[發明專利]一種煙氣冷凝器

有效

• 申請號: 200810025667.1
• 申請日: 2008-01-07
• 公開（公告）號: CN101221021A
• 公開（公告）日: 2008-07-16
• 發明（設計）人: 何嘉明;成琳國
• 申請（專利權）人: 成琳國;何嘉明
• 主分類號: F28C1/02
• 分類號: F28C1/02;F28C1/08;F28D7/08
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司
• 代理人: 華輝

技術領域

本發明涉及一種熱工設備，屬于燃油(氣)、燃含氫燃料設備的節能技術領域，尤其是一種新型煙氣冷凝器。

背景技術

燃油、燃氣鍋爐的排煙氣溫度較高，一般都在150℃以上，特別是蒸汽鍋爐，許多超過200℃；燃氣熱水器排煙氣溫度為160～180℃；壁掛爐排煙氣溫度為120℃左右。同時，油和燃氣中含有大量的氫元素，其中燃油中氫含量約占燃料個成分的11～14％，燃氣中氫含量約占燃料成分的20％，天然氣更高達25％，也存在其它含氫元素較多的燃料，它們燃燒都產生大量的水蒸汽，使得煙氣攜帶大量的氣化潛熱。高溫煙氣的直接排放極大的浪費了寶貴的清潔能源，同時增加了污染物排放，危害生態環境。為解決此類問題，提出了煙氣熱能回收技術，即在煙道中設置換熱器，利用高溫煙氣加熱水或空氣，從而降低煙氣溫度，使煙氣中的水蒸氣冷凝釋放氣化潛熱，提高設備熱效率。

目前，國內一般采用翅片管或熱管作為換熱器，并用冷卻水進一步吸收煙氣中的熱量。但是，煙氣中水蒸汽的露點較低，一般在60℃以下，要回收這部分熱量必須克服傳熱溫差小的限制，而翅片管和熱管由于受熱面積和換熱效率有限，只能將煙氣溫度降到80℃左右，無法達到冷凝煙氣水蒸汽的效果；同時，當換熱器中水溫低于煙氣露點溫度時，將有冷凝現象，冷凝水呈酸性(PH＝4～5)及溶解有較多的氧氣及二氧化碳，而換熱器一般為金屬制品，因此冷凝水對設備有明顯的腐蝕作用，如果煙氣中含有硫，腐蝕情況會更嚴重。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的缺點與不足，提供一種有效降低煙氣溫度，回收熱能，提高設備熱效率的新型煙氣冷凝器。

為了實現上述目的，本發明按以下技術方案實現：

一種煙氣冷凝器，包括外殼、換熱元件、煙氣進口、煙氣出口、冷卻水進口和冷卻水出口；所述換熱元件為毛細管，其兩端分別與冷卻水進口和冷卻水出口連接。毛細管可以增加換熱元件與煙氣的接觸面積，有效克服了傳熱溫差小的限制，極大的提高了換熱效率。

進一步，所述毛細管外徑等于或少于6mm，采用盤管式或管排式布置結構。細小的毛細管可以在有限的空間內布置成巨大的換熱面積，同時由于燃燒排放的煙氣或水蒸汽或下述的噴淋水在管外沖刷毛細管的換熱系數與管子的直徑成反比，所以細小的毛細管可以大大提高換熱系數。

進一步，所述毛細管采用聚四氟乙烯材料制成。聚四氟乙烯具有極強的化學穩定性，幾乎不被任何化學藥品所侵蝕；另一方面，雖然聚四氟乙烯的導熱系數小于鋼鐵等金屬材料，但可以通過減小管壁來降低熱阻。

上述煙氣進口和煙氣出口橫向設于冷凝器兩端，換熱元件設于冷凝器里中部。

上述煙氣出口徑向設于冷凝器頂部，煙氣進口設于冷凝器側壁，換熱元件位于煙氣進口下方。

上述冷凝器設有噴霧裝置，其包括：-噴淋水箱，設于冷凝器底部，內置有換熱元件；若干個噴頭，設于冷凝器內部且位于煙氣進口上方；連接管道，連接噴淋水箱和噴頭形成噴淋水循環通道。噴霧裝置產生的噴霧可以將上升的煙氣溫度降到30～40℃，而噴霧則吸收煙氣熱量和水蒸氣冷凝的汽化潛熱，被加熱成噴淋水，匯集到冷凝器下部的噴淋水箱，與毛細管中的冷卻水做進一步的熱量交換。

進一步，所述噴淋水箱設有水位監控器，連接管道設有水泵和過濾器。水位監控器的作用在于監控噴淋水箱中冷凝水的高度，保證水位穩定；過濾器的作用在于濾去噴淋水中參雜的灰分，防止磨損水泵，堵塞噴嘴。

進一步，所述煙氣進口端設有除塵器，煙氣出口端設有氣水分離器。除塵器可以濾去煙氣中含有的灰分，減少進入冷凝器內部的灰分，保護聚四氟乙烯毛細管；氣水分離器可以分離煙氣中的水分，只讓降溫后的氣體透過氣水分離器從煙氣出口散開。

上述冷凝器設有冷凝水排放裝置。

上述外殼和連接管道采用耐腐蝕材料制成，或內壁襯、涂抹防腐蝕材料。由于冷凝水帶酸性及含有氧氣和二氧化碳等氣體，對金屬會產生嚴重的腐蝕作用，采用耐腐蝕材料和內壁襯、涂抹腐蝕材料可以有效防止酸性冷凝水的侵蝕，延長設備的使用年限。

本發明與現有技術相比，擴大了換熱元件的受熱面積，可以進一步回收熱能，更加有效的提高設備的熱效率，同時，采用聚四氟乙烯和防腐蝕材料，可以有效的防止酸性冷凝水的侵蝕，避免冷凝器因腐蝕而過早損壞，延長了設備的使用年限。

為了能更清晰的理解本發明，以下將結合附圖說明闡述本發明的具體實施方式。

附圖說明

圖1是本發明實施例1的結構示意圖。

圖2是圖1的軸向剖視圖。

圖3是本發明實施例2的結構示意圖。