本实用新型属于火法冶炼工艺的余热回收及净化除尘的领域，具体涉及一种高温烟气净化和热量回收的系统。
背景技术：
目前，冶炼行业中，冶炼过程中会产生大量烟气。这些烟气的温度可高达1250-1800℃，含有大量的显热；烟气的含尘量可高达150g/m3，烟气中往往含有用但对人体有害的成份，例如CO，CO2、SO2等等，如果任其放散，将会对工厂周围数百平方千米的环境造成严重污染，而其中的显热、有用烟气成份、有用粉尘成份具有巨大的回收利用价值，因而必须设计有效的净化、回收系统。
目前国内外使用的高温烟气除尘系统有湿法、干法两种。湿法除尘相对安全、一次性投资小，但是除尘效果不理想、能耗高。干法除尘有布袋和电除尘器两种，但布袋除尘器一般耐温低，即使高温布袋一般也就在300℃左右，并且易损坏、占地面积大；电除尘器受粉尘比电阻、烟气温度影响比较大，一般净化效果不是很好。耐温也就在350℃。上述两种除尘系统的共同缺点是用冷却器将高温烟气冷却到800-850℃后，喷水冷却，也就是说800-850的含尘烟气直接用水冷却，余热没有回收，造成了能量的浪费；喷入除尘水，造成了水资源的浪费；另外，水蒸气进入烟气回收系统，会影响烟气的深度利用。
有鉴于此，特提出本实用新型。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种高温烟气净化和热量回收的系统，可有效回收烟气系统的热量，提高烟气净化效率，降低烟气的粉尘排放浓度，并且不直接喷水，节水并不会有蒸汽伴随烟气排除，对节能减排有重要意义，非常实用，解决了现有的高温烟气除尘系统除尘效果不理想、能耗高、能量浪费、水资源浪费和烟气利用率低的问题。
为了实现上述目的，本实用新型提供的一种高温烟气净化和热量回收的系统，包括顺次连接的收集罩、汽化冷却器、锅炉、高温过滤除尘器、风机、切换装置、放散烟囱和回收系统，所述锅炉中包括第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器、第四蒸发器和第五蒸发器，所述高温过滤除尘器中设有氮气清灰装置。
进一步地，所述第一蒸发器的对流换热面和所述第二蒸发器的对流换热面采用环流蒸发换热管结构；所述第三蒸发器的对流换热面、所述第四蒸发器的对流换热面和所述第五蒸发器的对流换热面采用蛇形管结构。
优选地，所述汽化冷却器采用辐射式换热。
优选地，所述锅炉为抗爆结构，所述锅炉中设有泄爆阀。
进一步地，所述高温过滤除尘器中设有滤芯，所述滤芯的材料为大通量、高精度、耐高温和耐腐蚀的多孔膜。
进一步地，所述切换装置和所述回收系统之间设有冷却器。
本实用新型提供的一种高温烟气净化和热量回收的系统，具有如下有益效果：
1、可有效回收烟气系统的热量，提高烟气净化效率，降低烟气的粉尘排放浓度，并且不直接喷水，节水并不会有蒸汽伴随烟气排除，能够实现节能减排；
2、对于易燃易爆的气体，能起到很好的保护作用；
3、回收温度从1800℃左右至250℃左右的烟气的热量，与现有其他设备对比，蒸汽回收量至少可以增加30％；
4、本实用新型的高温过滤除尘器起到除尘作用，解决了静电除尘易爆、设备复杂、故障率高、净化效率受粉尘比电阻影响的问题，也解决了现有文氏管湿法除尘阻力大，能耗高的问题，同时解决了布袋除尘器耐温低，运行费用高、占地面积大的问题，并提高了烟气净化效率，使烟气排放浓度可低于10mg/m3；
5、本实用新型在整个净化过程中烟气不与水直接接触，所以排放的烟气中没有水蒸汽，解决了烟气的脱白问题。
附图说明
图1为本具体实施方式中的高温烟气净化和热量回收的系统的结构示意图。
图中：
1.冶炼炉窑2.收集罩3.汽化冷却器4.锅炉4-1.第一蒸发器4-2.第二蒸发器4-3.第三蒸发器4-4.第四蒸发器4-5.第五蒸发器5.高温过滤除尘器6.风机7.切换装置8.放散烟囱9.冷却器10.回收系统。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
