自洁式高温烟气余热利用及其净化装置制造方法及图纸

自洁式高温烟气余热利用及其净化装置的特点，一是喷淋下来的热污水通过换热夹套槽将热量传给清洁的水。换热夹套槽与流化罐、清洗泵、阀门等构成一个可以进行在线循环流态化清洗的系统，及时清洗热污水流过的传热面污垢，保持长期高效利用余热。二是烟气先后通过除尘降温段和净化初热段，与由底部向上喷淋的喷淋水滴作用。采用大喷淋孔防止堵塞，可靠性高。大孔喷淋的水滴被再细化以后比表面积显著增大，并且有效的滞留时间比向下喷淋时增加数倍，从而实现除尘、降温、净化的高效率。装置的烟气阻力低，需要的喷淋水量小，运行费用低。除尘降温段和净化初热段又直接利用烟气管与烟囱，装置的体积小，设备费低。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术专利涉及自洁式高温烟气余热利用及其净化装置。它广泛地适用于各种高温工业烟气的余热利用和气体除尘净化，例如工业锅炉、工业炉、溴化锂中央空调等高温烟气的余热利用与除尘净化。
技术介绍
对于锅炉、工业炉、溴化锂中央空调等的高温烟气的余热利用，现有技术一般采用省煤器等利用其中的一部分余热，将烟气设计在较高温度下排放，以防烟气中的硫化物在露点下冷凝，避免设备遭受严重的快速腐蚀。并且，由于省煤器表面积灰等原因，传热效率很低。据文献(冯欣，声波吹灰器在余热锅炉中地应用，石油化工设备，2005年第2期，59-60页)介绍的燃油烟气的翅片管余热锅炉中的积灰影响，一个月内就使蒸汽量下降25％。对于锅炉、工业炉的高温烟气中的除尘余热回收设备，一般采用向下喷淋的水洗法，喷淋下来的热污水通过换热器将热量传给清洁的水(例如，2004年8月11日的专利技术专利，一种烟道烟气多级余热回收装置，CN151952A)。这些现有技术存在三大问题第一，为了防止喷淋孔的堵塞，水滴从喷淋孔喷出的初速度不得低于一定值，以一定初速度向下喷淋的水滴作重力加速度运动，在装置内停留的水洗时间很短，并且喷出的初速度愈大，停留的时间就愈短，效果就愈差；第二，为了防止喷淋孔发生堵塞，喷淋孔比较大，水滴粗大，分散度低，同样喷淋量的水滴总表面积小，效果差。由于这两个原因导致的低效率，使除尘设备相当庞大，并且喷淋量增大，不仅设备费大与供给喷淋水的水泵运行费均较高，更重要的是喷淋下来的水温较低，影响余热的回收率；第三，热污水很容易结垢，换热器需要频繁的停车清洗，严重的甚至直排沉降池不能经济利用。
技术实现思路
本技术专利要解决高温烟气余热利用与除尘系统存在的需要频繁清洗、设备庞大、效率低的问题，提出自洁式高温烟气余热利用及其净化装置，直接利用烟囱和烟气管，采用大孔、自下向上喷淋的结构，大水滴在向上运动的过程中被再细化构件细化成小水滴，使气水接触面积成倍增大，并且水滴在净化段的停留时间成倍延长，设备的体积成倍减少，得到较高温度的热污水，进入能够在线清洗的换热夹套槽有效地回收余热。这种装置体积小，不仅能大幅度地降低设备费和循环泵的运行费，并且能比较充分地回收烟气余热、除尘效率高，可靠性高，操作维护简便。本技术专利的技术方案是自洁式高温烟气余热利用及其净化装置，由换热夹套槽、流化罐、喷淋头、再细化构件、净化初热段、除尘降温段、泵、阀门等组成。净化初热段和除尘降温段直接利用烟囱和烟气管的一部分和全部。除尘降温段可以在净化初热段的下方，两者都在一个烟囱里，也可以在水平或倾斜的烟气管里。喷淋头安装在净化初热段和除尘降温段的中下部，喷淋孔的方向均朝上；喷淋孔是直径3.0mm以上的大孔，以防长期运行中发生堵塞。喷淋头的结构可以是一个方环管或圆环管，也可以是直喷淋管。在喷淋头的上方设置有再细化构件。再细化构件有多种结构，可以是相互交叠的不锈钢钢丝组成，也可以是不锈钢钢丝圆锥弹簧，还可以是倾斜的大孔不锈钢丝网。在净化初热段和除尘降温段的底部为淋水池。对于除尘降温段和净化初热段都在一个烟囱里的结构，净化初热段的底部设置有两排以上的槽管，将净化初热段喷淋下来的水收集到外面的淋水池。换热夹套槽为多功能结构，其槽体既是喷淋下来的热水储槽，又是尘泥沉降分离槽，其侧壁还是热交换夹套；夹套内采用夹套螺旋管分割形成夹套螺旋流道，夹套螺旋管本身又同时作为螺旋管换热器，夹套螺旋流道内设置有传热强化的钢丝螺旋线。换热夹套槽内的槽螺旋流道的结构也类似，采用槽螺旋管分割形成槽螺旋流道，槽螺旋管本身也同时作为螺旋管换热器，槽螺旋流道内也固定具有传热强化和清洗防垢作用的螺旋线。螺旋线可以是不锈钢钢丝螺旋线、或塑包钢丝螺旋线、或耐热塑料螺旋光滑纽带、或耐热塑料螺旋斜齿纽带。