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烟气进口导流的双层叠置喷淋填料余热回收装置制造方法及图纸

技术编号:19002432 阅读:19 留言:0更新日期:2018-09-22 05:58
本实用新型专利技术公开了一种烟气进口导流的双层叠置喷淋填料余热回收装置,涉及烟气余热回收设备领域。双层叠置喷淋填料余热回收装置包括烟道系统、烟气接触换热装置、中介换热介质输送管路系统及余热回收热能利用系统。烟气接触换热装置设置上、下层两层换热单元且叠置填料层,并由框架结构支撑连接为一体,在烟气进/出口处分别采用渐扩/渐缩通道与烟道系统相连,在烟气进口渐扩通道内设置导流锥对进入烟气进行分流分别进入上、下层换热单元,烟气在对应的换热单元内与中介换热介质进行热质交换。本实用新型专利技术换热性能显著增强,烟气流动阻力及风机功耗明显降低,采用分流设计,使得装置具备结构紧凑、占地面积小、投资成本低等优点。

【技术实现步骤摘要】
烟气进口导流的双层叠置喷淋填料余热回收装置
本技术涉及烟气余热回收设备领域,尤其是涉及一种烟气进口导流的双层叠置喷淋填料余热回收装置。
技术介绍
对烟气余热进行深度回收利用,可获得显著的节能和环保效益。目前大型锅炉的烟气余热回收装置,普遍采用带有翅片的间壁式换热装置、喷雾直接接触式换热装置和喷淋填料直接接触式换热装置。下面以喷淋填料直接接触式换热装置为例加以说明:喷淋填料直接接触式换热装置由于烟气出口温度端差小,余热回收充分,泵功电耗小等优点而被广泛采用。然而,目前喷淋填料接触式烟气-水换热技术主要针对小型和中等规模锅炉,而且多设计为一个换热单元的喷淋塔结构,然而对于大型锅炉的低温烟气余热,则需要设计体积更大的换热单元,因而造成占地面积较大的问题。因此,有必要开发设计结构紧凑、占地面积小、余热回收效率高的喷淋填料换热装置。
技术实现思路
本技术旨在解决大型锅炉烟气余热回收现有技术存在结构不紧凑、占地面积大的问题。为此,本技术提出了一种烟气进口导流的双层叠置喷淋填料余热回收装置。本技术提供的一种烟气进口导流的双层叠置喷淋填料余热回收装置,包括:烟道系统,包括用于烟气进入的烟气进口管道和用于烟气排出的烟气出口管道;烟气接触换热装置,包括:换热装置主体,包括位于其底部的水箱,以及由上下层挡板分割成的上层换热单元和下层换热单元,所述换热装置主体沿上下方向在每个换热单元内层叠布置填料层,对应的填料层将对应的换热单元分割成对应填料层下部的淋水空间和上部的喷淋空间,每一喷淋空间中安装有喷淋组件,以喷出中介换热介质,所述上层换热单元和所述下层换热单元用于供烟气中介换热介质在其内进行热质交换;烟气进口渐扩通道,一端与所述烟气进口管道相连通,另一端与所述换热装置主体的侧面相连,导流锥,安装在所述烟气进口通道内,以对进入的烟气进行分流,烟气出口渐缩通道,一端与所述换热装置主体的顶部相连接,另一端与所述烟气出口管道相连通,除水器,布置在烟气出口渐缩通道内,用于收集经过换热后烟气中的细小水珠,以降低烟气中夹带的水雾,减少烟气通道的低温腐蚀,以及换热塔框架结构,用于支撑和连接各个组件;中介介质输送管路系统,包括中介换热介质进口管道、中介换热介质出口管道和中介换热介质泵,所述中介换热介质进口管道一端分别与所述每一喷淋组件相连,另一端与余热回收热能利用系统相连;所述中介换热介质出口管道的一端与所述水箱相连,所述中介换热介质泵串连连接在所述中介换热介质出口管道上,以及余热回收热能利用系统,具有进口和出口,所述进口与所述中介换热介质出口管的另一端相连,所述出口与所述中介换热介质进口管的另一端相连,以回收被烟气加热的喷淋水的热量;其中,所述烟气经所述烟气进口管道流经所述烟气进口渐扩通道后流入所述换热装置主体内,经所述导流锥分流,分流后的烟气分别进入所述上层换热单元及所述下层换热单元内,中介换热介质经所述中介换热介质进口管道输送至对应的喷淋组件处,由对应的喷淋组件喷出所述中介换热介质,所述中介换热介质在重力作用下,自上而下经过对应的喷淋空间、填料层及淋水空间,并与对应的烟气进行热质交换,回收烟气的热量,升温增量的中介换热介质流入所述水箱内,降温减湿的烟气通过管道流入所述烟气出口管道,最终排向大气中。进一步地,所述导流锥的横截面形状为直角三角形,所述导流锥的底部直角边和所述烟气进口渐扩通道的中心线在相同高度。进一步地,所述导流锥的直角边的长度L1和所述烟气进口渐扩通道的长度L2的比值范围为0.6-0.9。进一步地,所述导流锥的横截面形状为非直角三角形,所述导流锥的中心线和所述烟气进口渐扩通道的进口处的中心线在相同高度。进一步地,所述导流锥的长度L1和所述烟气进口渐扩通道的长度L2的比值范围为0.6-0.9。进一步地,所述烟气进口渐扩通道的出口与进口的有效流通面积比为2:1至8:1,以降低烟气流动阻力。进一步地,所述烟气排出渐缩通道的出口与进口的有效流通面积比为1:8至1:2,以降低烟气流动阻力。进一步地,所述下层换热单元的填料层处设置下层换热单元进口烟气的第一子进口和下层换热单元进口烟气的第二子进口,所述下层换热单元进口烟气的第一子进口和所述下层换热单元进口烟气的第二子进口连通,所述下层换热单元进口烟气的第二子进口和所述填料层的侧壁正对,所述下层换热单元进口烟气的第一子进口位于所述下层换热单元进口烟气的第二子进口的下方。