噴淋塔及設(shè)有該噴淋塔的褐煤干燥煙氣處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及干燥熱載氣回收水技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種噴淋塔及設(shè)有該噴淋塔的褐煤干燥煙氣處理系統(tǒng)。噴淋塔包括塔體，塔體內(nèi)設(shè)有分布板，將塔體分為上下設(shè)置的噴淋段和換熱段；底部設(shè)有液體出口和位于液體出口的上方干燥煙氣入口，頂部設(shè)有干燥煙氣出口；噴淋段內(nèi)設(shè)有多個噴淋頭，換熱段內(nèi)設(shè)有位于分布板與干燥煙氣入口之間的間接換熱器；分布板與塔體之間設(shè)有降液管；間接換熱器固定于塔體，間接換熱器的換熱介質(zhì)入口和換熱介質(zhì)出口均設(shè)于塔體上；分布板上設(shè)有多個通氣孔，通氣孔的上方連接有通氣管，且通氣管的頂部設(shè)有由支架支撐的氣體管帽，用于蓋住通氣管。本實用新型充分利用了提高了回收水的品質(zhì)和系統(tǒng)的熱利用率。
【專利說明】
噴淋塔及設(shè)有該噴淋塔的褐煤干燥煙氣處理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及干燥熱載氣回收水技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種噴淋塔及設(shè)有該噴淋塔的褐煤干燥煙氣處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]由于褐煤“三高二低”(高水分、高揮發(fā)分、高灰分、低熱值、低灰熔點)的特點，給褐煤鍋爐機(jī)組的運行帶來了一系列的問題:高水分導(dǎo)致煙氣中水蒸氣含量增加，排煙損失增大;高揮發(fā)分，低灰熔點使褐煤具有較強(qiáng)的結(jié)渣特性;低熱值使煤耗量增大，燃料的采、運、儲、加工等投資增大。褐煤干燥提質(zhì)后，褐煤的發(fā)熱量大大提高，燃燒后排出的溫室氣體降低。
[0003]對于我國內(nèi)蒙古等褐煤主產(chǎn)區(qū)來說，水資源嚴(yán)重缺乏，節(jié)約水資源，從褐煤干燥氣中回收水分就顯得尤為重要?，F(xiàn)有技術(shù)中提出了多種褐煤干燥煙氣回收水的方法，一般均采用現(xiàn)有的噴淋塔除塵，再經(jīng)冷卻塔冷卻后分離出水分，但是現(xiàn)有技術(shù)中的褐煤干燥煙氣回收水的方法回收效率低，回收水的純度也不高。
【實用新型內(nèi)容】
[0004](一)要解決的技術(shù)問題
[0005]本實用新型要解決的技術(shù)問題是解決現(xiàn)有技術(shù)中褐煤干燥煙氣回收利用率低且回收水純度低的問題。
[0006](二)技術(shù)方案
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種噴淋塔，包括塔體，所述塔體內(nèi)設(shè)有分布板，所述分布板將所述塔體分為上下設(shè)置的噴淋段和換熱段;所述塔體的底部設(shè)有液體出口，所述塔體的下部側(cè)面設(shè)有干燥煙氣入口，且所述干燥煙氣入口位于所述液體出口的上方，所述塔體的頂部設(shè)有干燥煙氣出口；所述噴淋段內(nèi)設(shè)有多個噴淋頭，所述換熱段內(nèi)設(shè)有間接換熱器，所述間接換熱器位于所述分布板與干燥煙氣入口之間；所述分布板與所述塔體之間設(shè)有降液管，用于噴淋液體的流出;所述間接換熱器固定于所述塔體，所述間接換熱器的換熱介質(zhì)入口和換熱介質(zhì)出口均設(shè)于所述塔體上;所述分布板上設(shè)有多個通氣孔，用于干燥煙氣向上進(jìn)入噴淋段;所述通氣孔的上方連接有通氣管，且所述通氣管的頂部設(shè)有由支架支撐的氣體管帽，用于蓋住所述通氣管。
