[發明專利]高溫煙氣余熱回收裝置及其余熱回收方法

有效

• 申請號: 201310383207.7
• 申請日: 2013-08-29
• 公開（公告）號: CN103471421A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 馬三劍
• 申請（專利權）人: 蘇州科特環保設備有限公司
• 主分類號: F28C1/14
• 分類號: F28C1/14
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

技術領域

本發明涉及的是煙氣余熱回收的裝置及方法，適用于以厭氧生物發酵所產沼氣為燃料的沼氣發電機煙氣余熱的回收利用，也適用于以天然氣、柴油等為燃料的發電機煙氣的回收利用。

背景技術

現有的發電機常用的燃料有沼氣、天然氣、頁巖氣及柴油等，不論使用哪一種燃料，排煙造成的熱損耗都占燃料總熱值的50%以上。

現在較常見的煙氣余熱回收采用的是換熱部件直接與煙氣進行熱交換，不同溫度范圍有不同的換熱部件，其主要材質有：1）金屬材料；2）玻璃、石墨組合材料或四氟、搪瓷組合材料。鑒于使用溫度和腐蝕的影響，每種部件的使用都有局限性。若在溫度變化較大、腐蝕嚴重的環境中進行余熱回收，則需要采用兩種及以上的換熱部件組合使用，逐步降溫換熱。

由于發電機組熱負荷和環境溫度的變化，使其排出的煙氣溫度和熱值變化幅度很大，傳統的余熱回收裝置換熱部件是固定的，換熱功率也是一定的，故難以在變化的環境下保證余熱回收前后煙氣溫度一直保持在露點以上，即使做到也需付出較大代價，所以傳統的余熱回收裝置和方法存在著效率低下、壽命短的缺點。

傳統煙氣余熱回收裝置存在結垢和灰分淤積而熱效率下降的問題，故需設計除灰除垢裝置。

傳統煙氣余熱回收裝置和方法，其煙氣出氣溫度在120℃以上，其潛熱未得以利用，若需再利用煙氣的潛熱，則需再增加煙氣潛熱回收利用裝置，使其排煙溫度在50℃左右，工業應用中將增加投資和占地。

發明內容

本發明所要解決的第一方面的技術問題是克服現有技術的余熱回收裝置的效率低下的問題，提供一種高溫煙氣余熱回收裝置。

本發明所要解決的第二方面的技術問題是提供上述的高溫煙氣余熱回收裝置余熱回收的方法。

為了解決上述的第一方面的技術問題，本發明提供的技術方案是：一種高溫煙氣余熱回收裝置，包括：

噴淋冷卻塔，塔頂設有第一噴頭，第一噴頭下方設有熱交換器；

底槽，噴淋冷卻塔的底部連接一耐酸材質的底槽，底槽上部連接煙氣排出管道，煙氣排出管道上安裝有除霧器。

噴淋冷卻塔的塔頂的第一噴頭噴灑出介質，直接與煙氣接觸，介質蒸發汽化，高溫煙氣的顯熱轉化為蒸汽介質中的潛熱完成熱量轉換，然后介質與煙氣共同進入熱交換器，與帶加熱介質進行熱交換，煙氣中的水蒸氣及被汽化的介質在換熱器內冷凝，釋放潛熱，

熱交換后的介質與煙氣從熱交換器下端排入底槽，在底槽（耐酸材質）進行氣液分離，氣體進入煙囪。

優選的，底槽頂部還設有第二噴頭。

優選的，底槽連接一噴淋泵，所述噴淋泵連接管道將介質分別輸送到第一噴頭和第二噴頭，且在噴淋泵和第二噴頭之間的管道設有第二閥門，在噴淋泵和第一噴頭之間的管道設有第一電動閥。

液體一部分進入噴淋冷卻塔內再次進行熱量交換，另一部分作為煙氣洗滌液。底槽液體定期進行補充、更換。

為了解決上述第二方面的技術問題，本發明提供的技術方案是：高溫煙氣余熱回收裝置的余熱回收方法，包括如下步驟:

(1)?將發電機煙囪中的煙氣引出進入噴淋冷卻塔,?塔內第一介質直接與煙氣接觸，第一介質蒸發汽化吸收熱量，

(2)?然后，煙氣中的水蒸氣及被汽化的第一介質共同進入熱交換器，在熱交換器內與待加熱第二介質進行熱交換，

(3)?熱交換后的第一介質與煙氣從熱交換器下端排入底槽，在底槽進行氣液分離，氣體進入煙囪經過除霧后排出。

優選的，所述步驟（1）中，噴淋冷卻塔的塔頂設第一噴頭，噴淋第一介質直接與煙氣接觸發生熱交換。

優選的，所述步驟（2）中，第二介質經換熱后達到預定的加熱溫度，該溫度可以通過流量控制，最后排出熱交換器。

優選的，所述步驟（3）中，底槽頂部設第二噴頭，第一介質通過底槽連接的噴淋泵進行重復噴淋，冷卻后的低溫煙氣經過底槽上部的除霧器去除冷凝水后排放。

優選的，底槽連接一噴淋泵，噴淋泵將介質分別輸送到第一噴頭和第二噴頭，且在噴淋泵和第二噴頭之間設有第二閥門，在噴淋泵和第一噴頭之間設有第一電動閥；第一電動閥的開啟根據低溫煙氣的溫度調節開啟度，可以手動開啟第二閥門進行調節。