[发明专利]焚烧炉高温烟气热能回收方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种焚烧炉高温烟气热能回收的方法及回收装置，属于环境保护和能源利用领域。

背景技术

高温焚烧法是处理各种有毒、有害废物，实现废物减量化、无害化的最快捷有效的技术。一般用于处理工业危险废物的焚烧炉有：旋转窑焚烧炉、液体喷射焚烧炉、热解焚烧炉、流化床焚烧炉、多层焚烧炉等多种炉型。一般，焚烧系统通常都设有二燃室，使烟气在1100℃以上的燃烧室停留时间大于2s以上，以保证难分解有机物得到彻底分解，同时也防止二恶英等二次污染物的生成，达到国家危险废物焚烧污染控制标准(GB18484-2001)要求。为了回收高温烟气的热能，焚烧系统一般设置有烟气余热锅炉。但是，在焚烧含有氯、氟和硫的废物时，焚烧过程中产生的HCl、HF和SO₂等酸性气体将会对焚烧炉炉膛和管道系统产生严重腐蚀，这样对烟气高温热能回收的余热锅炉设置造成了很大的困难。

发明内容

本发明的目的在于克服上述存在的不足而提供一种能有效回收热量，提高热量利用效率的焚烧炉高温烟气热能回收方法及回收装置。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的：该方法包括：一是高温烟气加热导热介质，导热介质通过输送管送到烟气-导热介质热交换器内与烟气进行气-固热交换以加热导热介质；二是导热介质加热导热流体，被烟气加热的导热介质进入导热介质-导热流体热交换器与导热流体进行换热，换热后导热介质返回烟气-导热介质热交换器，而被加热的导热流体供用户使用。

所述的烟气-导热介质热交换和导热介质-导热流体热交换是一连续工艺的两个工序，且两热交换器可共设于同一器体或塔体内进行。

所述的导热介质为耐温颗粒状固体如石英砂、陶瓷、或无机盐等，可视使用温度范围选择使用，优先采用石英砂。一般烟气温度在500℃以上选用石英砂，500℃以下可选用其他材质。

所述的导热流体为水、蒸汽或导热油中的至少一种，一般烟气500℃以上高温换热时可采用蒸汽作为导热介质，500℃以下换热时可采用水和导热油作为导热介质。

所述的换热后导热介质返回烟气-导热介质热交换器可采用气流输送或机械输送形式，其中优先采用气流输送。气流输送到高位的含导热介质气流经气-固分离器后，固体经计量输送管进入烟气-导热介质热交换器上部，气流输送过程中被加热的空气可作为焚烧炉的燃烧用空气。

一种如上所述的焚烧炉高温烟气热能回收方法的回收装置，该装置包括一设置有烟气-导热介质热交换器和导热介质-导热流体热交换器的热交换塔，并在塔体内按上下布置，在烟气-导热介质热交换器的上部设置有导热介质输送入口，而在其下部设置有烟气入口，在塔体的底部设置有连通于导热介质-导热流体热交换器的导热介质出口的回送管。

所述的烟气-导热介质热交换器可采用塔板式换热器(具体结构可参看化工设备手册)，其中优先采用旋流板式热交换器形式，主要是旋流板结构压降较小，流量大，防堵塞。而导热介质-流体热交换器可采用盘管，管板等热交换器(具体可参看相关热交换器手册)，优先采用盘管式换热器，可以根据塔器形状配置。

所述的旋流板式热交换塔的塔内安装有主要由旋流板构成的烟气-导热介质热交换器，该热交换器的侧下部设置有连接烟气的烟气入口，上部中央通过导热介质进料机及连接管安装有导热介质输送入口。

所述的烟气-导热介质热交换器下部塔内安装有由盘管式热交换器构成的导热介质-导热流体热交换器，该热交换器的盘管内接有导热流体，塔底设置有导热介质收集室，一输送管及输送泵接于该收集室中。

所述的输送管接于一气-固分离器，该分离器的下部接于导热介质进料机并形成导热介质换热循环，气-固分离器优先采用旋风分离器。

所述的塔体底部设置还有导热介质-导热流体热交换器二次空气搅动传输管，根据需要鼓风，以加强导热介质流动和增加传热效果。而在塔体的顶部设置有一块气-固分离板，并开设有烟气出口。

本发明的优点在于：通过本发明所提供的方法，避免了烟气与热交换器的直接接触，既防止了烟气中的有害气体对余热锅炉的腐蚀，又实现了回收焚烧高温烟气热能的目的，同时，导热介质气流输送过程被加热的热空气可作为焚烧炉的燃烧空气，提高了热能的利用率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式