[0008]其中，所述分布板的一側(cè)與所述塔體之間留有間隙，且分布板的邊緣設(shè)有向塔底延伸的第一擋板，所述第一擋板與其所在一側(cè)的塔體圍成所述降液管。
[0009]其中，所述分布板向設(shè)有降液管的一側(cè)傾斜設(shè)置。
[0010]其中，所述分布板上的通氣孔呈正三角形分布。
[0011]其中，所述間接換熱器為列管式換熱器，所述分布板下方設(shè)有兩個相平行的且與分布板垂直的第二擋板，所述列管式換熱器的管束均水平固定于兩側(cè)的第二擋板之間，每個所述第二擋板與分布板和塔體均形成一個密封管腔，所述密封管腔內(nèi)設(shè)有多個隔板，用于形成多管程列管式換熱器。
[0012]本實用新型還提供了一種褐煤干燥煙氣處理系統(tǒng)，包括上述的噴淋塔、干燥設(shè)備、空氣冷凝器、氣液分離器、水回收罐、尾氣風(fēng)機(jī)和污水分離器;所述干燥設(shè)備的氣體出口與所述噴淋塔的干燥煙氣入口連接，所述噴淋塔的干燥煙氣出口與空氣冷凝器的氣體入口連接，空氣冷凝器的氣體入口與所述氣液分離器的氣體入口連接;所述氣液分離器的氣體出口連接所述尾氣風(fēng)機(jī)的進(jìn)口，所述尾氣風(fēng)機(jī)的出口連接所述噴淋塔的換熱介質(zhì)入口 ；所述氣液分離器的液體出口連接所述水回收罐;所述噴淋塔的換熱介質(zhì)出口與所述干燥設(shè)備的氣體入口連接;所述噴淋塔的液體出口通過所述污水分離器與所述水回收罐連接。
[0013]其中，褐煤干燥煙氣處理系統(tǒng)還包括依次連接于所述干燥設(shè)備與所述噴淋塔之間的旋風(fēng)分離器和袋式除塵器。
[0014]其中，所述水回收罐的出口通過所述循環(huán)水栗與所述噴淋塔的噴淋頭連接。
[0015](三)有益效果
[0016]本實用新型的上述技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點:本實用新型提供的噴淋塔分為噴淋段和換熱段，換熱段既能降低干燥煙氣的溫度，又能使換熱介質(zhì)吸收干燥煙氣的顯熱加以利用，噴淋段對干燥煙氣進(jìn)行降溫除塵。該噴淋塔可以回收利用干燥煙氣中的熱量，增強(qiáng)噴淋塔對于干燥煙氣的冷卻效果，并能夠?qū)Ω稍餆煔膺M(jìn)行除塵。本實用新型提供的褐煤干燥煙氣處理系統(tǒng)回收利用率高，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。采用旋風(fēng)除塵器和布袋式除塵器對其進(jìn)行除塵，提高了回收水的品質(zhì)。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型實施例噴淋塔的主視圖；
[0018]圖2是圖1的A-A向剖視圖；
[0019]圖3是圖2的B-B向剖視圖；
[0020]圖4是本實用新型實施例褐煤干燥煙氣處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖中:1:塔體;11:干燥煙氣入口 ； 12:干燥煙氣出口 ； 13:液體出口 ； 14:換熱介質(zhì)入口； 15:換熱介質(zhì)出口；2:分布板;21:通氣孔;22:通氣管；23:氣體管帽；3:噴淋頭;4:降液管;41:第一擋板;5:列管式換熱器;51:第二擋板；101:熱風(fēng)爐；102:干燥設(shè)備；103:旋風(fēng)分離器；104:袋式除塵器；105:噴淋塔；106:空氣冷凝器；107:氣液分離器；108:尾氣風(fēng)機(jī)；109:水回收罐;110:循環(huán)水栗；111:污水分離器。
