专利名称：一种水洗式烟气余热回收装置的制作方法
技术领域：
本发明专利涉及一种水洗式烟气余热回收装置。它广泛地适用于各种工业高温烟气的余 热利用和气体除尘净化，尤其适合于天然气锅炉、油锅炉、水煤浆锅炉、直燃机中央空调、 工业炉等高温烟气的余热利用与除尘净化。
背彔技术
对于天然气锅炉、油锅炉、水煤浆锅炉、直燃机中央空调、工业炉等的高温烟气的余热 利用，现有技术一般采用省煤器，只是利用其中的一部分余热，设计规定烟气要在高于露点 的温度排放，以防烟气中的琉化物在露点下冷凝，避免设备理受严重的快速腐蚀。并且，由 于省煤器表面积灰等原因，使得传热效率很低。据文献(冯欣，声波吹灰器在余热锅炉中地
应用，石油化工设备，2005年第2期，59—60页)介绍的燃油烟气的翅片管余热锅炉中的 积灰影响， 一个月内就使蒸汽量下降25%。
现有的烟气余热利用技术中，也有采用水洗法的，但都是传统的向下喷淋方法，喷淋下 来的热污水通过换热器将热量传给淸洁的水(例如，2064年g月11日的发明专利，一种烟 道烟气多级余热回收装置，CN151952A)。这些技术存在三大问题第一，为了防止喷淋孔 的堵塞，水滴从喷淋孔喷出的初速度就不得低于一定值，以一定初速度向下喷淋的水演作重 力加速度运动，在装置内停留的水洗时间很短，并且喷出的初速度愈大，停留与烟气接触作 用的时间就愈短，效果就愈差；第二，为了防止喷淋孔发生堵塞，喷淋孔比较大，水镝粗大， 分散度低，同样喷淋量的水谪总表面积小，与烟气接触的效果差。由于这两个原因，不仅造 成设备庞大、喷淋量大、循环泵运行费高，而且引发更严重的问题是喷淋得到的水温较低、 低品位余热利用换热器面积很大与经济性指标恶化的问題。
发明内容
本发明专利要解决上述高温烟气余热利用技术存在的,得到的水温度较低、低效率、 设备庞大、运行费用高等问题，提出一种水洗式烟气余热回收装置，直接利用烟囱、烟道作 为消烟余热回收装置，采用烟道喷淋水部分回流循环喷淋和大孔向上喷淋再细化的方法，得 到较高温度的《##水，减少喷淋热污水利用热能的清水换热器面积，提商其运行效率和经济 性指标。这种装置的消烟烟气余热回收的效率高，设备费和运疗费低，可靠性高，操作维护 简便。
本发明专利的技术方案是 一种水洗式烟气余热回牧装置，由烟囱、喷淋头、水漓细化 器、烟气均布板、烟道、喷淋管、烟道水滴细化器、夹套加热器、回流堰、循环槽、循环泵、 热水槽、清水换热器等组成。
在烟it^平段采用直接喷淋水洗方法除尘降温回收余热。在除尘降温的水^8道段的底
部安装烟道喷淋管，喷淋管可以是一根，也可以是两根，甚至多根，由烟道横截面的宽度决
定。烟道喷淋管的喷淋孔的方向朝上，喷淋孔是直径L5mm以上的大孔，以防长期运行中发生堵塞；喷淋孔的上方设有烟道水滴细化器，使喷淋出来的大水滴得以细化成小水滴，提 高烟气净化降温的效果。水平烟道除尘降温段喷淋得到的热污水采用回流堪分隔为两部分， 回流堰的烟气上游一拥的热污水温度较高，流到热水槽澄清后去清水换热器与低温清洁水热 交换回流堪的烟气下游一拥的热污水温度较低，流到循环槽，与烟囪里喷淋得到的热污水 混合，以便提高到烟道喷淋管去喷淋的水温，使烟道喷淋得到的污水温度更高。在除尘降温 的水平烟道段的回流堪的烟气上游一惻设计有夹套加热器，夹套惻是从清水换热器来的清洁 热水再加热。由于该段烟道内温度较高，夹套加热器的传皿差大，有利于得到温度高的淸 洁热水由于夹套加热器对应的烟道内镅不是单一的干烟气皿换热，同时包含有水蒸气冷 凝、夹套内壁液膜与烟气的直接接蝕换热，因此该拥的换热系数o,就会显著地高于单一的 干烟气对流换热系数；夹套内设计有折流板，使淸洁热水侧的对流换热也得以强化；其综合 效果是烟道夹套加热器得到比较有效的传热强化。
