一种地下空间高温烟气隐蔽排放系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种地下空间高温烟气隐蔽排放系统，包括排烟风道，其特征在于，所述排放系统还包括至少一级换热装置、至少一级除湿装置和控制系统，一级换热装置包括通过喷淋水管道连接的喷淋室和第一换热器，所述一级除湿装置包括第一压缩机、第一储液器、第一蒸发器和第一风冷冷凝器，所述排烟风道依次连接所述喷淋室和一级除湿装置，分别对高温烟气进行降温净化和除湿处理。所述控制系统包括控制器、温度传感器和湿度传感器，控制器通过线路连接温度传感器、湿度传感器和一级除湿装置，并控制各设备的运行功率和工质流量；所述温度传感器至少设在排烟风道排出所述排放系统的位置和地下空间外部。

【技术实现步骤摘要】
一种地下空间高温烟气隐蔽排放系统
本技术属于柴油机排放烟气处理
，具体涉及一种地下空间高温烟气隐蔽排放系统。
技术介绍
我国地域辽阔，地质类型丰富、情况复杂，因此地下空间在我国工程建筑领域占有重要地位，广泛应用在铁路、水利、矿业、军事、公路、地铁、海底隧道、住宅等领域。地下空间电力应急保障最常用的是柴油发电机组，使用方便，成本较低。然而，柴油发电机组排放的烟气中含有水蒸汽、颗粒物、碳氢化合物、一氧化碳、氮氢化物、硫化物等，其中颗粒物主要是炭颗粒，在通风不好的情况下，不仅污染地下空间的空气，而且危害操作人员的健康。另一方面，当柴油发电机满负荷运行时，排烟温度大于500℃，烟气在地下空间直接排放时，烟气温度与室外温差较大，红外征候明显，易在外部产生大量水蒸汽等“白烟”现象，对于军事构筑而言无法达到隐蔽排放的目的。寒冷地区的地下空间热负荷大，其中新风热负荷占比较高，新风需要加热才能满足地下空间的要求，因此，烟气排放和新风补充均需要较高能耗才能满足地下空间的要求。专利CN201910410020.9公开了一种叉流式恒温除湿装置，采用两个除湿芯体交替进行除湿和再生，实现了不间断除湿；对吸附热进行回收利用，避免了吸附热在除湿芯体积聚产生高温，并导致除湿剂性能下降的问题；采用空气回收除湿过程产生的吸附热，提供低品位余热利用的途径。目前，对于柴油发电机组的烟气处理主要是余热回收，并将回收的热量转移到储能设备或耗能设备上，然而柴油发电机组烟气具有温度高、成分复杂的特点，为了满足军事构筑的地下空间高温烟气隐蔽排放的严格要求，需要综合考虑烟气中污染物和水蒸气的排放要求，使它们符合地下空间排放和吸收使用的条件，确保军事安全，同时提高热能利用率，降低换热设备负荷。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供了一种地下空间高温烟气隐蔽排放系统，所述排放系统包括排烟风道、至少一级换热装置、一级除湿装置和控制系统，一级换热装置包括通过喷淋水管道连接的喷淋室和第一换热器，所述一级除湿装置包括第一压缩机、第一储液器、第一蒸发器和第一风冷冷凝器，所述排烟风道依次连接所述喷淋室和一级除湿装置，分别对高温烟气进行降温净化和除湿处理。所述控制系统包括控制器、温度传感器和湿度传感器，控制器通过线路连接温度传感器、湿度传感器和一级除湿装置，并控制各设备的运行功率和工质流量；所述温度传感器至少设在排烟风道排出所述排放系统的位置和地下空间外部。本技术所述的排放系统在高温烟气降温、净化、除湿的同时，利用第一换热器将高温烟气中的热量回收利用，实现了高温烟气的隐蔽排放，又回收了热能。所述一级换热装置包括喷淋室和第一换热器，所述喷淋室的顶部设有布水器，两端分别设有高温烟气进口和中温烟气出口，所述排烟风道接通高温烟气进口，将高温烟气输入喷淋室。所述布水器连接喷淋进水管，喷淋室底部连接喷淋出水管，喷淋水管道为喷淋室提供冷却水，冷却水流向与高温烟气流向垂直。未经处理的高温高温烟气进入喷淋室后，经过冷却水淋洗，不仅将大部分热量传递给冷却水，自身进行一次降温，而且能够有效去除烟气中的碳颗粒及其它污染物，完成烟气净化。所述喷淋室通过喷淋水管道连接第一换热器，优选的，所述第一换热器为管式换热器，管程为换热盘管，并设有换热盘管进水管和换热盘管出水管，用于输送冷凝水或地下空间的其它生活用水回收的冷凝水在管程中流动；所述喷淋出水管和喷淋进水管连接壳程，从所述喷淋出水管流出的换热后的热水在壳程中流动，与冷凝水进行换热；换热后，壳程的水通过所述喷淋进水管流回喷淋室继续冷却净化高温烟气，重复利用，管程的水通过所述换热盘管出水管输出到地下空间其它需热设备处利用。优选的，所述壳程还设有补水管和泄水管，并连接外部冷却水源，用于更新或补充壳程以及喷淋室内的冷却水。通过所述一级换热装置的喷淋室，高温烟气的温度能够从500℃降至50℃，从高温烟气变为中温烟气，烟气中的污染物大部分被净化，由黑色烟气变为白色烟气，烟气中的热量被转移至冷却水中，并带至第一换热器再次换热并重复利用。所述中温烟气从所述中温烟气出口排出，进入排烟风道，继续流向所述一级除湿装置。所述一级除湿装置包括第一压缩机、第一储液器、第一蒸发器和第一风冷冷凝器，所述第一压缩机的排气口依次串联第一风冷冷凝器和第一蒸发器，第一蒸发器再连接第一压缩机的吸气口，第一蒸发器连接第一储液器，对进入一级除湿装置的中温烟气进行除湿处理。同时，所述第一风冷冷凝器对中温烟气进行进一步降温，得到低温干燥气体，最终排出所述排放系统并排出地下空间。所述排放系统还包括新风风道和二级换热装置，二级换热装置为第二风冷冷凝器，并设在所述新风风道内，第二风冷冷凝器连接共用所述一级除湿装置的第一压缩机，利用第一风冷冷凝器和第二风冷冷凝器的调温作用，将中温烟气的热量传递给地下空间外的新风。本技术创造性地将一级除湿装置的第一压缩机与二级换热装置的第二风冷冷凝器连接，既实现中温烟气的降温排放，彻底消除“白烟”现象，又对新风进行预热，得到中温新风，降低新风在地下空间的热负荷。传统的地下空间系统，降温和升温的设备单独设置，造成设备和管线众多，占地大、能耗高、工程和人力成本较高，大量使用化石能源、制冷剂、除湿剂的同时，也向环境中排放废热、废气，严重威胁或破坏地下以及地上环境。本技术充分利用换热技术和设备，对于高温高温烟气的高效处理进行了探索。所述排放系统将排烟风道与新风风道并排分开，利用串联的所述喷淋室和一级除湿装置对高温烟气进行两次降温和一次除湿处理，并配合第一换热器，对降温幅度最大的喷淋室进行热量回收；为了降低新风进入地下空间的热负荷，利用风冷冷凝器自身调温的特点，并联第一风冷冷凝器和第二风冷冷凝器，将回收的一级除湿装置中中温烟气的热量，用于加热新风。所述第一风冷冷凝器和第二风冷冷凝器中的冷媒比例为0-100％，根据所述高温烟气和地下空间外的新风的温度，调节所述冷媒比例，使得低温干燥气体与地下空间外的新风的温差不大于4℃。所述二级换热装置后方的新风风道内设置变频新风机，用于调节中温新风的流量，最后送入地下空间内部。优选的，所述喷淋室与一级除湿装置之间设置三级换热装置，同时所述新风风道将三级换热装置和二级换热装置依次串联后，再连接变频新风机，所述排烟风道与新风风道在三级换热装置处的排布方式选自平行对流方式或垂直对流方式，所述三级换热装置为第二换热器。所述排烟风道将一级换热装置处理得到的中温烟气送入所述三级换热装置进行降温处理，这样设计，是针对高温烟气温度较高、降温负荷较大的特点，进行分级降温，具体的，所述高温烟气在喷淋室进行一级降温后变为中温烟气，再在三级换热装置进行二级降温，然后进入一级除湿装置进行三级降温和除湿，最后得到低温干燥气体并排出地下空间。同时，地下空间外的新风作为三级换热装置的冷却介质，无需添加其他冷却介质，缩小高温烟气与新风之间的温差。另一方面，高温烟气经过喷淋室后，虽然温度降低，但湿度增大，会增大一级除湿装置的功耗，因此中温烟气在经过三级换本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地下空间高温烟气隐蔽排放系统，包括排烟风道，其特征在于，所述排放系统还包括至少一级换热装置、一级除湿装置和控制系统，一级换热装置包括通过喷淋水管道连接的喷淋室和第一换热器，所述一级除湿装置包括第一压缩机、第一储液器、第一蒸发器和第一风冷冷凝器，所述排烟风道依次连接所述喷淋室和一级除湿装置，分别对高温烟气进行降温净化和除湿处理；/n所述控制系统包括控制器、温度传感器和湿度传感器，控制器通过线路连接温度传感器、湿度传感器和一级除湿装置，并控制各设备的运行功率和工质流量；所述温度传感器至少设在排烟风道排出所述排放系统的位置和地下空间外部。/n

