一种含硫烟气余热智能相变回收系统技术方案

本发明专利技术属于含硫烟气处理技术领域，具体涉及一种含硫烟气余热智能相变回收系统。一种含硫烟气余热智能相变回收系统，设置于锅炉排出的烟道中和提供助燃空气的气道中，烟道位于气道的下方，包括沸腾换热器和冷凝换热器，所述的沸腾换热器设置于烟道内，所述的冷凝换热器设置于气道内，冷凝换热器的空气进气口处设置有变频鼓风机。本发明专利技术提供的热回收系统可对锅炉烟气余热进行回收，并保证烟气余热回收过程中与烟气换热设备壁面温度高于算露点10℃，满足烟气余热回收工艺安全可靠运行要求。

【技术实现步骤摘要】
一种含硫烟气余热智能相变回收系统
本专利技术属于含硫烟气处理
，具体涉及一种含硫烟气余热智能相变回收系统。
技术介绍
在锅炉(加热炉)行业中，均采用煤、天然气、渣油、液化气、干气等作为燃料，这些燃料大都含有硫，燃烧后通常会产生SO2和SO3等硫的氧化物，硫氧化物会与烟气中的水蒸汽结合形成硫酸烟雾。当锅炉(加热炉)排尾部温度低于酸露点时，设备投入运行一段时间后，会出现腐蚀，直到穿孔报废。为了解决上述问题，目前国内在烟气余热回收利用系统设计时，采用提高排烟温度方法来延长装置使用寿命，但这并未从根本上解决问题。目前，我国一般中小型工业炉设计排烟160℃-230℃，大型工业炉在120℃-160℃。在实际运行过程中，由于运行工况(如烟气组分变化，燃烧条件改变以及运行参数波动等)和烟气余热回收设备承担负荷不同，均会导致烟气酸露点发生变化；在不同运行工况，锅炉(工业炉)烟气酸露点变化范围较大，如果直接采用提高排烟温度，进行烟气余热回收系统设计，将会造成严重能源浪费。对于相变换热系统，在给定运行压力下，其换热壁面任意位置温度将保持恒定，如果对相变换热系统附以控制系统，对相变换热系统换热器壁面温度根据酸露点温度进行智能调节，使其适应锅炉烟气酸露点的变化，将最大限度提高烟气余热回收深度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术中存在的问题提供一种含硫烟气余热智能相变回收系统，该系统有效地降低各种变工况锅炉排烟温度，又避免设备腐蚀，从而提高烟气余热回收效率。本专利技术的技术方案是：一种含硫烟气余热智能相变回收系统，设置于锅炉排出的烟道中和提供助燃空气的气道中，烟道位于气道的下方，包括沸腾换热器和冷凝换热器，所述的沸腾换热器设置于烟道内，所述的冷凝换热器设置于气道内，冷凝换热器的空气进气口处设置有变频鼓风机。所述的沸腾换热器内设置有二元液态混合工质，所述的沸腾换热器通过管道连接壁温智能调控器，所述的壁温智能调控器的汽相通过管道进入冷凝换热器内，所述的冷凝换热器排液口通过管道与冷凝箱连接，冷凝箱通过管道与壁温智能调控器的进液管道连通，所述的壁温智能调控器的进液管道上设置补水泵、变频泵和电动调节阀，通过调节变频泵频率或电动调节阀开度调节进液，所述的壁温智能调控器通过管道连接沸腾换热器。所述的冷凝换热器内设置有低沸点换热工质，所述的冷凝换热器与壁温智能调控器的汽相连接管道上设置有排气阀。所述的含硫烟气余热智能相变回收系统还包括PLC控制器，所述的变频鼓风机、排气阀、补水泵、变频泵和电动调节阀分别与PLC控制器电性连接。具体的，沸腾换热器管壳式选用管壳式换热器，冷凝换热器选用管壳式换热器。具体的，所述的冷凝箱的排气口通过管道连接冷凝换热器与壁温智能调控器的汽相管道。具体的，所述的烟道内还设置有高温换热器，所述的高温换热器位于沸腾换热器的前方，所述的冷凝换热器的出气口与高温换热器连通。具体的，所述的沸腾换热器内的二元混合工质为溴化锂溶液。