[發明專利]焚燒爐高溫煙氣熱能回收方法及裝置

無效

• 申請號: 200710069220.X
• 申請日: 2007-06-06
• 公開（公告）號: CN101093108A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發明（設計）人: 黃立維
• 申請（專利權）人: 黃立維
• 主分類號: F24H7/00
• 分類號: F24H7/00;F28C3/14
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司
• 代理人: 翁霽明

技術領域

本發明涉及的是一種焚燒爐高溫煙氣熱能回收的方法及回收裝置，屬于環境保護和能源利用領域。

背景技術

高溫焚燒法是處理各種有毒、有害廢物，實現廢物減量化、無害化的最快捷有效的技術。一般用于處理工業危險廢物的焚燒爐有：旋轉窯焚燒爐、液體噴射焚燒爐、熱解焚燒爐、流化床焚燒爐、多層焚燒爐等多種爐型。一般，焚燒系統通常都設有二燃室，使煙氣在1100℃以上的燃燒室停留時間大于2s以上，以保證難分解有機物得到徹底分解，同時也防止二惡英等二次污染物的生成，達到國家危險廢物焚燒污染控制標準(GB18484-2001)要求。為了回收高溫煙氣的熱能，焚燒系統一般設置有煙氣余熱鍋爐。但是，在焚燒含有氯、氟和硫的廢物時，焚燒過程中產生的HCl、HF和SO₂等酸性氣體將會對焚燒爐爐膛和管道系統產生嚴重腐蝕，這樣對煙氣高溫熱能回收的余熱鍋爐設置造成了很大的困難。

發明內容

本發明的目的在于克服上述存在的不足而提供一種能有效回收熱量，提高熱量利用效率的焚燒爐高溫煙氣熱能回收方法及回收裝置。

本發明的目的是通過如下技術方案來完成的：該方法包括：一是高溫煙氣加熱導熱介質，導熱介質通過輸送管送到煙氣-導熱介質熱交換器內與煙氣進行氣-固熱交換以加熱導熱介質；二是導熱介質加熱導熱流體，被煙氣加熱的導熱介質進入導熱介質-導熱流體熱交換器與導熱流體進行換熱，換熱后導熱介質返回煙氣-導熱介質熱交換器，而被加熱的導熱流體供用戶使用。

所述的煙氣-導熱介質熱交換和導熱介質-導熱流體熱交換是一連續工藝的兩個工序，且兩熱交換器可共設于同一器體或塔體內進行。

所述的導熱介質為耐溫顆粒狀固體如石英砂、陶瓷、或無機鹽等，可視使用溫度范圍選擇使用，優先采用石英砂。一般煙氣溫度在500℃以上選用石英砂，500℃以下可選用其他材質。

所述的導熱流體為水、蒸汽或導熱油中的至少一種，一般煙氣500℃以上高溫換熱時可采用蒸汽作為導熱介質，500℃以下換熱時可采用水和導熱油作為導熱介質。

所述的換熱后導熱介質返回煙氣-導熱介質熱交換器可采用氣流輸送或機械輸送形式，其中優先采用氣流輸送。氣流輸送到高位的含導熱介質氣流經氣-固分離器后，固體經計量輸送管進入煙氣-導熱介質熱交換器上部，氣流輸送過程中被加熱的空氣可作為焚燒爐的燃燒用空氣。

一種如上所述的焚燒爐高溫煙氣熱能回收方法的回收裝置，該裝置包括一設置有煙氣-導熱介質熱交換器和導熱介質-導熱流體熱交換器的熱交換塔，并在塔體內按上下布置，在煙氣-導熱介質熱交換器的上部設置有導熱介質輸送入口，而在其下部設置有煙氣入口，在塔體的底部設置有連通于導熱介質-導熱流體熱交換器的導熱介質出口的回送管。

所述的煙氣-導熱介質熱交換器可采用塔板式換熱器(具體結構可參看化工設備手冊)，其中優先采用旋流板式熱交換器形式，主要是旋流板結構壓降較小，流量大，防堵塞。而導熱介質-流體熱交換器可采用盤管，管板等熱交換器(具體可參看相關熱交換器手冊)，優先采用盤管式換熱器，可以根據塔器形狀配置。

所述的旋流板式熱交換塔的塔內安裝有主要由旋流板構成的煙氣-導熱介質熱交換器，該熱交換器的側下部設置有連接煙氣的煙氣入口，上部中央通過導熱介質進料機及連接管安裝有導熱介質輸送入口。

所述的煙氣-導熱介質熱交換器下部塔內安裝有由盤管式熱交換器構成的導熱介質-導熱流體熱交換器，該熱交換器的盤管內接有導熱流體，塔底設置有導熱介質收集室，一輸送管及輸送泵接于該收集室中。

所述的輸送管接于一氣-固分離器，該分離器的下部接于導熱介質進料機并形成導熱介質換熱循環，氣-固分離器優先采用旋風分離器。

所述的塔體底部設置還有導熱介質-導熱流體熱交換器二次空氣攪動傳輸管，根據需要鼓風，以加強導熱介質流動和增加傳熱效果。而在塔體的頂部設置有一塊氣-固分離板，并開設有煙氣出口。

本發明的優點在于：通過本發明所提供的方法，避免了煙氣與熱交換器的直接接觸，既防止了煙氣中的有害氣體對余熱鍋爐的腐蝕，又實現了回收焚燒高溫煙氣熱能的目的，同時，導熱介質氣流輸送過程被加熱的熱空氣可作為焚燒爐的燃燒空氣，提高了熱能的利用率。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

具體實施方式