【具體實施方式】
[0022]為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
[0023]如圖1-圖3所示，本實用新型實施例提供的一種噴淋塔105，包括塔體I，塔體I內(nèi)設(shè)有分布板2，分布板2將塔體I分為上下設(shè)置的噴淋段和換熱段，具體地，噴淋段的占整個塔體I高度的1/2以上;塔體I的底部設(shè)有液體出口 13，塔體I的下部側(cè)面設(shè)有干燥煙氣入口 11，且干燥煙氣入口 11位于液體出口 13的上方，塔體I的頂部設(shè)有干燥煙氣出口 12;噴淋段內(nèi)設(shè)有多個噴淋頭3，換熱段內(nèi)設(shè)有間接換熱器，間接換熱器位于分布板2與干燥煙氣入口 11之間；分布板2與塔體I之間設(shè)有降液管4，用于噴淋液體的流出；間接換熱器固定于塔體I，間接換熱器的換熱介質(zhì)入口 14和換熱介質(zhì)出口 15均設(shè)于塔體I上;分布板2上設(shè)有多個通氣孔21，用于干燥煙氣向上進(jìn)入噴淋段;通氣孔21的上方連接有通氣管22，且通氣管22的頂部設(shè)有由支架支撐的氣體管帽23，用于蓋住通氣管22。
[0024]本實用新型實施例提供的噴淋塔105分為噴淋段和換熱段，使用時干燥煙氣由塔體I下部的干燥煙氣入口 11噴入塔體I內(nèi)，首先經(jīng)過換熱段內(nèi)的間接換熱器，既能降低干燥煙氣的溫度，又能使換熱介質(zhì)吸收干燥煙氣的顯熱加以利用，經(jīng)換熱后的干燥煙氣通過分布板2上的通氣孔21進(jìn)入噴淋段，進(jìn)一步對干燥煙氣進(jìn)行降溫，同時噴淋的水將干燥煙氣中的塵埃帶走實現(xiàn)對干燥煙氣的除塵。分布板2上設(shè)有的通氣管22及其上方設(shè)有的能夠蓋住通氣管22的氣體管帽23，可以避免噴淋水由通氣孔21滴入換熱段內(nèi)，影響干燥煙氣的換熱效果。本實用新型的噴淋塔105不但具有噴淋除塵的功能，還具有換熱的功能，是一種新型的換熱噴淋塔，回收利用干燥煙氣中的熱量，增強(qiáng)噴淋塔對于干燥煙氣的冷卻效果，并能夠?qū)Ω稍餆煔膺M(jìn)行除塵。
[0025]進(jìn)一步地，分布板2的一側(cè)與塔體I之間留有間隙，且分布板2的邊緣設(shè)有向塔底延伸的第一擋板41，第一擋板41與其所在一側(cè)的塔體I圍成降液管4。降液管4延伸至塔底，使用時降液管4的末端可淹沒在噴淋液體內(nèi)，避免了部分干燥煙氣不經(jīng)過換熱而直接由降液管4向噴淋段內(nèi)流出。降液管4由分布板2邊緣的第一擋板41和塔體I圍成結(jié)構(gòu)簡單，便于制造。
[0026]進(jìn)一步地，分布板2向設(shè)有降液管4的一側(cè)傾斜設(shè)置。分布板2與水平面的傾斜角度優(yōu)選為5?10°，分布板2向下傾斜并朝向降液管4的一側(cè)傾斜便于噴淋液體攜帶干燥煙氣中的塵埃向下經(jīng)由降液管4流出。)
[0027]進(jìn)一步地，分布板2上的通氣孔21呈正三角形分布。通氣孔21在分布板2上均勻分布使得干燥煙氣進(jìn)入噴淋段時分散均勻，有利于提高噴淋段對干燥煙氣的降溫除塵效果。具體地，各通氣孔21上設(shè)置的通氣管22之間的中心距大于或等于1.5倍的管外徑。通氣管22之間的中心距過小會影響氣體的流通。