进一步地,所述第二子进口在竖直方向延伸的高度h与所述填料层的总高度H的比值范围为0.1至0.5。进一步地,所述填料层包括至少两种不同比表面积的填料,其中比表面积小的填料布置在所述第二子进口附近,或在烟气流速低的区域放置小比表面积的填料。可通过阶梯布置不同厚度的不同比表面的填料来改善填料层内的流场均匀性。进一步地,所述的烟气进口导流的双层叠置喷淋填料余热回收装置还包括加碱中和系统,所述加碱中和系统包括碱液箱、加碱管路和加碱泵,所述碱液箱经所述加碱泵通过所述加碱管路连接至所述中介换热介质出口管道,从而将碱液注入至中介换热介质以中和酸性物质,调节中介换热介质的PH值。进一步地,所述换热装置主体为多个,且多个所述换热装置主体并联布置,每个换热装置主体对应独立的中介换热介质管路系统和余热回收热能利用系统,或者,所述换热装置主体共用所述中介换热介质管路系统和所述余热回收热能利用系统。进一步地,喷淋组件在每个换热单元内可为多个,并且多个喷淋组件互相间隔并排设置,以提高中介换热介质喷淋的均匀性,优化换热性能,同时还可以降低烟气中粉尘颗粒的排放。进一步地,所述余热利用系统为热泵或其他余热利用换热器。本技术所述烟气进口导流的双层叠置喷淋填料余热回收装置,将换热装置主体与烟气进口渐扩通道、导流锥、烟气出口渐缩通道、除水器等部件通过框架结构支撑连接成一体。换热装置主体内设置上下层填料换热单元,从而构成了烟气进口导流的双层叠置喷淋填料余热回收装置主体,从而显著减少占地面积,节省投资成本,提高建设速度,便于设备质量监控,减少现场施工的安全隐患。此外,由于换热装置主体上、下层换热单元的烟气处理量相比单个换热装置主体减少,烟气的流动阻力降低,从而可显著降低风机功耗,装置的换热性能及酸性物质的吸收性能也能明显提升,不仅显著增加烟气余热的回收利用率以显著增加节能经济性,而且还大大增强烟气的脱硫脱硝及除尘效果以大大提高了环保性能。本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本技术的实践获得。附图说明本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:图1是本技术一实施例的烟气进口导流的双层叠置喷淋填料余热回收装置的结构原理示意图;图2是本技术一实施例的烟气进口导流的双层叠置喷淋填料余热回收装置的主视图的结构示意图;图3是图2中烟气进口处局部的放大图;图4是本技术一实施例中的下层换热单元内烟气和中介换热介质的流动示意图;图5是本技术一实施例的组合填料层的立体示意图;图6是本技术实施例另一种烟气进口导流的双层叠置喷淋填料余热回收装置的主视图的结构示意图;图7是本技术另一实施例的烟气进口导流的双层叠置喷淋填料余热回收装置的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种烟气进口导流的双层叠置喷淋填料余热回收装置,其特征在于,包括:烟道系统,包括用于烟气进入的烟气进口管道和用于烟气排出的烟气出口管道;烟气接触换热装置,包括:换热装置主体,包括位于其底部的水箱,以及由上下层挡板分割成的上层换热单元和下层换热单元,所述换热装置主体沿上下方向在每个换热单元内层叠布置填料层,对应的填料层将对应的换热单元分割成对应填料层下部的淋水空间和上部的喷淋空间,每一喷淋空间中安装有喷淋组件,以喷出中介换热介质,所述上层换热单元和所述下层换热单元用于供烟气中介换热介质在其内进行热质交换;烟气进口渐扩通道,一端与所述烟气进口管道相连通,另一端与所述换热装置主体的侧面相连,导流锥,安装在所述烟气进口通道内,以对进入的烟气进行分流,烟气出口渐缩通道,一端与所述换热装置主体的顶部相连接,另一端与所述烟气出口管道相连通,除水器,布置在烟气出口渐缩通道内,用于收集经过换热后烟气中的细小水珠,以降低烟气中夹带的水雾,减少烟气通道的低温腐蚀,以及换热塔框架结构,用于支撑和连接各个组件;中介介质输送管路系统,包括中介换热介质进口管道、中介换热介质出口管道和中介换热介质泵,所述中介换热介质进口管道一端分别与每一所述喷淋组件相连,另一端与余热回收热能利用系统相连;所述中介换热介质出口管道的一端与所述水箱相连,所述中介换热介质泵串连连接在所述中介换热介质出口管道上,以及余热回收热能利用系统,具有进口和出口,所述进口与所述中介换热介质出口管的另一端相连,所述出口与所述中介换热介质进口管的另一端相连,以回收被烟气加热的喷淋水的热量;其中,所述烟气经所述烟气进口管道流经所述烟气进口渐扩通道后流入所述换热装置主体内,经所述导流锥分流,分流后的烟气分别进入所述上层换热单元及所述下层换热单元内,中介换热介质经所述中介换热介质进口管道输送至对应的喷淋组件处,由对应的喷淋组件喷出所述中介换热介质,所述中介换热介质在重力作用下,自上而下经过对应的喷淋空间、填料层及淋水空间,并与对应的烟气进行热质交换,回收烟气的热量,升温增量的中介换热介质流入所述水箱内,降温减湿的烟气通过管道流入所述烟气出口管道,最终排向大气中,升温增量后的中介换热介质落入所述水箱内循环利用。...

