一种喷淋直接接触式高温烟气余热回收系统及方法与流程

本发明涉及一种烟气余热回收系统及方法，具体是一种喷淋直接接触式高温烟气余热回收系统及方法。

背景技术：

在石油化工、电力生产中，通常需要利用锅炉产生的高温烟气来加热工艺介质或产生高温高压蒸汽。从锅炉出来的高温烟气先通过高温换热设备加热工艺介质或产生高温高压蒸汽，再在中温换热设备里加热工艺介质或产生中温蒸汽，最后进入低温换热设备预热助燃的空气，温度降到130～150℃后，通过烟囱最终排向环境大气。由于排放的烟气温度过高，不仅导致锅炉的炉热效率降低，直接造成余热的浪费和燃料的大量消耗；而且会对周围的大气环境造成影响。

因此目前我国的燃煤企业普遍面临着如何更经济、高效的降低锅炉排烟热损失，提高锅炉热效率这一技术问题。为了解决这些问题，急需一种能够达到设备简单、经济和节能要求的烟气余热回收综合利用系统。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种喷淋直接接触式高温烟气余热回收系统及方法，其实施方便，能将烟气的温度降低到95℃以下，从而有效对烟气的余热进行回收利用，增加锅炉的热效率，最终实现降低企业成本和节能环保的目的。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种喷淋直接接触式高温烟气余热回收系统，包括烟囱、除尘器、脱硫装置、引风机、喷淋直接接触式换热器、加药泵、过滤装置、底部排污泵、供热水箱、供热水泵和循环喷淋泵，

锅炉尾部烟道出口通过烟气主管路与喷淋直接接触式换热器的烟气进口连接，喷淋直接接触式换热器的顶部开设烟气出口，烟气分支管路两端分别连接喷淋直接接触式换热器的烟气进口和烟气出口，喷淋直接接触式换热器的烟气出口与除尘器的烟气进口连接，除尘器的烟气出口与引风机的进气端连接，引风机的出气端与脱硫装置的进气端连接，脱硫装置的出气端与烟囱连接；

喷淋直接接触式换热器的两侧下部对称开设加药口和热水排出口，加药泵的输出端与喷淋直接接触式换热器的加药口连接；喷淋直接接触式换热器的热水排出口与过滤装置的一端连接，过滤装置另一端与供热水箱的进水口连接；喷淋直接接触式换热器的底部开设底部排污口，底部排污口与底部排污泵的进口连接，底部排污泵的出口和过滤装置的排污口均与化学反应沉淀池连接；过滤装置的进水清洗口接冲洗水管路；供热水箱的供水口通过供热水泵及供水管路为热网用户供暖，换热后的热水通过回水管路从回水口进入供热水箱内；循环喷淋泵的进水端与供热水箱顶部的循环水出口连接，循环喷淋泵的出水端与喷淋直接接触式换热器的循环水进口连接，所述喷淋直接接触式换热器内设有多个喷嘴，多个喷嘴均与循环水进口连接；

所述烟气分支管路和喷淋直接接触式换热器之间的烟气主管路上设有截止阀ⅰ，烟气分支管路上设有截止阀ⅱ，喷淋直接接触式换热器的烟气出口与除尘器的烟气进口之间的管路上设有截止阀ⅲ。

进一步，所述过滤装置为由两路滤网式过滤器并联组成。

进一步，所述供热水箱顶部开设补水口，补水口连接补水管路。

一种喷淋直接接触式高温烟气余热回收系统的回收方法，具体步骤为：

a、通过补水管路及补水口向供热水箱内注入常温水，启动循环喷淋泵，使供热水箱内的常温水持续经过循环水进口后通过多个喷嘴喷出，进入喷淋直接接触式换热器内；

b、打开截止阀ⅰ和截止阀ⅲ后关闭截止阀ⅱ，此时锅炉排出的温度为130～150℃高温烟气，通过烟气主管路及截止阀ⅰ进入喷淋直接接触式换热器内；

c、常温水在喷淋直接接触式换热器内雾化下落，与流经喷淋直接接触式换热器内的高温烟气进行对流直接接触换热，使得常温水的温度升高后落到喷淋直接接触式换热器底部，同时使高温烟气的温度降低；此时换热后高温烟气的温度降低到85～95℃，然后烟气进入除尘器进行除尘，接着经过引风机进入脱硫装置进行脱硫后从烟囱排出；同时换热后水温升高至80-90℃，开启加药泵向水中加入氢氧化钠，中和换热后水的ph值及杂质沉淀，上层清洁的热水经过过滤装置过滤后进入供热水箱内；供热水箱内的水再次经过循环喷淋泵从多个喷嘴喷出再次进行热交换，如此循环；

