用于烟气余热回收的填料塔制造技术

本实用新型专利技术提供了一种用于烟气余热回收的填料塔，所述用于烟气余热回收的填料塔包括：填料塔主体；烟气入口，设置在所述填料塔主体的底部；喷淋循环水入口，设置在所述填料塔主体的顶部；喷淋循环水出口，设置在所述填料塔主体的底部；烟气出口，设置在所述填料塔主体的顶部；填料层，设置在所述烟气入口与所述喷淋循环水入口之间，以及设置在所述烟气入口与所述烟气出口之间；所述填料层由S型波纹填料板或双斜波填料板水平平铺形成，所述填料层从上至下连通所述烟气入口与所述喷淋循环水入口、以及所述烟气出口，烟气和喷淋循环水在所述填料层中进行直接换热。本实用新型专利技术解决了空塔直接接触换热影响换热效率和整个系统的操作稳定性的问题。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供了一种用于烟气余热回收的填料塔，所述用于烟气余热回收的填料塔包括：填料塔主体；烟气入口，设置在所述填料塔主体的底部；喷淋循环水入口，设置在所述填料塔主体的顶部；喷淋循环水出口，设置在所述填料塔主体的底部；烟气出口，设置在所述填料塔主体的顶部；填料层，设置在所述烟气入口与所述喷淋循环水入口之间，以及设置在所述烟气入口与所述烟气出口之间；所述填料层由S型波纹填料板或双斜波填料板水平平铺形成，所述填料层从上至下连通所述烟气入口与所述喷淋循环水入口、以及所述烟气出口，烟气和喷淋循环水在所述填料层中进行直接换热。本技术解决了空塔直接接触换热影响换热效率和整个系统的操作稳定性的问题。【专利说明】用于烟气余热回收的填料塔
本技术涉及一种用于烟气余热回收的填料塔，尤其是一种用于天然气锅炉的烟气余热回收的填料塔。
技术介绍
目前广泛用于烟气回收的装置的换热设备主要分为空塔直接接触换热，和烟气——水间接换热两种方式。对于空塔直接接触换热采用在塔内气液直接接触喷淋换热方式，容易引起炉室形成涡流，紊流，影响换热效率和整个系统的操作稳定性；而对于烟气——水间接换热需要布置大量的钢管以保证受热面积，对烟气造成很高的流动阻力，此外间接换热的传热面(钢管的外表面)容易结水垢，需要定期维护换热器存在长期运行后换热效果恶化。 综上所述，现有技术中至少存在以下问题:空塔直接接触换热，容易引起炉室形成涡流，紊流，影响换热效率和整个系统的操作稳定性。
技术实现思路
本技术提供一种用于烟气余热回收的填料塔，以解决空塔直接接触换热影响换热效率和整个系统的操作稳定性的问题。 为此，本技术提出一种用于烟气余热回收的填料塔，所述用于烟气余热回收的填料塔包括: 填料塔主体； 烟气入口，设置在所述填料塔主体的底部； 喷淋循环水入口，设置在所述填料塔主体的顶部； 喷淋循环水出口，设置在所述填料塔主体的底部； 烟气出口，设置在所述填料塔主体的顶部； 填料层，设置在所述烟气入口与所述喷淋循环水入口之间，以及设置在所述烟气入口与所述烟气出口之间；所述填料层由S型波纹填料板或双斜波填料板水平平铺形成，所述填料层从上至下连通所述烟气入口与所述喷淋循环水入口、以及所述烟气出口。 进一步地，所述用于烟气余热回收的填料塔还包括:与所述喷淋循环水入口连接的储水箱，设置在所述填料塔主体的底部。 进一步地，所述用于烟气余热回收的填料塔还包括:碱液进口，设置在所述储水箱上。 进一步地，溢流口，设置在所述储水箱上。 进一步地，氧化剂入口，设置在所述填料塔主体的底部。 进一步地，所述S型波纹填料板的比表面积为100至200m2/m3，厚度为 0.5mm-1.5mm,网孔形状为正方形,孔的边长为5mm ;或网孔形状为圆形,孔直径为4mm。 进一步地，所述双斜波填料板的比表面积为120至300m2/m3，厚度为0.5mm-2mm,网孔形状为正方形，孔的边长为5mm ;或网孔形状为圆形，孔直径为4mm。 进一步地，所述填料层的高度为2m。 进一步地，所述氧化剂入口通过连接至所述烟气入口设置在所述填料塔主体的底部。 本技术在用于烟气回收的空塔中加入了填料层，烟气和喷淋循环水在所述填料层中进行直接换热，增加了气液两相的接触时间，提升了直接接触换热的效率，既避免了空塔气液两相在塔内接触换热时形成的涡流、紊流对操作稳定性的影响，又避免了由此引起的塔体振动，从而增加塔的使用寿命，增强塔的安全性，与空塔气液体直接换热相比较可提升换热效率30%左右。 另外，由于增加了气液两相的接触时间，提升了直接接触换热的效率，因而能够减少水泵功率30%左右，可提高换热冷凝水的温度10-20°C，可提高提取热设备热泵的工作性能和工作范围，节约了大量的能源，减少了热排放。 