喷淋式烟气净化余热回收器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种喷淋式烟气净化余热回收器，包括圆筒体、除雾器、喷淋器、雾化段、填料段、烟气分布器、进气管和排气管、进水管和排水管，其特征在于，烟气分布器、填料段、喷淋器、除雾器从下至上依次安装在圆筒体内，其中喷淋器采用进水主管上焊接同心盘管，盘管底部安装雾化喷嘴；雾化段和填料段是烟气与冷却水的传热传质空间，雾化段为空腔，填料段用多孔板支撑散装填料；烟气分布器采用进气主管上焊接同心盘管，盘管底部钻出排烟孔。本实用新型专利技术采用烟气和冷却水两段式直接接触传热传质，结构紧凑，冷却水高效吸收了烟气中的热量及杂质，使烟气得到充分冷却和完全净化，适用于所有燃气热工设备的烟气净化和余热回收。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种喷淋式烟气净化余热回收器，包括圆筒体、除雾器、喷淋器、雾化段、填料段、烟气分布器、进气管和排气管、进水管和排水管，其特征在于，烟气分布器、填料段、喷淋器、除雾器从下至上依次安装在圆筒体内，其中喷淋器采用进水主管上焊接同心盘管，盘管底部安装雾化喷嘴；雾化段和填料段是烟气与冷却水的传热传质空间，雾化段为空腔，填料段用多孔板支撑散装填料；烟气分布器采用进气主管上焊接同心盘管，盘管底部钻出排烟孔。本技术采用烟气和冷却水两段式直接接触传热传质，结构紧凑，冷却水高效吸收了烟气中的热量及杂质，使烟气得到充分冷却和完全净化，适用于所有燃气热工设备的烟气净化和余热回收。【专利说明】喷淋式烟气净化余热回收器
本技术涉及一种烟气净化余热回收装置，特别涉及一种用于燃气热工设备的喷淋式烟气净化余热回收器。
技术介绍
随着我国经济的快速发展，能源消耗量日益增加，同时空气质量也日益恶化。在节能减排环保要求不断提升的今天，天然气作为清洁且热值较高的能源，在我国城市能源消费结构中比例持续上升。目前，大中型城市已有大部分燃煤锅炉改为燃气锅炉。对于多数燃气锅炉，其排烟温度仍在150°C以上，甚至高达250°C。燃气锅炉烟气中含水蒸气约18%(体积百分比)，存在大量的烟气显热和水蒸气潜热，烟气将大量的热量带入环境大气，不仅浪费了大量能源，使锅炉热效率降低，而且污染了环境。目前通常在锅炉尾部安装间壁式余热回收换热器(如翅片管式节能器)，只能回收烟气中的部分显热，且余热回收效率较低，而烟气的流动阻力较大，给锅炉造成较大背压。烟气中水蒸气的露点约为57°C左右，若能将锅炉排烟温度降至水蒸气露点以下，实现烟气余热的充分回收利用，将大幅度提高锅炉效率，同时可降低锅炉燃料消耗，减少酸性气体排放，并可回收部分水资源。 现有的喷淋式或直接接触式烟气余热回收装置要么没有填料段，或采用简单的人字形挡水板，使得烟气与喷淋水不能充分接触换热，要么有填料段或整体设计不合理，从而造成烟气与喷淋水换热不充分、烟气的流动阻力较大等问题，另外，冷却水喷淋装置及烟气进口结构简单，难以实现冷却水和烟气在筒体中均匀分布，从而降低了冷却水和烟气之间的传热传质效率。
技术实现思路
本技术的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种高效的喷淋式烟气净化余热回收器，解决现有余热回收器存在的余热回收效率低、烟气净化效果差、流动阻力大等技术问题。 本技术采用如下技术方案:提供一种喷淋式烟气净化余热回收器，包括圆筒体、除雾器、喷淋器、雾化段、填料段、烟气分布器、烟气进气管和排气管、冷却水进水管和排水管，其中烟气分布器、填料段、喷淋器、除雾器从下至上依次安装在圆筒体内；烟气进气管位于圆筒体下部，并与烟气分布器相连通，排气管位于圆筒体的顶端；冷却水进水管位于筒体上部，并与喷淋器相连通，排水管位于圆筒体的底端。 所述烟气排气管与喷淋器之间设置除雾器，除雾器采用多层波纹板折叠成格栅状。 所述喷淋器采用进水主管上焊接两个管径较小的同心盘管，盘管水平布置，其底部间隔50mm安装一个雾化喷嘴，根据雾化段的空间大小，喷淋器可设置一层或上下间隔设置两层，以便提高雾化效果。 所述雾化段和填料段是烟气与冷却水的主要传热传质空间，雾化段为空腔，填料段采用多孔板支撑散装填料，如阶梯环。 所述烟气分布器采用烟气进气主管上焊接两个直径较小的同心盘管，盘管水平布置，其底部间隔约1mm钻出直径为1mm的排烟孔。 