[发明专利]一种含尘烟气分级净化余热回收系统及除尘蓄换热装置

说明书

本发明公开了一种含尘烟气分级净化余热回收系统及除尘蓄换热装置；一种含尘烟气分级净化余热回收系统，包括壳体，所述壳体为内空的长方体结构，壳体中部设置有隔板，该隔板将壳体分隔为上下二个腔室，其特征在于：位于下方的腔室为烟气通道，位于上方的腔室为冷却工质通道；该烟气通道左端设置有烟气入口，右端设置有烟气出口，下端设置有呈阶台形的清灰口；冷却工质通道左端设置有冷却工质出口，右端设置有第一冷却工质进口；烟气通道内设置有除尘蓄换热装置和清灰器；所述除尘蓄换热装置由若干沿横向并列布置的除尘蓄换热单元组成；所述除尘蓄换热单元包括泡沫金属块、滤网和若干三维肋热管；可广泛适用于工业烟气的余热回收。

技术领域

本发明涉及含尘烟气净化余热回收，特别涉及一种含尘烟气分级净化余热回收系统及除尘蓄换热装置。

背景技术

目前，我国单位产品的能耗与发达国家有较大差距，能源利用水平仍落后于国际先进水平。造成这一问题的一个重要的原因在于冶金、化工、建材等高耗能行业的中低温废气的直接排放，这些中低温高含尘气体的直接排放不仅导致严重的环境污染，还会造成大量余热资源的浪费。据统计，烟气余热占我国余能的35％，相当于3.4亿吨标准煤，然而我国工业烟气余热回收效率仅有30％，较发达国家平均水平低15％～20％。可见，提高余热回收率是工业产业转型升级的必经之路。

当前工业中低温高含尘烟气的尘粒净化与余热回收通常为分离式进行，这一形式需要更大的设备体积和占地面积，并且增大流动距离即沿程阻力，导致了风机功耗的增加。并且，分离式净化及余热回收还存在散热严重和连接处烟气泄露的问题，这进一步降低了余热回收率。因此，除尘与换热一体化余热回收装置的开发对于节能减排和提高能量利用效率意义重大。

热管具有高效换热和工况适应性强的特点，被广泛应用于一体化余热回收装置中。通常热管余热回收设备的计划使用寿命为5-8年，然而，高能耗工业生产所排放的中低温高含尘烟气中普遍存在不燃或未燃尽物质以及熔融金属盐冷凝后形成的飞灰颗粒，这些飞灰颗粒随烟气冲刷热管壁面，颗粒摩擦撞击管壁容易使受热面金属发生磨损，而磨损的积累使得热管爆管引起换热设备失效，最终需要停机维护。此外，冶金等行业由于生产的需要，其排放的含尘烟气存在温度波动大的特点，烟温波动引起热管频繁地启停，这不利于热管的长期使用。上述问题导致热管换热器在实际应用中寿命只有2-3年，而一旦热管大量损坏必须及时更换，这极大的增加了设备及操作成本。

此外，在传统的光管重力热管的基础上，人们设计开发了各类强化换热技术以进一步提高换热效率，例如在热管内部烧结颗粒、金属网和加工微槽等，在热管外加工螺旋肋片、H型肋片和锯齿肋片等。上述管内结构的生产及加工比较复杂成本相对较高，而管外肋片的加工采用的焊接或胀接产生较大的接触热阻，不利于热量传递，此外还有成本较高和生产周期长的问题。可见，经济高效的重力热管的选择与开发对于高效余热回收至关重要。

综上所述，设计一种针对含尘烟气净化与余热回收一体化的系统及装置，选择高效换热能力的热管，同时解决热管的磨损和热疲劳问题，将对高能耗企业能量利用率的提高具有决定性作用，更是有助于提高我国能源利用率，推动社会可持续发展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种含尘烟气分级净化余热回收系统及除尘蓄换热装置。