具体的，所述的冷凝换热器内设置有低沸点换热工质为水蒸汽。具体的，所述的高温换热器内的换热工质为烟气和空气。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的热回收系统主要包括系统压力控制环路和沸腾换热器壁面温度控制环路两部分：压力控制环路通过调节进入冷凝换热器助燃空气流量来实现控制系统压力稳定在设定值；沸腾换热器壁面温度控制环路通过改变变频泵频率或电动调节阀的开度，调节沸腾换热器内部二元混合工质浓度实现对沸腾换热器壁面温度控制。本专利技术提供的热回收系统可对锅炉烟气余热进行回收，并保证烟气余热回收过程中与烟气换热设备壁面温度高于算露点10℃，满足烟气余热回收工艺安全可靠运行要求。附图说明图1是具体实施例1的系统结构示意图；图2是具体实施例2的系统结构示意图。1烟道、2沸腾换热器、3循环泵、4壁温智能调控器、5变频鼓风机、6气道、7冷凝换热器、8排气阀、9冷凝水箱、10补水泵、11变频泵、12电动调节阀、13高温换热器。具体实施方式为了更详尽的表述本专利技术提供的技术方案，下面通过具体实施例进行进一步的说明。实施例1如图1所示为本实施例提供的一种含硫烟气余热智能相变回收系统的结构示意图，其设置于锅炉排出的烟道1中和提供助燃空气的气道6中，烟道1位于气道6的下方，包括沸腾换热器2和冷凝换热器7，沸腾换热器2管壳式换热器，冷凝换热器7选用管壳式换热器，所述的沸腾换热器2设置于烟道1内，所述的冷凝换热器7设置于气道6内，冷凝换热器7的空气进气口处设置有变频鼓风机5。所述的沸腾换热器2内设置有二元液态混合工质，沸腾换热器2内的二元混合工质为溴化锂溶液，所述的沸腾换热器2通过管道连接壁温智能调控器4，所述的壁温智能调控器4的汽相通过管道进入冷凝换热器7内，所述的冷凝换热器7排液口通过管道与冷凝箱9连接，冷凝箱9通过管道与壁温智能调控器4的进液管道连通，所述的冷凝箱9的排气口通过管道连接冷凝换热器7与壁温智能调控器4的气相管道，所述的壁温智能调控器4的进液管道上设置补水泵10，变频泵11和电动调节阀12，通过调节变频泵11频率或电动调节阀12的开度调节进液，所述的壁温智能调控器4通过管道连接沸腾换热器2。所述的冷凝换热器7内设置有低沸点换热工质为水蒸汽，所述的冷凝换热器7与壁温智能调控器4的汽相连接管道上设置有排气阀8。所述的含硫烟气余热智能相变回收系统还包括PLC控制器，所述的变频鼓风机5、排气阀8、补水泵10、变频泵11和电动调节阀12分别与PLC控制器电性连接。本实施例提供的热回收系统的工作过程如下：烟气加热沸腾换热器2内部的二元液态混合工质溴化锂溶液，二元液态混合工质溴化锂溶液中的低沸点换热工质水沸腾汽化向上进入冷凝换热器7，进入冷凝换热器7的低沸点换热工质水蒸汽用于加热助燃风，水蒸汽放热后凝结成液态，进入冷凝水箱9，通过壁温智能调控器4流入沸腾换热器2，然后再与烟道1内的烟气进行换热蒸发、汽化；在壁温智能调控器4分离出来的汽相换热介质水蒸汽与沸腾换热器2蒸发、沸腾产生的水蒸汽混合，并进入冷凝换热器7与空气进行换热，周而复始的运行；沸腾换热器2的换热量及换热器壁面温度，通过调节沸腾换热器2内部二元混合工质溴化锂溶液浓度来实现，二元混合工质溴化锂溶液浓度通过PLC控制器控制调节变频器11的频率或电动调节阀12的开度以调节进入冷凝换热器内部的蒸馏水流量来调节，当变频器11的频率或电动调节阀12的开度变大时，进入壁温智能调控器4的水量变大，通过循环泵3，进而使沸腾换热器2内部的溴化锂水溶液浓度降低，从而使烟气温度升高；当变频器11的频率或电动调节阀12的开度变小时，进入壁温智能调控器4的水量变小，通过循环泵3，进而使沸腾换热器2内部的溴化锂水溶液浓度升高，从而烟气温度降低，这是一个负反馈调节的过程。