一种高温烟气净化和热量回收的系统，包括顺次连接的收集罩2、汽化冷却器3、锅炉4、高温过滤除尘器5、风机6、切换装置7、放散烟囱8和回收系统10；汽化冷却器3采用辐射式换热，用满焊的密排管或者管隔板做成围挡结构，既是冷却烟气即产生蒸汽的部件，也是高温烟气的输送管道，采用自然循环，汽化冷却器3用于收集、冷却高温烟气和回收高温烟气中的显热，烟气以汽水混合物的形式进入汽包，在汽包内烟气经过汽水分离为蒸汽和水，蒸汽进入配水管网，水循环使用；汽化冷却器3的出口处连接锅炉4，锅炉4用于进一步降低高温烟气的温度，并且回收高温烟气中的热量，锅炉4中包括第一蒸发器4-1、第二蒸发器4-2、第三蒸发器4-3、第四蒸发器4-4和第五蒸发器4-5，其中第一蒸发器4-1和第二蒸发器4-2的对流换热面采用环流蒸发换热管结构如剑鞘式结构，第三蒸发器4-3、第四蒸发器4-4和第五蒸发器4-5的对流换热面采用蛇形管结构，锅炉4为抗爆结构，锅炉4中还设有一个或多个安全泄爆装置如泄爆阀，对于易燃易爆的气体，能起到较好的保护作用；锅炉4连接有高温过滤除尘器5，高温过滤除尘器5中设有大通量、高精度、耐高温腐蚀性气体的过滤多孔膜材料滤芯作为核心元件，多孔膜是指每平方厘米含有一千万至一亿个孔，孔隙率占总体积70％～80％，孔径均匀，孔径范围在0.02～20μm之间的分离膜，高温过滤除尘器5可以耐高温400-650℃，其中的烟气流速可以达1.2-2m/min，能够进行烟气除尘，高温过滤除尘器5中设有氮气清灰装置，高温过滤除尘器5采用氮气脉冲清灰；高温过滤除尘器5中烟气的出口处连接有风机6，风机6为高温烟气净化和热量回收的系统的动力源；在风机6的出口处连接有切换装置7，切换装置7的出口分别连接放散烟囱8和回收系统10，可以根据需要在高温过滤除尘器5之后加设冷却器9，冷却器9能够将烟气温度降低到60-70℃。
一种高温烟气净化和热量回收的方法，在风机6的动力作用下，冶炼炉窑1内产生的1450℃-1600℃的高温烟气经过收集罩2进入汽化冷却器3内，高温烟气的显热被汽化冷却器3回收，1450℃-1600℃的高温烟气在汽化冷却器3中进行汽水分离，得到蒸汽、水和800℃左右的烟气，蒸汽被回收后并入配水管网，水继续循环使用；之后800℃左右的烟气进入锅炉4中，烟气的温度降低至200-250℃；之后200-250℃的烟气进入高温过滤除尘器5中进行除尘，除尘后的200-250℃的净烟气中含尘量小于10mg/m3；该含尘量小于10mg/m3、温度为200-250℃的净烟气经过风机6后到达切换装置7，切换装置7将净烟气通入回收系统10或放散烟囱8中排出，如果切换装置7和回收系统10之间根据需要增设冷却器9，净烟气进入回收系统10前经过冷却器9，经过冷却器9后的净烟气温度降低到60-70℃之后进入回收系统10。
高温烟气净化和热量回收的过程中，高温过滤除尘器5采用氮气脉冲清灰，如果冶炼炉窑1为间断生产，产生的高温烟气中含有氧化亚铁，在冶炼炉窑1工艺生产的间隔期间对所述高温过滤除尘器5进行氮气清灰，在高温过滤除尘器5中的过滤多孔膜材料滤芯与空气接触前完成清灰过程；如果冶炼炉窑1为连续生产，产生的高温烟气中含有氧化亚铁，当高温过滤除尘器5的进口处和出口处的压力差增高时，高温过滤除尘器5的入口处烟气量比出口处烟气量大，此时高温过滤除尘器5内烟气的流通不通畅，需要对高温过滤除尘器5进行氮气清灰，在高温过滤除尘器5检修前既要进行氮气脉冲清灰，还需要用氮气吹扫，然后再用空气置换，最后才能打开检修门孔。
本文中应用了具体个例对发明构思进行了详细阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该发明构思的前提下，所做的任何显而易见的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本实用新型的保护范围之内。