[發(fā)明專利]一種工業(yè)尾氣余熱回收系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010463377.6
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111595167A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊志國;孫陟;程常杰;張榮;馮銀蘋;王力飛;朱磊;張益瑋;武承甲;秦樂
• 申請（專利權(quán)）人: 新疆天富環(huán)保科技有限公司;杭州蘊(yùn)澤環(huán)境科技有限公司;新疆天富能源股份有限公司
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00;F23J15/04;F23J15/06;F28D21/00
• 代理公司: 杭州合信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33337
• 代理人: 黃平英

本申請公開一種工業(yè)尾氣余熱回收系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)包括入口煙道、凈化塔、取熱液連接管路、取熱液緩沖箱和取熱液排出泵；入口煙道內(nèi)設(shè)有原煙氣取熱器，入口煙道外位于原煙氣取熱器上方設(shè)有取熱液再熱器；凈化塔的塔壁上設(shè)置煙氣入口、頂部設(shè)置煙氣出口，所述煙氣入口連接入口煙道，凈化塔煙氣入口與煙氣出口之間的塔體內(nèi)由下向上依次設(shè)有洗滌液取熱器、噴淋洗滌層、除霧器和凈煙氣取熱器；凈煙氣取熱器、洗滌液取熱器和取熱液再熱器依次串聯(lián)，取熱液再熱器的熱量通過原煙氣取熱器向原煙氣中取出。本申請解決凈化塔內(nèi)低品熱煙氣的熱量回用及煙道截面內(nèi)換熱均勻的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及新能源與節(jié)能領(lǐng)域，具體涉及一種工業(yè)尾氣余熱回收系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

工業(yè)生產(chǎn)過程中存在各種不同規(guī)格的鍋爐、爐窯，燃料在工業(yè)鍋爐、爐窯內(nèi)燃燒釋放出的熱量一部分作為生產(chǎn)過程的能量來源，一部分在鍋爐系統(tǒng)中通過熱輻射散失，還有一部分熱量隨燃燒尾氣排放進(jìn)入環(huán)境中。輻射散失熱量和尾氣排放熱量均為無效熱量。因此，降低輻射散失熱量和尾氣排煙溫有利于提高鍋爐效率。

目前，工業(yè)鍋爐、爐窯排煙溫度平均值都在180℃以上，部分普通的工業(yè)鍋爐排煙溫度高達(dá)250℃以上，電站鍋爐排煙即使經(jīng)過余熱回收后其溫度也多在130～180℃左右，而這部分煙氣中的余熱多沒有得到合理的回收利用。高溫?zé)煔鈹y帶大量熱量直接排放到空中，不僅對環(huán)境會(huì)產(chǎn)生巨大的影響，而且對能源也造成了極大的浪費(fèi)。以工業(yè)鍋爐為例，一般情況下，鍋爐尾氣排煙溫度每降低15～20℃，鍋爐熱效率大約提高1％。此外，各種工業(yè)爐窯的能量支出中，廢氣余熱約占15％～35％，鍋爐煙氣熱損失是各項(xiàng)熱損失中最大的一項(xiàng)，一般在5％～8％之間。

節(jié)能減排是推動(dòng)工業(yè)可持續(xù)性發(fā)展的重要措施，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，在政策和市場需求的雙重推動(dòng)下，煙氣排放余熱利用未來將迎來廣泛的市場空間。尤其在煤電、垃圾發(fā)電、鋼鐵、冶金爐窯等高能耗、高污染的行業(yè)中，充分回收利用煙氣余熱更是必然的選擇。針對煙氣余熱相關(guān)技術(shù)展開研究，有利于充分、合理地利用各種煙氣余熱資源，對節(jié)能減排、提高能源利用率，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

采用換熱器對工業(yè)排放尾氣進(jìn)行間接取熱，并將取出用于物料余熱，可有效的實(shí)現(xiàn)尾氣余熱回收及利用，提高鍋爐效率。但常規(guī)間接換熱器在進(jìn)行尾氣余熱回收過程存在如下問題：

(1)工業(yè)尾氣中除了含有較高的熱量外，還含有燃料燃燒生成的水蒸氣、氮氧化物、硫氧化物、粉塵顆粒物等，在對工業(yè)尾氣進(jìn)行換熱降溫時(shí)，當(dāng)尾氣冷凝至一定溫度時(shí)，硫氧化物與水蒸氣凝結(jié)形成硫酸霧腐蝕換熱器，為了保證換熱器正常穩(wěn)定運(yùn)行，往往需要控制換熱后的尾氣溫度高于酸霧凝結(jié)臨界溫度，造成尾氣取熱量有限，無法實(shí)現(xiàn)最大限度回收尾氣中的熱量；

(2)工業(yè)尾氣末端多采用濕式洗滌工藝用于脫除煙氣中的污染物，經(jīng)濕式洗滌后的工業(yè)尾氣多為50℃-65℃之間的飽和蒸汽，洗滌后的煙氣對換熱器內(nèi)的取熱液升溫有限，造成換熱器內(nèi)取熱液所取出熱量無法再利用；

(3)取熱液在換熱器流動(dòng)過程中，沿取熱液流向方向的換熱器壁面溫度隨著換熱過程進(jìn)行溫度不斷升高，造成煙道截面內(nèi)煙氣換熱量和換熱后煙氣溫度不均勻，不利于實(shí)現(xiàn)高效換熱。

因此，現(xiàn)有煙氣取熱技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)工業(yè)尾氣余熱最大回收，且節(jié)能效果不明顯，開發(fā)煙氣余熱深度回收且運(yùn)行成本低的工業(yè)尾氣余熱回收技術(shù)是必然趨勢。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本申請?zhí)峁┮环N工業(yè)尾氣余熱回收系統(tǒng)及方法，通過采用低溫取熱液在工業(yè)尾氣洗滌塔中對煙氣中余熱進(jìn)行梯級回收，得到具有高品位熱源的取熱液，在實(shí)現(xiàn)工業(yè)尾氣余熱深度回收的同時(shí)提高回收余熱的使用范圍，實(shí)現(xiàn)工業(yè)尾氣排放余熱的有效回用。

一種工業(yè)尾氣余熱回收系統(tǒng)，包括入口煙道、凈化塔、取熱液連接管路、取熱液緩沖箱和取熱液排出泵；

所述入口煙道內(nèi)設(shè)有原煙氣取熱器，入口煙道外且位于原煙氣取熱器上方設(shè)有取熱液再熱器，所述取熱液再熱器的熱量來自于原煙氣取熱器；