[发明专利]一种旋转扰动联合烟气冷凝的微细颗粒捕集系统

说明书

本发明公开了一种旋转扰动联合烟气冷凝的微细颗粒捕集系统，涉及余热回收与除尘领域，其特征在于，包括通过烟气管道依次连接的湿式石灰石‑石膏烟气脱硫系统、旋流空气装置、第一段换热器、旋转风扇、第二段换热器和网状除雾器，第一段换热器、第二段换热器与热泵相连。本发明结合湍流扰动和烟气冷凝的作用，一方面通过烟气冷凝的方式回收烟气中的余热和水分，另一方面通过添加旋流设备，实现了微细颗粒的有效捕集和去除。

技术领域

本发明涉及余热回收与除尘领域，尤其涉及一种旋转扰动联合烟气冷凝的微细颗粒捕集系统。

背景技术

燃煤和机动车排放的细颗粒物造成了严重的空气污染和健康问题。然而传统除尘器，如旋风分离器、文丘里洗涤器、静电除尘器和过滤器对于微细颗粒的去除是困难和昂贵的。这是由于这些系统是基于扩散、惯性冲击和沉降的方法除去烟气的颗粒，然而0.1-1μm的微细颗粒，对于布朗扩散来说太大而无效，而对于惯性碰撞来说又太小。因此可以通过预处理技术将微粒放大到若干微米的尺寸，微粒与气体的分离就可以大大简化。

冷凝换热器可以促进几纳米大小的颗粒生长扩大成一些微米大小的液滴。气体的旋转扰动可以促进颗粒的碰撞团聚和长大。因此，本领域的技术人员致力于开发一种旋转扰动联合烟气冷凝的微细颗粒捕集系统，一方面通过烟气冷凝的方式回收烟气中的余热和水分，另一方面通过添加旋流设备，实现了微细颗粒的有效捕集和去除。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何实现烟气中微细颗粒的有效捕集和去除。

为实现上述目的，本发明提供了一种旋转扰动联合烟气冷凝的微细颗粒捕集系统，其特征在于，包括旋流空气装置、第一段换热器、旋转风扇和第二段换热器，其中，所述旋流空气装置、所述第一段换热器、所述旋转风扇和所述第二段换热器依次连接。

进一步地，还包括湿式石灰石-石膏烟气脱硫系统和网状除雾器，所述湿式石灰石-石膏烟气脱硫系统设置在所述旋流空气装置前端，所述网状除雾器设置在所述第二段换热器后端，所述湿式石灰石-石膏烟气脱硫系统、所述旋流空气装置、所述第一段换热器、所述旋转风扇、所述第二段换热器和所述网状除雾器通过烟气管道依次连接。

进一步地，所述旋流空气装置是由在所述烟气管道外侧布置的空气喷嘴组成，所述空气喷嘴的出风口位于所述烟气管道内部，所述旋流空气装置将烟气以螺旋状送入所述第一段换热器中。

进一步地，所述旋流空气装置使烟气旋转的方向与所述旋转风扇使烟气旋转的方向相反。

进一步地，还包括热泵，所述第一段换热器还包括第一冷却介质水入口和第一冷却介质水出口，所述第二段换热器还包括第二冷却介质水入口和第二冷却介质水出口，所述第一冷却介质水入口、所述第一冷却介质水出口、所述第二冷却介质水入口和所述第二冷却介质水出口与所述热泵相连。

进一步地，所述第一段换热器的管道正下方为凹型槽，在所述第一段换热器的凹型槽最低点设有第一冷凝水出口，所述第二段换热器的管道正下方为凹型槽，在所述第二段换热器的凹型槽最低点设有第二冷凝水出口，所述第一冷凝水出口和所述第二冷凝水出口与所述湿式石灰石-石膏烟气脱硫系统相连。

进一步地，所述第二段换热器的长度比所述第一段换热器的长度短。

进一步地，所述第一段换热器和所述第二段换热器的管壁温度低于烟气水露点温度。

进一步地，所述第一段换热器的管壁上设有冷凝液膜。

进一步地，所述第一段换热器和所述第二段换热器均为错位式管束换热器，所述第一段换热器和所述第二段换热器上均设有清扫装置。