烟气到烟囱再进一步降温回收余热。烟豳的中部设计有喷淋头，其结构可以是同一层平 面的画环管、方环管、数根罝管，也可以是在不同霱度安装的圃环管、方环管、数皿管。 喷淋头的喷淋孔的方向朝上，喷淋孔是直径L5mm以上的大孔，以防长期运行中发生堵塞； 喷淋孔的上方设有水滴细化器，使喷淋出来的大水漓得以细化，提高烟气的净化降温效果。 烟囱入口部设计有烟气均布板，以便提高烟气在烟囱里均布程度，提高与喷淋水滴相互接蝕 作用的效果。烟囱底部设计有收集烟囱喷淋水和烟道低潘段"^水的循环槽，还有一个收集 烟道高温段喷淋水的热水槽，两槽可以左右相互隔离，也可以上下隔离，还可以将热水槽与 清水换热器设计为一体化的结构。热污水在热水槽澄清后去清水换热器，污水降温以后又去 烟囱喷淋头循环利用，清水提高温度以后，到夹套加热器进一步加热。
烟道水滴细化器和烟囱里的水滴细化器一般采用斜装不锈钢丝筛网，筛两的目数在3 12目范围，依据烟气中的烟尘颡粒大小决定；其与水平面的斜角在30度 60度范围， 一般 为45度；安装高度是指喷淋孔出来垂直向上的喷淋水与筛网的交点之间的距离，其值在 150 350mm范围，具体取值隨喷淋孔喷淋出来的水的速度的增加而增大。烟道水滴细化器 和烟囱里的水滴细化器的结构有多种，还可以是相互交叠的不锈钢钢丝、不锈钢丝國锥弹黄 等结构。
附围说明
图1是一种水*^ *1余热目《^置的结构原理总图。
图2是一种水^烟气余热@ :$| 1 #烟进的A-A拥视圉。
图3是一种;#^ ^^@ ^ 1夹套的B~B剖视衝。
图4是一种水《^類气^目* 的另一种结构方案图。
具体实施例方式
下面结合附图l、附图2、附图3、附图4对本发明作进一步详细的描述。 图中的1B循环泵2低温喷淋水管3热污水管4循环槽5均布板6喷淋头7水滴细 化器g烟囱9烟道l()夹套加热器ll烟道水擄细化器O喷淋管"漏水孔14回流堪15 集水槽16热污水管17热水槽18清水换热器19 A循环泵20排污管21碱液管30 折流板31冷清水进口管32清水管33清水出口管
本发明专利的一种水ife^Wrt余热回收^fe置，由烟囱8、喷淋头6、水滴细化器7、烟气均布板5、烟道9、喷淋管12、烟道水滴细化器ll、夹套加热器IO、回流堰14、循环槽 4、 B循环泵l、 A循环泵19、热水槽3等组成。
直接利用 ,水平段喷淋水洗除尘降温回收余热。在除尘降温的烟道9水平段的底部 安装,管12，喷淋管12可以是一根，也可以是两根，甚至多根，由烟道横截面的宽度决 定。喷淋管12的J^孔的方向朝上，喷淋孔是直径L5mm以上的大孔，以防长期运行中发 生堵塞《喷淋孔的上方设有烟道水滴细化器ll,使喷淋出来的大水滴得以细化成小水滴， 提高烟气净化,的效果。水平烟道9除尘降温段喷淋得到的热污水采用回流堪14分隔为 两部分，回流堪14的顦气上游一拥的热污鄉度较髙，流到热水槽3澄淸后去清水换热器 18与低温淸洁水热交换回流堪14的烟气下游一側的热污水温度较低，流到循环槽4，与 烟囱里喷淋得到的热污水泡合，以便提离到烟堪喷淋管12去喷淋的水温，进一步提高由烟 道9喷淋得到的污水温度。在除尘降温的水平烟道9段的回流堰14的烟气上游一倒设计有 夹套加热器IO，夹套加热器10的夹套"^8是从淸水换热器18来的淸洁热水。由^8道9 该段内的MS较萬，夹套加热晷l(J的传热温差大，有利于得到温度挥的溝洁热水；由于夹 套加热器10对应的烟道9内倒不是单一的干烟气对流换热，同时包含有水蒸气冷凝、夹套 内壁液膜与烟气的直接接触换热，因此该倒的换热系数a,就会显著地离于单一的干烟气对 流换热系数；夹套如热器10内设计有折流板20,使淸洁软水拥的对流换热也得以强化；其 综合效果是夹套加热器IO得到比较有效的传热强化。