进而，由于水泵功率能够减少30%左右，以3MW余热回收装置为例，其水泵功率从空塔直接换热的90KW减少到60KW，，降低了固定投资，运营能耗大大减少，同时对安装场地要求更加宽泛，制作安装周期缩短，维修更加方便。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术的用于烟气余热回收的填料塔的俯视结构示意图； 图2为图1的A-A剖视结构示意图。 附图标号说明: I填料塔主体2烟气入口 21氧化剂入口 3喷淋循环水入口 4喷淋循环水出口 5烟气出口 6填料层7储水箱71碱液进口 8人孔 【具体实施方式】 为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【专利附图】【附图说明】本技术。 如图1和图2所示，本技术提出一种用于烟气余热回收的填料塔，所述用于烟气余热回收的填料塔包括: 填料塔主体I ; 烟气入口 2，设置在所述填料塔主体的底部，烟气进入填料塔主体I的温度为90度或90度左右； 喷淋循环水入口 3，设置在所述填料塔主体I的顶部； 喷淋循环水出口 4，设置在所述填料塔主体I的底部；喷淋循环水在填料塔主体I内从上至下喷淋，然后经喷淋循环水连接管从填料塔主体I外自下至上循环； 烟气出口 5，设置在所述填料塔主体I的顶部； 填料层6，设置在所述述填料塔主体中，并设置在所述烟气入口 2与所述喷淋循环水入口 4之间，以及设置在所述烟气入口 2与所述烟气出口 5之间；所述填料层由S型波纹填料板或双斜波填料板水平平铺形成，所述填料层6从上至下连通所述烟气入口与所述喷淋循环水入口、以及所述烟气出口，烟气和喷淋循环水在所述填料层中进行直接换热。例如为2米，烟气自下而上流动，喷淋水自上而下流动，填料层为烟气与水的热质交换界面，烟气中的水蒸气将热量传递给喷淋水，烟气温度降至露点以下，冷凝放出大量的潜热，喷淋水获得烟气热量，温度升高。 以填料塔主体的内部腔体的高度8米为例，该填料塔的余热回收为3MW，填料层6的厚度计算如下: 以S波纹填料板为例，本申请选用比表面积为118m2/m3的S波纹填料板。主要考虑到与本申请的额定工况(进出口水温和空气温度变化)匹配。 在填料层6的厚度的计算上，本技术采用将换热过程分为两块模型化的方式，即填料在塔中发生显热和潜热的换热过程，在主要为显然换热过程中，90°C的烟气和循环水换热后温度下降到55°C左右；在为显然加潜热的过程中，烟气温度再由55°C下降到30°C左右，此过程包括烟气的显热换热，而且还包括在显然加潜热的过程中，因烟气中的水蒸气发生相变冷凝成水而产生的潜热。 据此，本技术中，将填料层6的厚度也分为:用于显热和显然加潜热的换热厚度，即一部分填料层6的厚度用于满足显热换热，另一部分填料层6的厚度用于满足显热换热加潜热换热。这两部分的填料层的厚度计算原理和过程是不同的，主要体现在换热系数的差异，或者再加上温度差，相变因素等的。单纯的显热换热过程中，换热系数较小，考虑到等效综合换热系数与单相对流换热系数对比，以及换热公式计算，显热过程需要的填料高度为:0.36米，显然加潜热过程参照上述冷却塔中的测试结果，需要的填料高度为:1.56米。叠加后，填料层6的总厚度为1.92米。 经过这样的模型化处理，本技术采用填料层可以简明的一分为二，因而，可以将复杂的换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于烟气余热回收的填料塔，其特征在于，所述用于烟气余热回收的填料塔包括：填料塔主体；烟气入口，设置在所述填料塔主体的底部；喷淋循环水入口，设置在所述填料塔主体的顶部；喷淋循环水出口，设置在所述填料塔主体的底部；烟气出口，设置在所述填料塔主体的顶部；填料层，设置在所述烟气入口与所述喷淋循环水入口之间，以及设置在所述烟气入口与所述烟气出口之间；所述填料层由S型波纹填料板或双斜波填料板水平平铺形成，所述填料层从上至下连通所述烟气入口与所述喷淋循环水入口、以及所述烟气出口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢正和，孟继安，朱迎春，王正兴，贾向东，隋晓峰，赵岩，
申请(专利权)人：北京源深节能技术有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京;11