合圖2說明本實施方式,本實施方式的一種吸收式熱濕廢氣全熱熱回收系統(tǒng),它包括吸收噴淋塔1、噴淋裝置2、吸收換熱盤管3、再生器4、再生換熱盤管5、凝結換熱器6、溶液回熱器7、氣-水換熱器8、溶液循環(huán)泵10、蒸汽疏水裝置11、第一載熱水管路41、第二載熱水管路42、第三載熱水管路43、第四載熱水管路46、第一熱濕廢氣管路51、第二熱濕廢氣管路54、二次蒸汽管路56、稀溶液管路61和濃溶液管路66,
在吸收噴淋塔1內部從上往下依次設置噴淋裝置2和吸收換熱盤管3,
第一載熱水管路41分成兩路,分別為第二載熱水管路42和第三載熱水管路43,第二載熱水管路42上連接吸收換熱盤管3,與吸收換熱盤管3的出口端連接的第二載熱水管路42上設置有凝結換熱器6,第三載熱水管路43上設置有氣-水換熱器8,第二載熱水管路42和第三載熱水管路43匯合并入第四載熱水管路46,
第一熱濕廢氣管路51上連接再生換熱盤管5,與再生換熱盤管5出口端連接的第一熱濕廢氣管路51與吸收噴淋塔1下部的入口端連通,再生換熱盤管5出口端與吸收噴淋塔1下部的入口端之間的第一熱濕廢氣管路51上設有氣-水換熱器8,再生換熱盤管5設置在再生器4的內部,第二熱濕廢氣管路54的一端與吸收噴淋塔1上部出口端連通,
二次蒸汽管路56的一端與再生器4上部的出口端連通,與再生器4上部的出口端連接的二次蒸汽管路56依次串聯(lián)連接凝結換熱器6和蒸汽疏水裝置11,
稀溶液管路61的一端與吸收噴淋塔1下部的出口端連通,稀溶液管路61的另一端與再生器4下部的入口端連通,吸收噴淋塔1下部的出口端與再生器4下部的入口端之間的稀溶液管路61上依次設置有溶液循環(huán)泵10和溶液回熱器7,
濃溶液管路66的一端與再生器4上部的出口端連通,濃溶液管路66的另一端與噴淋裝置2的入口端連通,再生器4上部的出口端與噴淋裝置2的入口端之間的濃溶液管路66上設置有溶液回熱器7。
本實施方式的運行原理:
本實施方式與具體實施方式一的區(qū)別在于載熱水的流程不同。
首先,載熱水通過第一載熱水管路41進入系統(tǒng)之后分成兩路,然后,其中一路通過第二載熱水管路42分別進入吸收換熱盤管3和凝結換熱器6被加熱升溫,另一路通過第三載熱水管路43進入氣-水換熱器8被加熱升溫,最后,兩路加熱升溫之后的載熱水在第四載熱水管路46中匯合并流出系統(tǒng)。
溶液循環(huán)、熱濕廢氣和二次蒸汽的流程和工作過程與具體實施方式一相同。當熱濕廢氣的進口溫度過低,不足以進一步加熱載熱水時,可采用本實施方式。
具體實施方式三:結合圖3說明本實施方式,本實施方式的一種吸收式熱濕廢氣全熱熱回收系統(tǒng),它包括吸收噴淋塔1、噴淋裝置2、吸收換熱盤管3、再生器4、再生換熱盤管5、凝結換熱器6、溶液回熱器7、氣-水換熱器8、溶液循環(huán)泵10、蒸汽疏水裝置11、第一載熱水管路41、第二載熱水管路42、第三載熱水管路43、第四載熱水管路46、第一熱濕廢氣管路51、第二熱濕廢氣管路54、二次蒸汽管路56、稀溶液管路61和濃溶液管路66,
在吸收噴淋塔1內部從上往下依次設置噴淋裝置2和吸收換熱盤管3,
第一載熱水管路41先與噴淋塔1內的吸收換熱盤管3連接,之后分成兩路,分別為第二載熱水管路42和第三載熱水管路43,第二載熱水管路42上設置有凝結換熱器6,第三載熱水管路43上設置有氣-水換熱器8,第二載熱水管路42和第三載熱水管路43匯合并入第四載熱水管路46,
第一熱濕廢氣管路51上連接有再生換熱盤管5,與再生換熱盤管5的出口端連接的第一熱濕廢氣管路51與吸收噴淋塔1下部的入口端連通,再生換熱盤管5的出口端與吸收噴淋塔1下部的入口端之間的第一熱濕廢氣管路51上設置有氣-水換熱器8,再生換熱盤管5設置在再生器4的內部,第二熱濕廢氣管路54的一端與吸收噴淋塔1上部的出口端連通,
二次蒸汽管路56的一端與再生器4上部的出口端連通,與再生器4上部的出口端連通的二次蒸汽管路56上依次串聯(lián)連接凝結換熱器6和蒸汽疏水裝置11,
稀溶液管路61的一端與吸收噴淋塔1下部的出口端連通,稀溶液管路61的另一端與再生器4下部的入口端連通,吸收噴淋塔1下部的出口端與再生器4下部的入口端之間的稀溶液管路61上依次設置有溶液循環(huán)泵10和溶液回熱器7,
濃溶液管路66的一端與再生器4上部的出口端連通,濃溶液管路66的另一端與噴淋裝置2的入口端連通,再生器4上部的出口端與噴淋裝置2的入口端之間的濃溶液管路66上設置有溶液回熱器7。
本實施方式的運行原理:
本實施方式與具體實施方式一的區(qū)別在于載熱水的流程不同。
載熱水通過第一載熱水管路41進入系統(tǒng)之后,首先經過噴淋塔1內的吸收換熱盤管3被加熱,然后分成兩路,其中一路通過第二載熱水管路42進入凝結換熱器6被加熱升溫,另一路通過第三載熱水管路43進入氣-水換熱器8被加熱升溫,最后,兩路加熱升溫之后的載熱水在第四載熱水管路46中匯合并流出系統(tǒng)。
溶液循環(huán)、熱濕廢氣和二次蒸汽的流程和工作過程與具體實施方式一相同。當熱濕廢氣的進口溫度過低,不足以進一步加熱載熱水,而且熱濕廢氣的含濕量很高時,熱濕廢氣的潛熱足以將全部載熱水提升較高溫度時,可采用本實施方式。