【技术特征摘要】
1.一种烟气进口导流的双层叠置喷淋填料余热回收装置,其特征在于,包括:烟道系统,包括用于烟气进入的烟气进口管道和用于烟气排出的烟气出口管道;烟气接触换热装置,包括:换热装置主体,包括位于其底部的水箱,以及由上下层挡板分割成的上层换热单元和下层换热单元,所述换热装置主体沿上下方向在每个换热单元内层叠布置填料层,对应的填料层将对应的换热单元分割成对应填料层下部的淋水空间和上部的喷淋空间,每一喷淋空间中安装有喷淋组件,以喷出中介换热介质,所述上层换热单元和所述下层换热单元用于供烟气中介换热介质在其内进行热质交换;烟气进口渐扩通道,一端与所述烟气进口管道相连通,另一端与所述换热装置主体的侧面相连,导流锥,安装在所述烟气进口通道内,以对进入的烟气进行分流,烟气出口渐缩通道,一端与所述换热装置主体的顶部相连接,另一端与所述烟气出口管道相连通,除水器,布置在烟气出口渐缩通道内,用于收集经过换热后烟气中的细小水珠,以降低烟气中夹带的水雾,减少烟气通道的低温腐蚀,以及换热塔框架结构,用于支撑和连接各个组件;中介介质输送管路系统,包括中介换热介质进口管道、中介换热介质出口管道和中介换热介质泵,所述中介换热介质进口管道一端分别与每一所述喷淋组件相连,另一端与余热回收热能利用系统相连;所述中介换热介质出口管道的一端与所述水箱相连,所述中介换热介质泵串连连接在所述中介换热介质出口管道上,以及余热回收热能利用系统,具有进口和出口,所述进口与所述中介换热介质出口管的另一端相连,所述出口与所述中介换热介质进口管的另一端相连,以回收被烟气加热的喷淋水的热量;其中,所述烟气经所述烟气进口管道流经所述烟气进口渐扩通道后流入所述换热装置主体内,经所述导流锥分流,分流后的烟气分别进入所述上层换热单元及所述下层换热单元内,中介换热介质经所述中介换热介质进口管道输送至对应的喷淋组件处,由对应的喷淋组件喷出所述中介换热介质,所述中介换热介质在重力作用下,自上而下经过对应的喷淋空间、填料层及淋水空间,并与对应的烟气进行热质交换,回收烟气的热量,升温增量的中介换热介质流入所述水箱内,降温减湿的烟气通过管道流入所述烟气出口管道,最终排向大气中,升温增量后的中介换热介质落入所述水箱内循环利用。2.根据权利要求1所述的烟气进口导流的双层叠置喷淋填料余热回收装置,...

【专利技术属性】
技术研发人员:孟继安钟达文朱晓磊
申请(专利权)人:清华大学
类型:新型
国别省市:北京,11

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