【技术特征摘要】
1.一种地下空间高温烟气隐蔽排放系统，包括排烟风道，其特征在于，所述排放系统还包括至少一级换热装置、一级除湿装置和控制系统，一级换热装置包括通过喷淋水管道连接的喷淋室和第一换热器，所述一级除湿装置包括第一压缩机、第一储液器、第一蒸发器和第一风冷冷凝器，所述排烟风道依次连接所述喷淋室和一级除湿装置，分别对高温烟气进行降温净化和除湿处理；
所述控制系统包括控制器、温度传感器和湿度传感器，控制器通过线路连接温度传感器、湿度传感器和一级除湿装置，并控制各设备的运行功率和工质流量；所述温度传感器至少设在排烟风道排出所述排放系统的位置和地下空间外部。


2.根据权利要求1所述的排放系统，其特征在于，所述喷淋室的顶部设有布水器，两端分别设有高温烟气进口和中温烟气出口，所述排烟风道接通高温烟气进口，将高温烟气输入喷淋室。


3.根据权利要求2所述的排放系统，其特征在于，所述布水器连接喷淋进水管，喷淋室底部连接喷淋出水管，喷淋的冷却水流向与高温烟气流向垂直，得到的中温烟气从所述中温烟气出口排出，进入排烟风道。


4.根据权利要求3所述的排放系统，其特征在于，所述第一换热器为管式换热器，管程为换热盘管，并设有换热盘管进水管和换热盘管出水管；所述喷淋出水管和喷淋进水...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏辉，谭可可，吕俊，涂江峰，丁茹，
申请(专利权)人：中国人民解放军火箭军工程设计研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11