d、当供热水箱内的水温达到80～90℃时，开启供热水泵，供热水箱内的热水向热网用户供暖，换热后水温降低至30～40℃，然后通过回水管路从回水口回到供热水箱内；

e、在烟气降温及余热供暖过程中定时开启底部排污泵，将喷淋直接接触式换热器内底部沉淀的含杂质废液输送到化学反应沉淀池，含杂质废液在化学反应沉淀池内结晶沉淀处理后，作为工业水回收利用；另外其底部污泥通过脱泥机处理进入炉膛掺烧；

f、持续进行烟气降温及余热供暖过程，通过补水管路向供热水箱补水，保证供热水箱液位满足需求；

g、在进行烟气降温及余热供暖过程中，定时对过滤装置进行清洗，具体为：关闭过滤装置内其中一路滤网式过滤器的阀门，通过冲洗水管路向过滤装置内冲入清洗水，清洗水对该路滤网式过滤器进行冲洗，使带有杂质的水从过滤装置的杂质排出口输送到化学反应沉淀池内，完成对该路滤网式过滤器的一次清洗；然后打开该路滤网式过滤器的阀门，并关闭另一路滤网式过滤器的阀门重复清洗过程，两路滤网式过滤器交替进行清理，保证持续对热水进行杂质过滤。

与现有技术相比，本发明采用烟囱、除尘器、脱硫装置、引风机、喷淋直接接触式换热器、加药泵、过滤装置、底部排污泵、供热水箱、供热水泵和循环喷淋泵相结合方式，高温烟气在喷淋直接接触式换热器内与常温水进行热交换后，使其温度降低至85～95℃，然后经过除尘器除尘及脱硫装置脱硫后从烟囱排出；同时热交换后的水经过ph值中和及杂质过滤后进入供热水箱，当供热水箱内的水温达到80～90℃时，为热网用户供暖；从而能有效对烟气的余热进行回收利用，大幅度降低锅炉排烟热损失，增加锅炉的热效率，最终实现降低企业成本和节能环保的目的。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：1、锅炉，2、烟气主管路，3、烟气分支管路，4、截止阀ⅰ，5、加药泵，6、截止阀ⅱ，7、喷淋直接接触式换热器，8、截止阀ⅲ，9、除尘器，10、引风机，11、脱硫装置，12、烟囱，13、底部排污泵，14、化学反应沉淀池，15、过滤装置，16、循环喷淋泵，17、供热水箱，18、供热水泵，19、喷嘴。

具体实施方式

下面将对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种喷淋直接接触式高温烟气余热回收系统，包括烟囱12、除尘器9、脱硫装置11、引风机10、喷淋直接接触式换热器7、加药泵5、过滤装置15、底部排污泵13、供热水泵17、供热水泵18和循环喷淋泵16，

锅炉1尾部烟道出口通过烟气主管路2与喷淋直接接触式换热器7的烟气进口连接，喷淋直接接触式换热器7的顶部开设烟气出口，烟气分支管路3两端分别连接喷淋直接接触式换热器7的烟气进口和烟气出口，喷淋直接接触式换热器7的烟气出口与除尘器9的烟气进口连接，除尘器9的烟气出口与引风机10的进气端连接，引风机10的出气端与脱硫装置11的进气端连接，脱硫装置11的出气端与烟囱连接；

