[发明专利]除尘风冷换热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃气净化装置，尤其是一种用于生物质流化床，同时具有除尘、风冷换热功能的除尘风冷换热器。

背景技术

循环流化床在国内集中供热领域的运用已经非常成熟，并且显示出了极强的适应性。其具有燃料适应性广，可同时燃用多种燃料；环保特性优越，排放满足国家标准；炉内受热均匀，热效率高；灰渣利用性高等优点。生物质能源作为一种理想的可再生能源，受到人们的广泛关注，与化石燃料相比，生物质能源具有以下优点：1、可再生性，每年都有大量的农业或森林废弃物产出可利用加工成生物质能源；2、低污染性，生物质的硫含量、氮含量低、燃烧过程中的SOx、NOx较少；3、生物质作为燃料时，由于它在生长时需要的二氧化碳量相当于它燃烧时排放的二氧化碳的量，因而对大气的二氧化碳净排放量近似于零，可有效地减轻温室效应。

生物质流化床结合了生物质能源流化床的优点，以生物质能源为燃料，在流化床发生炉内通过热解、气化生成可燃性气体。

旋风除尘器广泛用于含尘气体的除尘。普通的旋风除尘器由筒体、锥体、进气管及出气管构成，含尘气体由进气管进入旋风除尘器，在除尘器内部做旋转运动。灰尘颗粒在离心力作用下从气流中分离，集于除尘器内壁上，然后在重力作用下从除尘器底部排出。旋风除尘器以其耐高温的的工作特性成为生物质流化床气化设备理想的一级除尘设备。

目前存在的问题是：如果先对燃气进行除尘处理，而后进行余热回收，那么在除尘设备内就会降低燃气的温度，造成燃气余热的大量损失。相反地，如果先对燃气进行余热回收，而后进行除尘处理，灰尘就会阻塞热交换器的通道；同时，粘附在换热面上的灰尘，会增大换热面的热阻，降低热交换效率，对余热回收不利。此外，粘附在热交换器换热面上的灰尘对热交换器的内表面又有腐蚀作用，将降低热交换器的使用寿命。

中国专利200720027205.4公开了一种除尘换热装置，该装置是在旋风除尘器上安装了一个热交换器，换热管两端分别固定在热交换器与旋风除尘器内，燃气进入旋风除尘器内部进行除尘的同时，通过换热管将燃气内的热量吸收、传递至热交换器内，再将热量通过热交换器回收利用。该装置结构紧凑，占用空间小，使得除尘、换热同步进行，提高了效率。但是由于换热管直接放在旋风除尘器内部，燃气内夹带的灰尘杂质，容易粘附在换热管表面，不但增加了换热管的热阻，使得热交换效率降低，还会腐蚀磨损换热管。再加上含尘燃气高速进入旋风除尘器，高速流动的灰尘不断击打在换热管上，容易磨损损坏换热管，使得该除尘换热装置使用寿命降低，增加了使用成本。

发明内容

本发明所要解决的就是现有的除尘换热装置热交换效率低，使用成本高的问题，提供一种换热效率高的除尘风冷换热器。

本发明的除尘风冷换热器，其主体是旋风除尘器，旋风除尘器由筒体、锥体、燃气进气管与燃气出气管构成，锥体设置在筒体下方，锥体下部连接排灰管，燃气进气管沿筒体切线方向与筒体上部连通，燃气出气管设置在筒体内部，其特征在于所述的旋风除尘器筒体内部还设置有一个两端封闭的圆管，圆管套在燃气出气管上，圆管内壁与燃气出气管外壁之间的夹层为换热室；圆管上端设置空气进气口，圆管下端设置空气出气口；常温空气通过空气进气口进入换热室，在换热室内做旋转运动，充分吸收燃气热量后由空气出气口排出。

所述的燃气进气管沿切线方向连接在筒体侧壁上部，燃气进气管与水平面成5度倾斜角。

所述的排灰管内设置关风器，灰尘由关风器底部排出，并避免空气进入旋风除尘器内部。

所述的筒体内壁与燃气进气口连接处设置加厚板，减少燃气内灰尘对筒体内壁的磨损。

生物质燃料在发生炉内产生的含有灰尘杂质的高温燃气通过燃气进气管以切线方式进入除尘风冷换热器内，在除尘风冷换热器内部做旋转运动，借助离心力使得灰尘与燃气分离。除过尘的燃气由燃气出气管进入下一级除尘设备，分离出来的灰尘在重力作用下落入排灰管，通过关风器排出。常温空气通过空气进气口进入换热室，同样在换热室内做旋转运动，充分吸收燃气的热量后由空气出气口送入发生炉内。在本发明的除尘风冷换热器内部，风冷换热和除尘过程是同步进行的，风冷换热的气体和除尘的气体在两个夹层中相反方向旋转运动，不会互相干扰，又不影响除尘和风冷换热的效果，在不增加设备空间的情况下，实现了功能的增加，提高了工作效率。

本发明的除尘风冷换热器与现有的设备相比具有6个优点，1）同时实现了除尘和风冷换热的功能；2）除尘和风冷换热效率高；3）工作过程中可以连续排灰；4）结构简单，操作简易；5）占地面积小，节省空间；6）价格低廉。

附图说明

图1是本发明剖面示意图