[0028]具體地，間接換熱器優(yōu)選為列管式換熱器5，分布板2下方設(shè)有兩個相平行的且與分布板2垂直的第二擋板51，列管式換熱器5的管束均水平固定于兩側(cè)的第二擋板51之間，每個第二擋板51與分布板2和塔體I均形成一個密封管腔，密封管腔內(nèi)設(shè)有多個隔板，用于形成多管程列管式換熱器5。多管程列管式換熱器5可以增長換熱介質(zhì)在換熱器內(nèi)停留時間，提升換熱效果，提高干燥煙氣的熱回收效率。具體地，列管式換熱器5的排管方式為正三角形空間錯排，且列管式換熱器5的各管束之間的中心距大于或等于1.5倍的管束外徑。列管式換熱器5的各管束空間錯排有利于干燥煙氣的順利通過，增大干燥煙氣與管束的接觸面積。
[0029]如圖4所示，本實用新型實施例還提供了一種褐煤干燥煙氣處理系統(tǒng)，包括上述的噴淋塔105、干燥設(shè)備102、空氣冷凝器106、氣液分離器107、水回收罐109、尾氣風(fēng)機(jī)108和污水分離器111;干燥設(shè)備102的氣體出口與噴淋塔105的干燥煙氣入口 11連接，噴淋塔105的干燥煙氣出口 12與空氣冷凝器106的氣體入口連接，空氣冷凝器106的氣體入口與氣液分離器107的氣體入口連接;氣液分離器107的氣體出口連接尾氣風(fēng)機(jī)108的進(jìn)口，尾氣風(fēng)機(jī)108的出口連接噴淋塔105的換熱介質(zhì)入口 14;氣液分離器107的液體出口 13連接水回收罐109;噴淋塔105的換熱介質(zhì)出口 15與干燥設(shè)備102的氣體入口連接;噴淋塔105的液體出口 13通過污水分離器111與水回收罐109連接。使用時將高溫?zé)煹罋?高溫?zé)煹罋饪捎蔁犸L(fēng)爐101產(chǎn)生)通入干燥設(shè)備102中干燥褐煤，干燥過程產(chǎn)生的溫度為110?150 0C的干燥煙氣通入噴淋塔105中換熱除塵，經(jīng)噴淋塔105處理后的溫度降至60?90°C的干燥煙氣通入空氣冷凝器106中進(jìn)一步冷卻，干燥煙氣的溫度降至30?50°C，然后采用氣液分離器107對冷卻后的干燥煙氣進(jìn)行分離，分離所得的水分進(jìn)入水回收罐109中，分離后的氣體經(jīng)尾氣風(fēng)機(jī)108部分通入噴淋塔105中作為換熱介質(zhì)被加熱，加熱后的氣體可以通入干燥設(shè)備102中用于干燥褐煤，實現(xiàn)循環(huán)利用，其余的氣體經(jīng)尾氣風(fēng)機(jī)108排出系統(tǒng)。噴淋塔105中的噴淋液體經(jīng)污水分離器111后得到的水分也可以回收到水回收罐109中。本實用新型提供的褐煤干燥煙氣處理系統(tǒng)回收利用率高，水的回收率可達(dá)85 %以上，運行成本低，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。
[0030]進(jìn)一步地，褐煤干燥煙氣處理系統(tǒng)還包括依次連接于干燥設(shè)備102與噴淋塔105之間的旋風(fēng)分離器103和袋式除塵器104。在干燥煙氣進(jìn)入噴淋塔105之間通過旋風(fēng)分離器103和袋式除塵器104進(jìn)行除塵可以除去干燥煙氣中的大部分煤粉顆粒，除塵效果好，因此所回收的水品質(zhì)尚。
[0031]進(jìn)一步地，水回收罐109的出口通過循環(huán)水栗110與噴淋塔105的噴淋頭3連接。回收后的水可以部分用于該系統(tǒng)中噴淋冷卻干燥煙氣，實現(xiàn)水分的循環(huán)利用，降低系統(tǒng)能耗。
