[發明專利]用于煙氣余熱回收的填料塔

有效

• 申請號: 201410397371.8
• 申請日: 2014-08-13
• 公開（公告）號: CN104165531A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 謝正和;孟繼安;朱迎春;王正興;賈向東;隋曉峰;趙巖
• 申請（專利權）人: 北京源深節能技術有限責任公司
• 主分類號: F28C1/00
• 分類號: F28C1/00;F28F25/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李景輝

技術領域

本發明涉及一種用于煙氣余熱回收的填料塔，尤其是一種用于天然氣鍋爐的煙氣余熱回收的填料塔。

背景技術

目前廣泛用于煙氣回收的裝置的換熱設備主要分為空塔直接接觸換熱，和煙氣——水間接換熱兩種方式。對于空塔直接接觸換熱采用在塔內氣液直接接觸噴淋換熱方式，容易引起爐室形成渦流，紊流，影響換熱效率和整個系統的操作穩定性；而對于煙氣——水間接換熱需要布置大量的鋼管以保證受熱面積,對煙氣造成很高的流動阻力，此外間接換熱的傳熱面(鋼管的外表面)容易結水垢,需要定期維護換熱器存在長期運行后換熱效果惡化。

綜上所述，現有技術中至少存在以下問題：空塔直接接觸換熱，容易引起爐室形成渦流，紊流，影響換熱效率和整個系統的操作穩定性。

發明內容

本發明提供一種用于煙氣余熱回收的填料塔，以解決空塔直接接觸換熱影響換熱效率和整個系統的操作穩定性的問題。

為此，本發明提出一種用于煙氣余熱回收的填料塔，所述用于煙氣余熱回收的填料塔包括：

填料塔主體；

煙氣入口，設置在所述填料塔主體的底部；

噴淋循環水入口，設置在所述填料塔主體的頂部；

噴淋循環水出口，設置在所述填料塔主體的底部；

煙氣出口，設置在所述填料塔主體的頂部；

填料層，設置在所述煙氣入口與所述噴淋循環水入口之間，以及設置在所述煙氣入口與所述煙氣出口之間；所述填料層由S型波紋填料板或雙斜波填料板水平平鋪形成，所述填料層從上至下連通所述煙氣入口與所述噴淋循環水入口、以及所述煙氣出口，煙氣和噴淋循環水在所述填料層中進行直接換熱。

進一步地，所述用于煙氣余熱回收的填料塔還包括：與所述噴淋循環水入口連接的儲水箱，設置在所述填料塔主體的底部。

進一步地，所述用于煙氣余熱回收的填料塔還包括：堿液進口，設置在所述儲水箱上。

進一步地，溢流口，設置在所述儲水箱上。

進一步地，氧化劑入口，設置在所述填料塔主體的底部。

進一步地，所述S型波紋填料板的比表面積為100至200m²/m³，厚度為0.5mm-1.5mm，網孔形狀為正方形，孔的邊長為5mm；或網孔形狀為圓形，孔直徑為4mm。

進一步地，所述雙斜波填料板的比表面積為120至300m²/m³，厚度為0.5mm-2mm，網孔形狀為正方形，孔的邊長為5mm；或網孔形狀為圓形，孔直徑為4mm。

進一步地，所述填料層的厚度根據如下方法確定：將用于煙氣余熱回收的填料塔的換熱過程分為第一階段的換熱和第二階段的換熱，第一階段為80℃至100℃的煙氣與循環水換熱后溫度下降到50℃至60℃過程中發生的顯熱換熱；第二階段為50℃至60℃的煙氣與循環水換熱過程中，煙氣溫度下降到20℃至30℃過程中發生的顯熱換熱、以及此過程中，因煙氣中的水蒸氣發生相變冷凝成水而產生的潛熱；一部分填料層的厚度用于滿足第一階段的換熱，另一部分填料層的厚度用于滿足第二階段的換熱，所述填料層的厚度等于上述兩部分的厚度之和。

進一步地，所述填料層的高度為2m，總壓降為300Pa。

進一步地，所述氧化劑入口通過連接至所述煙氣入口設置在所述填料塔主體的底部。

本發明在用于煙氣回收的空塔中加入了填料層，煙氣和噴淋循環水在所述填料層中進行直接換熱，增加了氣液兩相的接觸時間，提升了直接接觸換熱的效率，既避免了空塔氣液兩相在塔內接觸換熱時形成的渦流、紊流對操作穩定性的影響，又避免了由此引起的塔體振動，從而增加塔的使用壽命，增強塔的安全性，與空塔氣液體直接換熱相比較可提升換熱效率30％左右。

另外，由于增加了氣液兩相的接觸時間，提升了直接接觸換熱的效率，因而能夠減少水泵功率30％左右，可提高換熱冷凝水的溫度10-20℃，可提高提取熱設備熱泵的工作性能和工作范圍，節約了大量的能源，減少了熱排放。

進而，由于水泵功率能夠減少30％左右，以3MW余熱回收裝置為例，其水泵功率從空塔直接換熱的90KW減少到60KW,，降低了固定投資，運營能耗大大減少，同時對安裝場地要求更加寬泛，制作安裝周期縮短，維修更加方便。

附圖說明

圖1為本發明的用于煙氣余熱回收的填料塔的俯視結構示意圖；

圖2為圖1的A-A剖視結構示意圖。

附圖標號說明：