[发明专利]一种工业烟气余热回收及除湿系统

说明书

本发明提供了一种工业烟气余热回收及除湿系统，主要包括加热器、蒸发器、工质泵、引射器、冷却器、节流阀以及气液分离器。该系统以烟气余热作为系统驱动热源，循环过程中通过烟气与加热器和蒸发器的换热实现烟气余热的深度利用和烟气中水蒸气的回收，回收的余热经过热泵提质后提供给外界用户，该系统从根本上提高了能源利用效率，节约了水资源，减少了对环境的污染。

技术领域

本发明属于工业能源应用技术领域，具体涉及一种能够回收工业烟气中的显热/潜热以及水资源的工业烟气余热回收及除湿系统。

背景技术

我国工业余热资源丰富，主要是低温工业烟气余热资源，但回收效率仍较低。当烟气中含有大量水分时，仅有部分烟气显热被回收利用，大量的烟气潜热和水资源未被回收。在能源和水资源紧缺的背景下，低温工业烟气余热和水资源的高效利用显得尤为重要。

在我国，中高温烟气余热的利用方式被广泛研究和开发，但是低温烟气余热品位较低，传热热阻大，分布较分散等问题，导致大部分低温烟气被直接排放掉，造成能量的极大浪费。常用的低温烟气余热回收方式有：烟气余热用于加热空气或燃料，烟气余热用于加热工质或物料，烟气余热回收后供给外界。有些工业烟气还含有大量的水蒸气，这些水蒸气被直接排放进大气中，不仅损失了宝贵的水资源，还污染了周围环境。

中国专利CN106853324A公开了一种烟气深度脱水处理与废热回收系统，将烟气与低温冷却水进行热量交换，在烟气脱水除湿的同时，采用热泵将烟气中的低品位热能回收用于加热供热循环水或加热锅炉进水等，提高了能源利用率。

上述专利在一定程度上能够对烟气中的废热和水进行回收利用，但是，其结构设备相对复杂，在整个系统的循环过程中，热量的损耗较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种系统结构相对简单、紧凑，功耗小，采用烟气余热为驱动力，能够对烟气进行深度降温除湿，高效回收烟气余热资源和水资源，降低环境污染的工业烟气余热回收及除湿系统，减少烟气中热能的损失，提高热能利用率。

为了达到上述目的，本发明的具体技术方案如下：

一种工业烟气余热回收及除湿系统，包括加热器、蒸发器、工质泵、引射器、冷却器、节流阀以及气液分离器；

所述加热器的烟气侧出口通过烟道与所述蒸发器的烟气侧进口连通；工业烟气通过烟道依次进入所述加热器和蒸发器换热，烟气温度降低，其中的水蒸气凝结，通过所述蒸发器上设置的凝水管道流出蒸发器被回收；降温后的烟气通过烟道排出；

通过管道，所述加热器的工质侧出口与所述引射器的高压进口连通，所述引射器的出口与所述冷却器的进口连通，所述冷却器的出口与所述节流阀的进口连通，所述节流阀的出口与所述蒸发器的工质侧进口连通，所述蒸发器的工质侧出口与所述气液分离器的进口连通，所述气液分离器的气相出口与所述引射器的低压进口连通，所述气液分离器的液相出口与所述工质泵的进口连通，所述工质泵的出口与所述加热器的工质侧进口连通，构成工质循环回路；

在所述加热器中吸收热量变为高温高压超临界状态的循环工质进入所述引射器，引射从所述气液分离器分离出来的饱和气态工质，两者混合并经扩压室增压达到中温中压状态，然后进入所述冷却器进行冷却，与其内的吸热介质换热，冷却至近临界状态，吸热介质作为热源向外界用户提供热能；

近临界状态的循环工质经所述节流阀节流降温降压达到气液两相状态，之后进入所述蒸发器与从所述加热器出来的高温烟气换热；

吸收热量的低温低压循环工质进入所述气液分离器，分离成饱和液态工质和饱和气态工质，饱和液态工质经所述工质泵加压后，进入加热器吸收热量成为高温高压的超临界态循环工质，并进入所述引射器引射，从所述气液分离器出来的饱和气态工质，进入所述引射器继续参与上述循环。