深度冷凝式换热器的制作方法

文档序号:14308768阅读:399来源:国知局

本实用新型属于工业技术领域,尤其涉及一种深度冷凝式换热器。



背景技术:

燃煤电厂烟气经烟囱排入大气,形成白色水汽、烟羽。我国的大部分烟气脱硫采用湿法脱硫工艺,尤其是石灰石-石膏法工艺。这种工艺可以使烟温降低到50℃左右,这些低温饱和湿烟气,直接经烟囱进入大气环境,遇冷凝结成微小液滴,产生“白色烟羽”,俗称“大白烟”、“白龙”。

虽然单纯的白色烟羽对环境质量没有直接的影响,但会对周围居民生活造成困扰。环保局也经常会受到类似的投诉,因此许多配备湿法烟气脱硫装置的企业、把消除“白色烟羽”作为超低排放改造的重要内容之一。国电环境保护研究院调研了全国火电厂95座,涉及235台机组,在所有调研的122根烟囱中,有107根出现湿烟羽,占88%。95个电厂有17个电厂被周边居民投诉,仅有2个电厂当地政府提出要求。

在湿法脱硫的过程中,脱硫浆液与高温烟气接触,一方面水分蒸发,增加烟气含湿量,另一方面,烟气温度降低,烟气携带水蒸气的能力降低。烟气达到饱和状态后,会携带部分小液滴。携带小液滴的饱和湿烟气经过除雾器除去部分液滴后排入大气,由于环境温度比烟气温度低,饱和湿烟气中的水分凝结小液滴、形成白色烟羽。环境温度越低、环境湿度越大、白色烟羽越长。

现有技术中采用湿法脱硫工艺的燃煤机组烟囱出口容易形成“白色烟羽”,直接加热法虽然能够消除“白色烟羽”,但会增加机组的运营能耗。

因此,本领域需要一种新的深度冷凝式换热器来解决上述问题。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本实用新型提供了一种深度冷凝式换热器,包括:壳体、设置于所述壳体内的左侧腔室和设置于所述壳体内的右侧腔室;其中,所述左侧腔室为所述深度冷凝式换热器的降温侧,所述右侧腔室为所述深度冷凝式换热器的冷凝侧;所述左侧腔室包括依次连通设置的循环水出水室、第一中部腔室和循环水进水室;所述右侧腔室包括依次连通设置的工业水进水室、第二中部腔室和工业水出水室。

在上述深度冷凝式换热器的优选技术方案中,所述循环水出水室、所述第二中部腔室和所述循环水进水室由上至下依次设置。

在上述深度冷凝式换热器的优选技术方案中,所述工业水进水室、所述第二中部腔室和所述工业水出水室由上至下依次设置。

在上述深度冷凝式换热器的优选技术方案中,所述第一中部腔室内设置有烟汽降温换热管。

在上述深度冷凝式换热器的优选技术方案中,所述第二中部腔室内设置有冷凝换热管。

在上述深度冷凝式换热器的优选技术方案中,所述循环水出水室和所述工业水进水室通过上水室隔板相隔。

在上述深度冷凝式换热器的优选技术方案中,所述第一中部腔室和所述第二中部腔室通过烟汽隔板相隔。

在上述深度冷凝式换热器的优选技术方案中,所述壳体上设置有与所述循环水出水室连通的第一通口,所述壳体上设置有与所述工业水进水室连通的第二通口。

在上述深度冷凝式换热器的优选技术方案中,所述壳体上设置有与所述第一中部腔室连通的第三通口,所述壳体上设置有与所述第二中部腔室连通的第四通口。

在上述深度冷凝式换热器的优选技术方案中,所述壳体上设置有与所述循环水进水室连通的第五通口,所述壳体上设置有与所述工业水出水室连通的第六通口。

本实用新型的有益效果是:

1、采用深度冷凝技术可消除白色烟雾90%以上。

2、在消除白色烟雾的同时可大大降低细微胶凝体,折算烟尘量≤5mg/Nm3。

3、可代替湿电除尘器,降低投资,节约大量的电能。

4、在深度冷凝过程中可进行余热回收,节能效果显著。

5、回收烟汽中的冷凝水,减少补水量。

6、冷凝式换热器和一次风加热器均为旁路布置,对原生产工艺影响小,安全可靠,灵活性大。

7、循环水和冷凝水管道系统敷设投资省、占地面积少、施工简单。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的深度冷凝除尘雾余热回收系统的结构示意图;