所述圆筒体的上下两端采用椭圆形封头，上封头与圆筒体采用法兰连接，下封头与圆筒体采用焊接。 喷淋式烟气净化余热回收器的工作原理如下:冷却水经进水管进入喷淋器，通过喷淋器的喷头雾化，在雾化段形成水雾，并自上而下流动；高温烟气经进气管进入烟气分布器，通过烟气分布器散布在圆筒体中，并自下而上流动；两种介质在圆筒体中形成逆流，并首先在填料段的填料表面相遇，进行直接接触式传热传质，从填料段冒出的烟气进入雾化段，烟气与喷淋器喷出的水雾进行二次接触传热传质；然后水雾集结成小水滴进入填料段，而经过两次热质交换的烟气进入除雾器，经除雾器脱水后由烟气排气管排除，除雾器对烟气的脱水过程也是一次防止水分和热量散失的过程；冷却水在填料段再次吸收烟气中的热量和杂质后，由圆筒体底部的排水管排出。 本技术采用上述技术方案后，与现有技术相比具有以下有益效果:采用盘管式喷淋器可使冷却水充分雾化，增大了水的比表面积，有利于与烟气充分接触；采用雾化段和填料段两段式传热传质，在雾化段水雾的比表面积较大，与烟气接触充分且对烟气的阻力较小，在填料段冷却水沿填料表面散布成大面积的液膜，成为气液接触的传热传质表面，大大增加了烟气和冷却水的接触面积，更有利于烟气与冷却水的传热传质，且两段式传热传质优势互补，所需填料段高度较小，也可显著减小烟气流动阻力；烟气采用盘管式分布器，使烟气进入圆筒体后分布更加均匀；烟气与冷却水在圆筒体中完全逆流，有利于增大传热传质的推动力，冷却水能高效吸收烟气中的显热和潜热，大大提高传热效率，同时也能高效吸收烟气中的酸性气体和粉尘，使烟气得到完全净化。 烟气经过喷淋式烟气净化余热回收器后，排烟温度可降低到35°C左右，锅炉的热效率可提高10%左右。喷淋式烟气净化余热回收器的结构紧凑、传热传质效率较高，常压运行、安全可靠，适用于所有燃气热工设备的烟气净化和余热回收。 【专利附图】【附图说明】 图1为喷淋式烟气净化余热回收器的总体结构示意图。 图2为喷淋器的结构示意图。 图3为烟气分布器的结构示意图。 附图标记，1-冷却水排水管；2_烟气进气管；3_烟气分布器；4_填料段；5_圆筒体；6_雾化段；7_冷却水进水管；8_喷淋器；9_除雾器；10_烟气排气管。 【具体实施方式】 以下结合附图对喷淋式烟气净化余热回收器的结构进行详细说明。 如图1所示，喷淋式烟气净化余热回收器包括圆筒体、除雾器、喷淋器、雾化段、填料段、烟气分布器、烟气进气管和排气管、冷却水进水管和排水管。圆筒体的上下两端采用椭圆形封头，也可采用平板封头，上封头与圆筒体采用法兰连接，以便于安装和维修内件，下封头与圆筒体采用焊接。 设备组装时，先打开圆筒体与上封头的法兰连接，烟气分布器、填料段、喷淋器、除雾器从下至上依次安装在圆筒体内，然后再用法兰连接上封头。 烟气分布器采用烟气进气主管上焊接两个直径较小的同心盘管，盘管水平布置，其底部间隔约1mm钻出直径为1mm的排烟孔，烟气分布器与位于圆筒体下部的烟气进气管相连。烟气分布器下面留用一定空间，用于储存冷却水，并具有液封的作用。排水管安装于圆筒体的底端封头上。 烟气分布器的上面紧邻烟气分布器是填料段，采用多孔板固定支撑散装填料，如阶梯环。填料段上面是雾化段，雾化段为空腔，其高度根据实际的烟气流量和冷却水喷淋量而定。 雾化段上面是喷淋器，采用进水主管上焊接两个管径较小的同心盘管，盘管水平布置，其底部间隔50mm安装一个雾化喷嘴，喷淋器进水主管与位于筒体上部的冷却水进水管相连，尽量靠近上部的除雾器，以便整体结构更紧凑。根据雾化段的空间大小，喷淋器可设置一层或上下间隔设置两层，以便提高雾化效果。 烟气排气管安装于圆本文档来自技高网...

【技术保护点】
喷淋式烟气净化余热回收器，包括圆筒体、除雾器、喷淋器、雾化段、填料段、烟气分布器、烟气进气管和排气管、冷却水进水管和排水管，其特征在于，烟气分布器、填料段、喷淋器、除雾器从下至上依次安装在圆筒体内；烟气进气管位于圆筒体下部，并与烟气分布器相连通，排气管位于圆筒体的顶端；冷却水进水管位于筒体上部，并与喷淋器相连通，排水管位于圆筒体的底端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴金星，王明强，刘艳会，王超，贺敏，李国立，刘双喜，刘青锋，冯新展，田新稳，
申请(专利权)人：郑州大学，河南力威热能设备制造有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41