[发明专利]一种耦合烟气净化和余热回收的集成装置

说明书

技术领域

本发明属于工业和电站锅炉余热利用技术领域，具体涉及一种耦合烟气净化和余热回收的集成装置。

背景技术

电站和工业锅炉通过燃烧方式将燃料化学能转化为工质热能，并将燃烧产物烟气排放进入大气环境中。目前，电站和工业锅炉已经广泛应用于供暖、电力、煤化工等行业中。为了避免低温酸腐蚀，这些锅炉的排烟温度约为150℃。同时，烟气中还携带有大量微细颗粒物。将这些烟气直接排放入大气中，不仅会造成空气质量下降，还会浪费大量烟气余热。例如，在2015年，我国全社会用电量为55500亿千瓦时，按照1千瓦时平均煤耗300g的II类烟煤，实际排烟量为2.5m³/kg。因此，2015年全社会总排烟量为1.388×10¹³m³/h，若取排烟温度为150℃，余热利用后烟气温度降低为60℃，可以回收的低温余热约1.2×10⁹GJ，将带来可观的经济收益。

尽管现有锅炉绝大部分已安装有除尘装置，如袋式除尘器、静电除尘器、湿式除尘器等等，然而，这些除尘装置对排入大气中的烟气余热基本不予考虑回收利用。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种耦合烟气净化和余热回收的集成装置，该装置结构简单紧凑，安全可靠，节能环保。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种耦合烟气净化和余热回收的集成装置，包括套管及穿设在套管内的内管，还包括与内管连通的净化水回路以及与套管连通的热水回路，净化水回路的进水口连接至内管底部，出水口连接至内管顶部，热水回路的进水口连接至套管底部，出水口连接至套管顶部；

在内管中还插设有螺旋微孔管，螺旋微孔管的上端设有能够伸出内管的烟气管，下端设有能够伸出内管的弯管。

优选地，所述弯管上设有排气管和出水管，在排气管上设有排气阀，在出水管上设有出水阀。

优选地，净化水回路上设有净水阀和第一循环泵。

优选地，在净化水回路上还设有加水管，加水管上设有加水阀。

优选地，热水回路上设有热水阀和第二循环泵。

优选地，在热水回路上还设有出热水管，出热水管上设有出热水阀和温控器。

优选地，烟气管上还设有烟气阀。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明公开的耦合烟气净化和余热回收的集成装置，在设置在套管中的内管中插有螺旋微孔管，烟气自上而下流过螺旋微孔管，与从微孔射入内管中的水柱碰撞混合，烟气中的灰尘被洗去，酸性气体和水混合，烟气被净化。在套管内通有与烟气逆流的循环冷却水，吸收烟气余热后，温度升高，并与套管中通入的逆流循环水发生热交换而温度升高，从而使烟气余热被利用。通过调节套管和内管中的循环水流速，可以提高烟气余热回收效率，并减少除尘装置的大小。该装置结构简单紧凑，使用便捷，节能环保，操作安全可靠。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中：1为烟气管；2为烟气阀；3为螺旋微孔管；4为内管；5为热水回路；6为套管；7为热水阀；8为第二循环泵；9为净化水回路；10为净水阀；11为第一循环泵；12为弯管；13为出水管；14为出水阀；15为排气阀；16为排气管；17为加水管；18为加水阀；19为温控器；20为热水管；21为出热水阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1，本发明公开的耦合烟气净化和余热回收的集成装置，包括：内管4，在内管4的外部安装有套管6。在内管4中央插有螺旋微孔管3，它的上部安装有烟气管1，在烟气管1上安装有烟气阀2。在螺旋微孔管3的下方安装有弯管12，在弯管12上方安装有排气管16和排气阀15，在弯管12的下方安装有出水管13和出水阀14。在内管4上、下端与净化回路9连接，在该净化水回路9上安装有净水阀10和第一循环泵11。在净化水回路9的上方安装有加水管17和加水阀18。在套管6的上、下端与热水回路5相连，在热水回路5上安装有热水阀7和第二循环水泵8，以及出热水管20。在出热水管20上安装有温控器19和出热水阀21。

本发明的耦合烟气净化和余热回收的集成装置，在工作时：

内管4与净化回路9构成水循环回路，通过加装的第一循环泵11为内管4输送高速循环水。在内管4中插设有螺旋微孔管3，烟气从螺旋微孔管3上部的烟气管2流过螺旋微孔管3，在该管中与入射水柱发生混合碰撞后，溶有酸性气体和尘粒的水从该管下方安装的弯管12流出，并从出水管13中排向环境。

套管6与热水回路5连接构成烟气余热回收的水循环回路，在该回路上安装有出热水管20，在该管上还安装有温控器19和出热水阀21。设置温控器19的参数可在合适的时间取用规定温度的热水。由于内管4中的部分水要从螺旋微孔管3中的微孔流走并被弯管12和出水管13引向环境，所损失的水可由净化水回路9上安装的加水管17补加。为了防止酸腐蚀，内管4、螺旋微孔管3、弯管12和出热水管20与水相接触的表面镀铬。