[0032]本實用新型實施例提供的褐煤干燥煙氣處理系統(tǒng)的處理方法，包括以下步驟:
[0033]SI，將高溫?zé)煹罋馔ㄈ敫稍镌O(shè)備102中干燥褐煤；
[0034]S2，將步驟SI中產(chǎn)生的干燥煙氣通入噴淋塔105中；具體地，在執(zhí)行該步驟之前可以執(zhí)行以下步驟;將干燥煙氣依次通入旋風(fēng)除塵器和袋式除塵器104中進(jìn)行除塵。
[0035]S3，利用空氣冷凝器106冷卻經(jīng)噴淋塔105處理后的干燥煙氣；
[0036]S4，將步驟S3冷卻后的干燥煙氣通入氣液分離器107中進(jìn)行分離，并將部分氣體通入噴淋塔105中作為換熱介質(zhì)，將分離的水分通入水回收罐109進(jìn)行回收；
[0037]S5，將步驟S4中作為換熱介質(zhì)被加熱的氣體通入干燥設(shè)備102中干燥褐煤；
[0038]S6，將由噴淋塔105中的液體經(jīng)污水分離器111分離，并將分離后的水分通入水回收罐109中回收。
[0039]本實用新型提供的褐煤干燥煙氣處理系統(tǒng)的處理方法回收利用率高，水的回收率可達(dá)85%以上，經(jīng)旋風(fēng)分離器103和袋式除塵器104除塵后，再經(jīng)過換熱噴淋塔105洗滌回收水的品質(zhì)良好。
[0040]為了清楚地體現(xiàn)本實用新型實施例的褐煤干燥煙氣處理系統(tǒng)的有益效果，還提供了一個具體的實施例:
[0041]某地每年需要進(jìn)行400萬噸的褐煤提質(zhì)，褐煤的含水量為34.8%，用于干燥褐煤的煙道氣溫度為500°C，煙道氣吹入速度為90000Nm3/h，用于干燥褐煤的還有部分循環(huán)利用的干燥煙氣溫度為80°C，吹入速度為120000Nm3/h，兩者混合后溫度為260°C。混合后的氣體通入干燥設(shè)備102中干燥褐煤，干燥煙氣的溫度降低至120 °C，將干燥煙氣依次通過旋風(fēng)分離器103和袋式除塵器104，在將干燥煙氣送入所述噴淋塔105，干燥煙氣在噴淋塔105內(nèi)換熱后溫度降至90°C，之后干燥煙氣進(jìn)入噴淋段，經(jīng)噴淋段洗滌后，煙氣溫度降低至70°C。干燥煙氣再經(jīng)空氣冷凝器106冷卻后溫度將為40°C，采用氣液分離器107每小時可以分離得到115m3的水，年回收水82萬噸。所分離出的尾氣中約80000^113/11經(jīng)循環(huán)尾風(fēng)機(jī)送入噴淋塔105中加熱，最后送入干燥設(shè)備102用于干燥褐煤。換熱噴淋塔105所使用的循環(huán)水量為100m3/h，與其相連的沉降式分離器外排10m3/h的濃泥漿可用于型煤制備。
[0042]綜上所述，本實用新型的噴淋塔不但具有噴淋除塵的功能，還具有換熱的功能，是一種新型的換熱噴淋塔，回收利用干燥煙氣中的熱量，增強(qiáng)噴淋塔對于干燥煙氣的冷卻效果，并能夠?qū)Ω稍餆煔膺M(jìn)行除塵。本實用新型提供的褐煤干燥煙氣處理系統(tǒng)回收利用率高，水的回收率可達(dá)85%以上，回收水的品質(zhì)良好，運行成本低，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。
[0043]最后應(yīng)說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項】