换热夹套槽与上方的流化罐连通，流化罐内有流态化清洗球和自动补水阀门及其可以开关的球网。清洗球可以是耐磨塑料球，也可以是粒度较大的沙子和瓷球。流化罐的下部通过阀门与换热夹套槽内的中心流化管以及清洗泵连通。流化罐的上盖可以打开，以便维修和加球。本技术专利的自洁式高温烟气余热利用及其净化装置运行时，高温烟气自下而上流动。喷淋头的喷淋孔喷出的水滴较粗大，但是在向上运动的过程中被再细化结构件细化，成倍地增大水滴与气体接触的表面积。向上喷淋的水滴运动到洗涤净化段的顶部后，水滴又在重力的作用下由初速度为零开始回落运动，在逆向气流中下落的过程中再次与烟气接触，与气体接触的有效停留时间得到成倍提高。并且，下落时与向上喷淋的水滴撞击发生细化、加速水滴的表面更新，提高净化效率。这样不仅可以大大降低喷淋水量—循环泵的电耗，而且可以有效地提高喷淋下来的水的温度和余热利用率。除尘、降温、净化后的烟气由烟囱排到大气。喷淋下来的热污水进入换热夹套槽进行热交换，使清洁的水提高温度，余热得到利用。凡是换热夹套槽中热污水流过的流道内的污垢，均可以借助该装置内的清洗泵、流化罐、清洗球和阀门的开关，实现在线流态化快速清洗，及时除去污垢，保持长期运行的高效传热。附图说明图1是本技术专利的自洁式高温烟气余热利用及其净化装置的结构原理总图。图2是本技术专利的自洁式高温烟气余热利用及其净化装置的另一种方案的总图。具体实施方式以下结合附图1、附图2对本专利技术作进一步详细的描述。图中的F均代表阀门 1槽管 2净化初热段 3再细化构件 4喷淋头、5淋水池、6除尘降温段 7换热夹套槽 8槽螺旋流道 9夹套螺旋管 10夹套螺旋流道 11螺旋线 12槽螺旋管 13冲污管 14清洗泵 15循环泵 16清洗球 17流化罐 18自动补水阀 19球网20喷林泵 21中心流化管 22热污水入口本技术专利的自洁式高温烟气余热利用及其净化装置，由换热夹套槽7、流化罐17、喷淋头4、再细化构件3、净化初热段2、除尘降温段6、烟气管以及泵和阀门F等组成。净化初热段2和除尘降温段6直接利用烟囱和烟气管的一部分或全部。除尘降温段6可以在净化初热段2的下方，两者都在一个烟囱里，也可以在水平或倾斜的烟气管里。喷淋头4安装在净化初热段2和除尘降温段6的中下部，喷淋孔均朝上；喷淋孔是直径3.0mm以上的大孔，以防堵塞。喷淋头4的结构可以是一个方环管或圆环管，也可以是直喷淋管。在喷淋头4的上方均设置有再细化构件3。再细化构件3可以是相互交叠的不锈钢钢丝，也可以是不锈钢钢丝圆锥弹簧，还可以是倾斜的大孔不锈钢丝网。除尘降温段6和净化初热段2都在一个烟囱里时，净化初热段2的底部设置有两排以上的槽管1，将净化初热段2喷淋下来的水收集到外面的淋水池5。换热夹套槽7为多功能结构，其槽体既是喷淋下来的热污水储槽，又是尘泥的沉降分离槽，其侧壁还是热交换夹套。采用夹套螺旋管10将夹套分割形成夹套螺旋流道10，夹套螺旋管9本身又同时作为螺旋管换热器，夹套螺旋流道9内设置有传热强化的螺旋线11。螺旋线11可以是不锈钢钢丝螺旋线、或塑包钢丝螺旋线、或耐热塑料螺旋光滑纽带、或耐热塑料螺旋斜齿纽带。换热夹套槽7内的槽螺旋流道8的结构也类似，采用槽螺旋管12分割形成槽螺旋流道8，槽螺旋管12本身也同时作为螺旋管换热器，槽螺旋流道内固定具有传热强化和清洗防垢作用的螺旋线11。螺旋线11可以是不锈钢本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种净化高温烟气的余热利用装置，由换热夹套槽（７）、流化罐（１７）、喷淋头（４）、再细化构件（３）、净化初热段（２）、除尘降温段（６）等组成，其特点是：流化罐（１７）和换热夹套槽（７），两者通过阀门连通；在净化初热段（２）和除尘降温段（６）的中下部或底部安装有喷淋头（４），喷淋孔（３３）的方向均朝上，喷淋孔（３３）是直径３．０ｍｍ以上的大孔；在喷淋头（４）的上方均设置有再细化构件（３）；净化初热段（２）和除尘降温段（６）是烟囱（１）和烟气管（５）的一部分或全部。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：俞秀民，刘桂英，洪在明，彭德其，蒋少青，金俊杰，俞天兰，支校衡，吴金香，吴琦华，殷志凌，
申请(专利权)人：株洲工学院帅科机械清洗研究所，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]