系统运行压力(大气压)通过调节冷凝换热器7换热量来实现，主要通过PLC控制器调节变频鼓风机5的频率来调节进入冷凝器7的助燃风量，进而调节水蒸气的冷凝量，从而调节系统的运行压力。当系统的运行压力升高时，调大变频鼓风机5的频率，使风量增大，进而冷凝换热器7中冷凝的水蒸汽量变大，从而系统压力就会降低；在非正常升高的情况下，可通过排气阀8排气，来降低系统的压力；当系统的运行压力降低时，调小变频鼓风机5的频率，使风量减小，进而冷凝换热器7中冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含硫烟气余热智能相变回收系统，设置于锅炉排出的烟道(1)中和提供助燃空气的气道(6)中，烟道(1)位于气道(6)的下方，包括沸腾换热器(2)和冷凝换热器(7)，特征在于，所述的沸腾换热器(2)设置于烟道(1)内，所述的冷凝换热器(7)设置于气道(6)内，冷凝换热器(7)的空气进气口处设置有变频鼓风机(5)；所述的沸腾换热器(2)内设置有二元液态混合工质，所述的沸腾换热器(2)通过管道连接壁温智能调控器(4)，所述的壁温智能调控器(4)的汽相通过管道进入冷凝换热器(7)内，所述的冷凝换热器(7)排液口通过管道与冷凝箱(9)连接，冷凝箱(9)通过管道与壁温智能调控器(4)的进液管道连通，所述的壁温智能调控器(4)的进液管道上设置补水泵(10)、变频泵(11)和电动调节阀(12)，通过调节变频泵(11)频率或电动调节阀(12)开度调节进液，所述的壁温智能调控器(4)通过管道连接沸腾换热器(2)；所述的冷凝换热器(7)内设置有低沸点换热工质，所述的冷凝换热器(7)与壁温智能调控器(4)的气相连接管道上设置有排气阀(8)；还包括PLC控制器，所述的变频鼓风机(5)、排气阀(8)、补水泵(10)、变频泵(11)和电动调节阀(12)分别与PLC控制器电性连接。...

【技术特征摘要】
1.一种含硫烟气余热智能相变回收系统，设置于锅炉排出的烟道(1)中和提供助燃空气的气道(6)中，烟道(1)位于气道(6)的下方，包括沸腾换热器(2)和冷凝换热器(7)，特征在于，所述的沸腾换热器(2)设置于烟道(1)内，所述的冷凝换热器(7)设置于气道(6)内，冷凝换热器(7)的空气进气口处设置有变频鼓风机(5)；所述的沸腾换热器(2)内设置有二元液态混合工质，所述的沸腾换热器(2)通过管道连接壁温智能调控器(4)，所述的壁温智能调控器(4)的汽相通过管道进入冷凝换热器(7)内，所述的冷凝换热器(7)排液口通过管道与冷凝箱(9)连接，冷凝箱(9)通过管道与壁温智能调控器(4)的进液管道连通，所述的壁温智能调控器(4)的进液管道上设置补水泵(10)、变频泵(11)和电动调节阀(12)，通过调节变频泵(11)频率或电动调节阀(12)开度调节进液，所述的壁温智能调控器(4)通过管道连接沸腾换热器(2)；所述的冷凝换热器(7)内设置有低沸点换热工质，所述的冷凝换热器(7)与壁温智能调控器(4)的气相连接管道上设置有排气阀(8)；还包括PLC控制器，所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：麻宏强，梁诺，韩建平，宋兴鹏，厚蔡琴，李春娥，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：甘肃,62