喷淋直接接触式换热器7的两侧下部对称开设加药口和热水排出口，加药泵5的输出端与喷淋直接接触式换热器7的加药口连接；喷淋直接接触式换热器7的热水排出口与过滤装置15的一端连接，过滤装置15另一端与供热水箱17的进水口连接；喷淋直接接触式换热器7的底部开设底部排污口，底部排污口与底部排污泵13的进口连接，底部排污泵13的出口和过滤装置15的排污口均与化学反应沉淀池14连接；过滤装置15的进水清洗口接冲洗水管路；供热水箱17的供水口通过供热水泵18及供水管路为热网用户供暖，换热后的热水通过回水管路从回水口进入供热水箱17内；循环喷淋泵16的进水端与供热水箱17顶部的循环水出口连接，循环喷淋泵16的出水端与喷淋直接接触式换热器7的循环水进口连接，所述喷淋直接接触式换热器7内设有多个喷嘴19，多个喷嘴19均与循环水进口连接；

所述烟气分支管路3和喷淋直接接触式换热器7之间的烟气主管路2上设有截止阀ⅰ4，烟气分支管路3上设有截止阀ⅱ6，喷淋直接接触式换热器7的烟气出口与除尘器9的烟气进口之间的管路上设有截止阀ⅲ8。

进一步，所述过滤装置15为由两路滤网式过滤器并联组成。

进一步，所述供热水箱17顶部开设补水口，补水口连接补水管路。

其中，烟囱12、除尘器9、脱硫装置11、引风机10、喷淋直接接触式换热器7、加药泵5、过滤装置15、底部排污泵13、供热水箱17、供热水泵18和循环喷淋泵16均为现有设备。

一种喷淋直接接触式高温烟气余热回收系统的回收方法，具体步骤为：

a、通过补水管路及补水口向供热水箱17内注入常温水，启动循环喷淋泵16，使供热水箱17内的常温水持续经过循环水进口后通过多个喷嘴19喷出，进入喷淋直接接触式换热器7内；

b、打开截止阀ⅰ4和截止阀ⅲ8后关闭截止阀ⅱ6，此时锅炉1排出的温度为130～150℃高温烟气，通过烟气主管路2及截止阀ⅰ4进入喷淋直接接触式换热器7内；

c、常温水在喷淋直接接触式换热器7内雾化下落，与流经喷淋直接接触式换热器7内的高温烟气进行对流直接接触换热，使得常温水的温度升高后落到喷淋直接接触式换热器7底部，同时使高温烟气的温度降低；此时换热后高温烟气的温度降低到85～95℃，然后烟气进入除尘器9进行除尘，接着经过引风机10进入脱硫装置11进行脱硫后从烟囱12排出；同时换热后水温升高至80～90℃，开启加药泵5向水中加入氢氧化钠，中和换热后水的ph值及杂质沉淀(由于水与烟气进行热交换的过程中会将烟气中的硫化物及杂质吸附，使得热交换后的水ph值降低，通过加入氢氧化钠的中和作用，使加热后水的ph值恢复，便于后续使用)，上层清洁的热水经过过滤装置15过滤后进入供热水箱17内；供热水箱17内的水再次经过循环喷淋泵16从多个喷嘴19喷出再次进行热交换，如此循环；

d、当供热水箱17内的水温达到80～90℃时，开启供热水泵18，供热水箱17内的热水向热网用户供暖，换热后水温降低至30～40℃，然后通过回水管路从回水口回到供热水箱17内；

e、在烟气降温及余热供暖过程中定时开启底部排污泵13，将喷淋直接接触式换热器7内底部沉淀的含杂质废液输送到化学反应沉淀池，含杂质废液在化学反应沉淀池内结晶沉淀处理后，作为工业水回收利用；另外其底部污泥通过脱泥机处理进入炉膛掺烧；

f、持续进行烟气降温及余热供暖过程，通过补水管路向供热水箱17补水，保证供热水箱17液位满足需求；

g、在进行烟气降温及余热供暖过程中，定时对过滤装置15进行清洗，具体为：关闭过滤装置15内其中一路滤网式过滤器的阀门，通过冲洗水管路向过滤装置15内冲入清洗水，清洗水对该路滤网式过滤器进行冲洗，使带有杂质的水从过滤装置15的杂质排出口输送到化学反应沉淀池14内，完成对该路滤网式过滤器的一次清洗；然后打开该路滤网式过滤器的阀门，并关闭另一路滤网式过滤器的阀门重复清洗过程，两路滤网式过滤器交替进行清理，保证持续对热水进行杂质过滤。