烟气到烟囱8再进一步降温回收余热，類豳8的中部设计有喷淋头6，其结构可以是安 装在同一平面的國环管、方环管、数根直管，也可以是安装在不同离度的國环管、方环管、 数根直管。喷淋头6的喷淋孔的方向朝上，喷淋孔是直径L&nm以上的大孔，以防长期运 行中发生堵塞喷淋孔的上方设有水滴细化器7，使喷淋出来的大水滴得以细化，提商烟气 的净化降温效果。烟囱8的入口部设计有烟气均布板5，以便提离烟气在烟囱里均布程度， 提高与喷淋水滴相互接触作用的效果。烟闺8底部设计有收集烟囱喷淋水和烟道低温段喷淋 水的循环槽4，还有一个收集萬齟段烟道9喷淋水的热水槽3。循环槽4与热水槽3可以左 右相互隔离，也可以上下隔离，还可以将热水槽3与淸水换热器18设计为一体化的结构。 热污水在热水槽3接淸后去清水换热器18，污水降温以后经A循环泵19去烟豳8喷淋头6 循环利用，清水提离温度以后，到夹套加热器10进一步加热。
烟道水滴细化器11和烟囱8里的水滴细化器7 —般采用斜装不锈钢丝筛网，筛网的目 数3 12目范围，由烟气中的烟尘顆粒大小决定；与水平面的斜角在30度 60度范围，一 般为45度，安装离度是I8^S孔出来垂直向上的喷淋水与筛网的交点之间的距离，其值在 150 350mm范围，具体取值醃鄉孔柳出来的水的速度的塌大而増大。烟道水濂细化器 11和烟囱里的水滴细化器7的结构有多种，还可以是相互交叠的不锈钢钢丝、不锈钢丝圆 锥弹簧等结构。
权利要求
1.一种水洗式烟气余热回收装置，由烟囱(8)、喷淋头(6)、水滴细化器(7)、烟道(9)、喷淋管(12)、烟道水滴细化器(11)、回流堰(14)、循环槽(4)、热水槽(30)、循环泵(1、19)等组成，其特征在于烟道(9)水平段的底部安装有喷淋管(12)，喷淋管(12)的喷淋孔的方向朝上，喷淋孔的直径1.5mm以上，喷淋孔的上方设有烟道水滴细化器(11)；水平烟道(9)的底部设计有回流堰(14)，将喷淋下来、回流堰(14)的上下游污水温度高低不同隔离开来，分别流到热水槽(3)和循环槽(4)；烟囱(8)的中部设计有喷淋头(6)，喷淋头(6)的喷淋孔的方向朝上，喷淋孔的直径1.5mm以上，喷淋孔的上方设有水滴细化器(7)。
2. 根据权利要求1的一种水洗式烟气余热回收装置，其特征在于烟道(9)回流堰(14) 的烟气上游一侧设计有进一步提高清洁热水温度的夹套加热器(10)，夹套加热器(10)内设计有清洁热水对流传热强化的折流板(20)。
3. 根据权利要求1的一种水洗式烟气余热回收装置，其特征在于烟道水滴细化器(11) 和'爐囱(8)的水滴细化器(7)的结构有多种， 一般采用斜装不锈钢丝筛网，.筛网的目数在 3 12目范围，相对于水平面的斜角在30度 60度范围，安装高度在150 350mm范围。
全文摘要
一种水洗式烟气余热回收装置，与烟囱烟道合为一体，在烟囱和水平烟道里设有喷淋头管，喷淋孔的方向朝上，直径较大不会堵塞，它的上方设有喷淋水滴细化器，水滴细化并且在烟气中停留相互作用的时间较长，消烟降温回收余热的效果好。烟道底部有回流堰，将烟道上下游喷淋下来的污水依据温度高低不同隔离开来，分别流到热水槽和循环槽，以此有效地提高喷淋得到的热污水温度，降低清水换热器的设备费和运行费。在较高温度的烟道段外侧，设计有夹套加热器来进一步提高清洁热水的温度，夹套内设置有折流板来强化清水侧的对流传热。这种装置设备费和运行费低、运行可靠，可以广泛地应用于高温烟气的消烟和余热利用，对油气水煤浆锅炉烟气更是适用。
文档编号F23J15/04GK101303127SQ20071003490
公开日2008年11月12日 申请日期2007年5月11日 优先权日2007年5月11日
发明者俞天兰, 俞天翔, 俞秀民, 刘桂英, 向寓华, 吴琦华, 吴金香, 彭德其, 殷志凌, 蒋少青 申请人:湖南工业大学