图中:1、锅炉;2、脱硫塔;3、烟道;4、烟汽进汽门;5、冷凝式换热器;6、循环水出水室;7、上水室隔板;8、工业水进水室;9、烟汽直通门;10、烟囱;11、烟汽出汽门;12、冷凝换热管;13、烟汽隔板;14、烟汽降温换热管;15、工业水出水室;16、循环水进水室;17、烟汽水封器;18、混合液体疏水管;19、发电机;20、汽轮机;21、工业水进水门;22、工业水出水门;23、工业水直通门;24、工业水母管;25、凝汽器;26、凝结水泵;27、凝结水加热器;28、一次风直通门;29、一次风进风管;30、一次风进风门;31、一次风加热器;32、一次风出风门;33、循环水泵;34、循环水供水管;35、循环水回水管。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本实用新型所保护的范围。

需要说明的是,在本实用新型的描述中,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外,还需要说明的是,在本实用新型的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示,本实用新型提供了一种深度冷凝式换热器5,包括:壳体、设置于所述壳体内的左侧腔室和设置于所述壳体内的右侧腔室;其中,所述左侧腔室为所述深度冷凝式换热器5的降温侧,所述右侧腔室为所述深度冷凝式换热器5的冷凝侧;所述左侧腔室包括依次连通设置的循环水出水室6、第一中部腔室和循环水进水室16;所述右侧腔室包括依次连通设置的工业水进水室8、第二中部腔室和工业水出水室15。

优选地,所述循环水出水室6、所述第二中部腔室和所述循环水进水室16由上至下依次设置。

优选地,所述工业水进水室8、所述第二中部腔室和所述工业水出水室15由上至下依次设置。

优选地,所述第一中部腔室内设置有烟汽降温换热管14。

优选地,所述第二中部腔室内设置有冷凝换热管12。

优选地,所述循环水出水室6和所述工业水进水室8通过上水室隔板7相隔。

优选地,所述第一中部腔室和所述第二中部腔室通过烟汽隔板13相隔。

优选地,所述壳体上设置有与所述循环水出水室6连通的第一通口,所述壳体上设置有与所述工业水进水室8连通的第二通口。

优选地,所述壳体上设置有与所述第一中部腔室连通的第三通口,所述壳体上设置有与所述第二中部腔室连通的第四通口。

在优选地,所述壳体上设置有与所述循环水进水室16连通的第五通口,所述壳体上设置有与所述工业水出水室15连通的第六通口。

在实际应用中,继续参见图1,本实用新型还提供了一种深度冷凝除尘雾余热回收系统,包括:锅炉1、脱硫塔2和冷凝式换热器5,所述锅炉1与所述脱硫塔2连通,所述脱硫塔2通过烟道3与所述深度冷凝式换热器5连通,所述烟道3上设置有烟汽进汽门4,所述冷凝式换热器5通过混合液体疏水管18与所述脱硫塔2连通,所述混合液体疏水管18上设置有烟汽水封器17,所述烟道3通过烟汽直通门9与烟囱10连通,所述冷凝式换热器5通过烟汽出汽门11与烟囱10连通;所述深度冷凝除尘雾余热回收系统还包括:一次风进风管29、一次风直通门28、一次风进风门30、一次风出风门32和一次风加热器31,所述一次风进风管29通过所述一次风进风门30与所述一次风加热器31连通,所述一次风进风管29通过所述一次风直通门28与所述锅炉1连通,所述一次风加热器31通过所述一次风出风门32与所述锅炉1连通,所述冷凝式换热器5通过循环水回水管。35与所述一次风加热器31连通,所述一次风加热器31通过循环水供水管34与所述冷凝式换热器5连通,所述循环水供水管34上设置有循环水泵33。

