[发明专利]烟气余热及水的回收装置

说明书

技术领域

本发明属于烟气余热回收领域，是用水作为媒介降低烟气温度，实现烟气中余热和水的回收的方法和装置。

背景技术

能量梯级利用原理认为，热量品位与温度高低有关，高温热能的品位高于低温热能。合理的能量利用应根据能量的品位做到按质用能和逐级多次用能。但从能量利用的角度考虑，由于传热温差的存在以及目前工业生产中所应用的工质特性和工艺特点决定了燃料热能不能得到完全利用，存在大量的能量损失。其中，烟气直接排放热损失是我国能源利用中最大的热损失。据估计，烟气直接排放热损失约占我国能源利用中热损失的50%以上。以燃气蒸汽联合循环发电机组为例，实际运行的联合循环电站余热锅炉排烟温度一般为90oC左右。当余热锅炉排烟温度从90oC降低到30oC时，一台E级燃机为基础的燃气蒸汽联合循环电站余热锅炉排烟中可回收热量约为60MW，一台F级燃机为基础的燃气蒸汽联合循环电站余热锅炉排烟中可回收热量约为100MW。

化石燃料燃烧产生的烟气中也存在较多的水，以天然气为燃料的联合循环机组为例，机组排烟中含有大量的水，当排烟温度降低到30oC时，烟气中的水将达到过饱和状态，并凝结为液滴，采用气液分离的方法即可回收烟气中的凝结水。据估算，当排烟温度从90oC降低到30oC时，一台E级天然气联合循环机组可回收约40t/h的水，一台F级天然气联合循环机组可回收约80t/h的水。

此外，工业排烟中一般也含有大量的粉尘、SOx和NOx等污染物。如果在回收利用烟气中的余热和水的同时降低污染物的排放，将有效的提高我国能源利用效率，并有效的改善我国目前的环境状况，促进我国经济与环境协调发展。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于通过设置烟气余热回收装置降低烟气温度，回收烟气余热和水。

本发明的技术方案为: 一种烟气余热回收装置，包含塔体外壳，塔体外壳内部从底部到顶部依序设置集水池、喷淋装置、除雾器，塔体外壳位于集水池和喷淋装置之间设置有烟气入口；塔体外壳位于除雾器上方设置有烟气出口。

一种烟气余热回收装置，包含塔体外壳，塔体外壳内分设一段余热回收区和二段余热回收区，该一段余热回收区与二段余热回收区之间通过中央隔板隔开；该一段余热回收区与二段余热回收去上部相互贯通；其中，该一段余热回收区部从底部到顶部依序设置集水池、喷淋装置、除雾器，塔体外壳位于集水池和喷淋装置之间设置有烟气入口；该二段余热回收区从底部到顶部依序设置二段集水池、二段喷淋装置，塔体外壳位于二段集水池和二段喷淋装置之间设置有烟气出口，该烟气出口内设置有出口除雾器。

本发明的有益效果为：本发明针对工业生产直接排放烟气中含有大量可回收的余热、水以及其中含有NOx、SOx和粉尘颗粒物的技术特点，根据烟气在不同温度下的相关热力学特性，充分利用烟气喷淋冷却本身具有的传热系数高、换热效果好的优势，降低排烟温度，回收排烟余热水以及其中含有NOx、SOx和粉尘颗粒物排放，是一种具有双重效果的综合型换热系统。本发明的应用，可进一步提高我国工业生产过程中的能量资源利用率，同时减少环境污染，具有提高能源利用经济性和减少污染的双重意义。

附图说明

图1为本发明的第一实施例的透视结构示意图。

图2为本发明的第二实施例的透视结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，为本发明第一实施例。公开一种烟气余热回收装置，包含塔体外壳3，塔体外壳3内部从底部到顶部依序设置集水池1、喷淋装置4、除雾器5，喷淋装置可以是若干喷淋管，带有喷嘴。塔体外壳3位于集水池1和喷淋装置4之间设置有烟气入口2；塔体外壳3位于除雾器5上方设置有烟气出口6。

其中，该烟气入口2向上倾斜插入塔体外壳3，与水平面形成倾斜角A，该倾斜角A为0°-30°。该喷淋装置4为单层或多层结构，如果为多层结构，每层喷淋装置4间距为0-3m。该喷淋装置4喷淋液滴平均直径为0.05mm-3mm，喷淋装置的的喷淋覆盖率为100%-600%。该塔体外壳内烟气的流速为1m/s-15m/s。喷淋液滴直径的控制通常可以通过压力和喷嘴直径大小来控制。