[发明专利]一种用于烟气余热回收的装置及其方法

说明书

本发明公开了一种用于烟气余热回收的装置及其方法，涉及环保节能技术领域。该装置包括第一换热单元和第二换热单元，第一换热单元包括第一换热区和第一换热球聚集区，第二换热单元包括第二换热区和第二换热球聚集区。该装置以换热球作为能量载体，进行高效换热。换热球在第一换热单元中吸收高温烟气的热量，在第二换热单元中将吸收的热量传递给换热气体，完成烟气余热的回收。与传统间壁式烟气余热回收的方法相比，该装置不存在间壁换热面，可使烟气的排烟温度进一步降低20～50℃，接近露点温度，从根本上解决了烟气露点腐蚀的问题，有利于装置长时间稳定地运行。

技术领域

本发明涉及环保节能技术领域，具体而言，涉及一种用于烟气余热回收的装置及其方法。

背景技术

在石油化工和电力行业，加热炉和锅炉等装置产生的高温烟气一般需要经过换热器回收烟气余热后才能排入大气。目前，烟气余热回收多采用间壁式换热设备，将高温烟气与需要被加热的低温流体(如空气、水和油等)进行换热。当排烟温度接近烟气酸露点时，烟气侧的低温换热面会有局部温度低于露点温度，烟气中的SOx(硫氧化物)在碰到换热设备烟气侧低温换热面的冷壁后达到其露点形成液相，进而产生露点腐蚀问题，导致换热器腐蚀穿孔，积灰结垢，换热效率下降，甚至影响设备的安全运行。为避免烟气露点腐蚀，通常要使排烟温度高于烟气酸露点20～50℃，甚至更高，严重降低了加热炉的热效率。

现有技术多采用耐腐蚀材料解决烟气露点腐蚀的问题，如专利CN107023849A公开了一种利用改性氟塑料制成换热管的方法，可避免烟气露点腐蚀，但改性氟塑料导热系数小，导致换热效率低，换热设备体积大、占地面积大。其他诸如使用ND钢、考登钢和双相不锈钢等耐腐蚀材料，也仅能延缓腐蚀的产生，不能从根本上解决烟气低温露点腐蚀问题。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于烟气余热回收的装置及其方法。

本发明是这样实现的：

第一方面，实施例提供了一种用于烟气余热回收的装置，其包括第一换热单元和第二换热单元；

其中，所述第一换热单元包括：第一换热区，以及与所述第一换热区底部相通的第一换热球聚集区；

所述第二换热单元包括：第二换热区，以及与所述第二换热区顶部相通的第二换热球聚集区；

所述第一换热球聚集区的换热球出口与所述第二换热区的底部相通，所述第二换热球聚集区的换热球出口与所述第一换热区的顶部相通；

所述第一换热区为中空结构，具有高温烟气入口和烟气出口；所述第二换热区为中空结构，其底部具有用于通入换热气体的气体入口。

第二方面，实施例提供了一种用于烟气余热回收的方法，其包括采用如前述实施例提供的用于烟气余热回收的装置对高温烟气进行余热回收。

本发明具有以下有益效果：

本发明实施例提供了一种用于烟气余热回收的装置，该装置包括第一换热单元和第二换热单元。第一换热单元包括第一换热区和第一换热球聚集区，第二换热单元包括第二换热区和第二换热球聚集区。该装置将换热球作为能量载体，进行高效换热。换热球在第一换热单元中吸收高温烟气的热量，在第二换热单元中将吸收的热量传递给换热气体，完成烟气余热的回收。与传统间壁式烟气余热回收的方法相比，该装置不存在间壁换热面，可使烟气的排烟温度进一步降低20～50℃，接近露点温度，从根本上解决了烟气露点腐蚀的问题，有利于装置长时间稳定地运行。与传统烟气余热回收的换热设备相比，该装置具有结构紧凑、成本低以及回收效率高等优点。

附图说明