优选地,所述深度冷凝除尘雾余热回收系统还包括:工业水母管24、工业水进水门21、工业水出水门22和工业水直通门23,所述冷凝式换热器5与所述工业水出水门22连通,所述工业水出水门22与所述工业水直通门23连通,所述工业水直通门23与所述工业水进水门21连通,所述工业水进水门21与所述冷凝式换热器5连通,所述工业水母管24的出水端连接在所述工业水直通门23和所述工业水进水门21之后。

优选地,所述深度冷凝除尘雾余热回收系统还包括:凝结水加热器27、凝结水泵26和凝汽器25,所述凝结水加热器27与所述锅炉1连通,所述凝结水加热器27通过所述凝结水泵26与所述凝汽器25连通,所述凝汽器25连接在所述工业水出水门22和所述工业水直通门23之后。

优选地,所述深度冷凝除尘雾余热回收系统还包括:汽轮机20,所述汽轮机20与所述凝结水加热器27连通,并且所述汽轮机20与所述凝汽器25连通。

优选地,所述深度冷凝除尘雾余热回收系统还包括:发电机19,所述发电机19与所述汽轮机20连通,并且所述发电机19与所述冷凝式换热器5连通。

优选地,所述冷凝式换热器5包括降温侧和冷凝侧,其中,冷凝式换热器5的左侧为降温侧,右侧为冷凝侧。

优选地,所述烟道3与所述降温侧连通。

优选地,所述循环水供水管34和所述循环水回水管。35均与所述降温侧连通。

优选地,所述工业水进水门21和所述工业水出水门22均与所述冷凝侧连通。

优选地,所述烟汽出汽门11与所述冷凝侧连通。

本实用新型根据流体力学、热力学、传热学原理采用冷凝换热技术将烟汽中的汽水分子团凝聚、增大、脱离、降落,把烟汽中的水蒸汽以及携带的胶凝体在烟囱排放之前分离下来,主要结构有两部分组成:

深度冷凝式换热器部分,主要由深度冷凝式换热器5、循环水进水室16、循环水出水室6、上水室隔板7、下水室隔板36、工业水进室8、出水室15、深度冷凝换热管12、烟汽隔板13、烟气降温换热管14、烟汽进汽门4、烟汽出汽门11、烟汽直通门9、烟气水封器17、混合液体疏水管18、工业水进水门12、工业水出水门22、工业水直通门23、循环水进水管34、循环水出水管35等组成。

一次风加热器部分、主要有一次风加热器31、一次风进风门30、一次风出风门32、一次风直通门28、循环水泵33、循环水进水管35、循环水出水管34等组成。

本实用新型的工作原理如下:

1、温度为50℃左右脱硫后的烟汽由烟道3经过烟汽进汽门4进入深度冷凝式换热器5的降温侧,烟汽在壳体37内的降温侧通过换热管14与换热管内的循环水进行逆流高效换热,初步降温后的烟汽在隔板13的导流下进入深度冷凝侧,与较低温度的工业水进行进一步的换热,深度冷凝成液体,在深度冷凝过程中饱和水蒸气与携带的胶凝体和PM2.5及微小颗粒一起冷凝成混合液体,通过烟汽水封器17经混合液体疏水管18排至脱硫塔底部的蓄浆池内;经深度冷凝后的洁净烟气经烟囱10排入大气。

2、循环水经循环水泵33打至深度冷凝换热器的循环水进水室16、通过换热管14与换热管外的烟汽进行逆流高效换热,使烟汽温度降低,循环水温度升高,再经过出水室6、循环水回水管35进入一次风加热器31内加热冷风,一次冷风吸收循环水热量后,循环水温度降低再经循环水泵23打入深度冷凝式换热器5进行热交换吸收热量升高温度,以此循环往复,完成吸热、放热的余热回收过程;对一次风进行加热。

3、由工业水母管24经工业水进水门21进入冷凝换热器5的深度冷凝侧进水室8中,再经深度冷凝换热管12与烟汽进一步进行热交换,较低温度的工业水使烟汽中的饱和水蒸汽以及PM2.5细微颗粒等胶凝体深度冷凝成混合液体,工业水吸收热量温度升高再经工业水出水室15、工业水出水门22通过凝结水母管24进入凝汽器25。

以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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