1.一種噴淋塔，其特征在于:包括塔體，所述塔體內(nèi)設(shè)有分布板，所述分布板將所述塔體分為上下設(shè)置的噴淋段和換熱段;所述塔體的底部設(shè)有液體出口，所述塔體的下部側(cè)面設(shè)有干燥煙氣入口，且所述干燥煙氣入口位于所述液體出口的上方，所述塔體的頂部設(shè)有干燥煙氣出口； 所述噴淋段內(nèi)設(shè)有多個噴淋頭，所述換熱段內(nèi)設(shè)有間接換熱器，所述間接換熱器位于所述分布板與干燥煙氣入口之間； 所述分布板與所述塔體之間設(shè)有降液管，用于噴淋液體的流出； 所述間接換熱器固定于所述塔體，所述間接換熱器的換熱介質(zhì)入口和換熱介質(zhì)出口均設(shè)于所述塔體上； 所述分布板上設(shè)有多個通氣孔，用于干燥煙氣向上進(jìn)入噴淋段;所述通氣孔的上方連接有通氣管，且所述通氣管的頂部設(shè)有由支架支撐的氣體管帽，用于蓋住所述通氣管。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴淋塔，其特征在于:所述分布板的一側(cè)與所述塔體之間留有間隙，且分布板的邊緣設(shè)有向塔底延伸的第一擋板，所述第一擋板與其所在一側(cè)的塔體圍成所述降液管。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴淋塔，其特征在于:所述分布板向設(shè)有降液管的一側(cè)傾斜設(shè)置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴淋塔，其特征在于:所述分布板上的通氣孔呈正三角形分布。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴淋塔，其特征在于:所述間接換熱器為列管式換熱器，所述分布板下方設(shè)有兩個相平行的且與分布板垂直的第二擋板，所述列管式換熱器的管束均水平固定于兩側(cè)的第二擋板之間，每個所述第二擋板與分布板和塔體均形成一個密封管腔，所述密封管腔內(nèi)設(shè)有多個隔板，用于形成多管程列管式換熱器。6.一種褐煤干燥煙氣處理系統(tǒng)，其特征在于:包括如權(quán)利要求1-5任一項所述的噴淋塔、干燥設(shè)備、空氣冷凝器、氣液分離器、水回收罐、尾氣風(fēng)機(jī)和污水分離器； 所述干燥設(shè)備的氣體出口與所述噴淋塔的干燥煙氣入口連接，所述噴淋塔的干燥煙氣出口與空氣冷凝器的氣體入口連接，空氣冷凝器的氣體入口與所述氣液分離器的氣體入口連接； 所述氣液分離器的氣體出口連接所述尾氣風(fēng)機(jī)的進(jìn)口，所述尾氣風(fēng)機(jī)的出口連接所述噴淋塔的換熱介質(zhì)入口；所述氣液分離器的液體出口連接所述水回收罐； 所述噴淋塔的換熱介質(zhì)出口與所述干燥設(shè)備的氣體入口連接； 所述噴淋塔的液體出口通過所述污水分離器與所述水回收罐連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的褐煤干燥煙氣處理系統(tǒng)，其特征在于:還包括依次連接于所述干燥設(shè)備與所述噴淋塔之間的旋風(fēng)分離器和袋式除塵器。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的褐煤干燥煙氣處理系統(tǒng)，其特征在于:所述水回收罐的出口通過循環(huán)水栗與所述噴淋塔的噴淋頭連接。
【文檔編號】B01D47/06GK205495210SQ201620096758
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年1月29日
【發(fā)明人】蘇二強(qiáng), 劉周恩, 余海鵬, 史雪君, 吳道洪
【申請人】北京神霧環(huán)境能源科技集團(tuán)股份有限公司