[發明專利]一種非金屬冷凝式煙氣處理設備

在審

• 申請號: 201610268083.1
• 申請日: 2016-04-26
• 公開（公告）號: CN107314390A
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 顧國躍;占招飛;洪顯樹
• 申請（專利權）人: 浙江東氟塑料科技有限公司
• 主分類號: F23J15/06
• 分類號: F23J15/06;F28D7/06;F28F21/06;F28F9/013;F28G9/00;B01D47/00
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技術領域

本發明涉及化石燃料燃燒后產生的煙氣回收處理領域，更具體地，涉及一種非金屬冷凝式煙氣處理設備。

背景技術

化石燃料燃燒后產生的煙氣中往往含有一定的水蒸氣及粉塵，特別是對于燃燒褐煤、天然氣等燃料的電廠，煙氣中水蒸氣含量可以高達20％(體積百分比)以上，這種煙氣直接排入大氣，不僅造成環境污染和熱量的損失，也造成水資源的浪費。因此，將化石燃料燃燒后產生的煙氣中的水分和熱量加以回收并減少粉塵排入大氣利用具有良好的經濟和社會意義。

常規煙氣中水蒸汽回收一般利用氣-液換熱器將煙氣冷卻到水蒸汽冷凝點之下，使煙氣中水蒸汽冷凝成液態加以回收，而常規煙氣回收設備受制于冷源的溫度及換熱方式，排煙溫度至少要高于煙氣酸露點10℃以上，而由于煙氣中水蒸氣的冷凝溫度在30～55℃的區間內，且煙氣中有酸液析出會造成腐蝕，因此通過傳統方式是無法回收的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種非金屬冷凝式煙氣處理設備。

為實現上述目的，本發明的方案是：

一種非金屬冷凝式煙氣處理設備，其特征在于：所述非金屬冷凝式煙氣處理設備包括依次互連的氟塑料換熱器、冷卻介質平衡及加藥系統、循環泵和冷卻換熱器；所述氟塑料換熱器與冷卻換熱器互連形成循環回路；

所述氟塑料換熱器由至少1個氟塑料換熱器模塊組成；所述氟塑料換熱器模塊包括頂板，管箱換熱結構，噴淋系統，冷凝水回收通道，布管系統；所述頂板包括頂板金屬件，所述頂板金屬件的煙氣側設置有頂板氟塑料襯層，所述管箱換熱結構包括管箱，管板，氟塑料換熱管，所述管箱在管板處與氟塑料換熱管密封連接；所述管箱進水口設置有緩沖板；所述氟塑料換熱管為多根呈豎直陣列分布的氟塑料換熱管束；所述氟塑料換熱管束由布管系統多級固定；所述氟塑料換熱管束U型段為至少1U型管束設計；

所述氟塑料換熱器用于與煙氣實現非接觸式換熱；

所述冷卻介質平衡和加藥系統，用于保持冷卻介質的pH值；

所述循環泵給所述非金屬冷凝式煙氣處理設備提供動力，克服循環阻力損失；

所述冷卻換熱器用于將被氟塑料換熱器加熱的冷卻介質降溫，然后循環回氟塑料換熱器，實現閉式循環。

發明人發現采用氟塑料換熱器能與煙氣進行高效地熱交換，其氟塑料換熱表面不易沾污結垢，且氟塑料換熱器耐酸堿性能好。使用本發明的非金屬冷凝式煙氣處理設備時，當煙氣通過煙道進入氟塑料煙氣換熱器，氟塑料換熱器內的低溫閉式循環介質和煙氣通過換熱器管束實現非接觸式換熱，在煙氣溫度降低時,靠近換熱面區域,煙氣中水蒸汽冷凝,實現煙氣顯熱釋放和水蒸汽凝結潛熱釋放,而換熱器內的冷卻介質吸熱而被加熱,實現熱能回收。凝結水在換熱管束表面冷凝析出的同時，煙氣中粉塵在沖刷換熱管束同時被凝結水吸附捕捉，隨凝結水一起被析出，降低了粉塵濃度，達到除塵效果。

發明人還發現將氟塑料換熱器模塊化，可根據不同需要進行組裝，提高非金屬冷凝式煙氣處理設備的使用效率，以滿足更廣泛的市場需要。此外，在所述管箱進水口設置緩沖板，可以使進入各換熱管的水壓基本均衡，換熱效果好，結構簡單，不會發生換熱管局部壓力過大而發生沖擊破裂現象，延長了換熱器的使用壽命。

作為一種優選方案，所述氟塑料換熱管束由布管系統多級固定的固定方式為：各級分別采用設置有通孔的氟塑料限位件，使一行/列氟塑料換熱管束恰好穿過氟塑料限位件的通孔；所述氟塑料限位件兩端固定于卡件固定梁上；所述氟塑料限位件之間設置有定距環；所述卡件固定梁為表面覆蓋有氟塑料的金屬。

作為一種優選方案，所述氟塑料換熱管束由布管系統多級固定的固定方式為：各級分別采用設置有與所述氟塑料換熱管束位置和大小對應通孔的氟塑料限位板，使所述氟塑料換熱管束穿過氟塑料限位板的通孔；所述氟塑料限位板固定于限位固定檔上。

通過布管系統可增大氟塑料換熱器的內部空間利用率，提高換熱效率。

作為一種優選方案，所述氟塑料換熱管束U型段為2U型管束設計。

作為一種更優選方案，所述管箱換熱結構為四管箱2U型結構。

四管箱2U型結構可確保換熱管束壓力和流體均勻分布。

作為一種更優選方案，所述管箱換熱結構為三管箱2U型結構。

三管箱2U型結構通過中間兩管箱的整合，留出了大型儀表的安裝空間，簡化了換熱器組裝過程。

所述氟塑料換熱管采用的氟塑料可以是普通的含氟高分子材料。作為一種優選方案，所述氟塑料換熱管采用的氟塑料為聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯—全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(PFA)中的一種或兩種。