专利名称：新型蓄热式跨临界烟气余热回收设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种工业烟气余热回收设备。主要用于石油炼制及化 工、煤化工工艺过程加热炉或反应器尾气余热跨临界低温热量的利用。还 可用于冶金、陶瓷、建材等领域的烟气跨临界余热回收。属石油炼制及化 工、煤化工过程节能技术领域。
(二)
背景技术：
在石油炼制及化工、煤化工领域中，当烟气低于露点时会造成FCC再 生器、加热炉对流段、炉壁、锅炉空气预热器、管道盲肠等设备的严重露 点腐蚀，这是由于燃料中氮、硫元素在燃烧时生成NOx、 S02、 S03，当 烟气温度低于的临界温度时，烟气中的产物大量水蒸气会结露，加之NOx、 S02、 S03有严重的吸水性，就会形成酸雾露珠，导致烟气流过部位及其 下部的露点腐蚀，露点腐蚀属于电化学腐蚀，腐蚀速度快，破坏性强，会 导致设备强度失效，造成严重后果，或缩短设备运行周期，而装置为了降 低运行成本，要求装置长周期运行。所以，运行中烟气的排放温度一定要 严格高于临界温度，临界温度成为设计和操作的禁区，在任何情况下的装 置不能够也不允许低于露点以下排放烟气。所以，在设计、操作中由于装 置处理量的操作弹性，为避免接近烟气露点温度，实际操作排烟气温度会在其露点临界温度以J::再加上一定的余量，此时的排烟温度一般高于170 °C，有的甚至高于250°C。这样，就有大量余热随烟气排放掉，同时造成 余热浪费、热污染和酸性气体污染。
目前，还没有真正意义上能回收烟气露点以下温度烟气余热的设备。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种能回收至烟气露点以 下温度的烟气余热、节约能源、减少酸性气体排放、减少热污染、降低造 价、降低运行操作费用，减少事故隐患的新型蓄热式跨临界烟气余热回收 设备。
本实用新型的目的是这样实现的 一种新型蓄热式跨临界烟气余热回 收设备，其特征在于所述设备为一箱式结构，包括箱体，箱体内设置有多 组蓄热式取热器，每组蓄热式取热器均设置有烟气进口支管、烟气出口支 管、空气进口支管和空气出口支管，所述烟气进口支管、烟气出口支管、 空气进口支管和空气出U支管上分别设置有烟气进口阀、烟气出口阀、空
气进口阀和空气出口阔，所述每组蓄热式取热器的烟气进口支管、烟气出 口支管、空气进口支管和空气出口支管分别与烟气进口集合管、烟气出口 集合管、空气进口集合管和空气出口集合管相连通，所述烟气进口集合管 上设置有烟气进口 ，所述每组蓄热式取热器的底部均设置有排液液封管， 该排液液封管上设置有单向阀，每组蓄热式取热器的排液液封管均接入一 收液锥(或集合管)，该收液锥(或集合管)底部连接有一排液管。
烟气在与多组蓄热式取热器迸行热量交换时，烟气温度会跨过露点，凝析出酸性液体，液体经过蓄热取热器的凝縮液分离收集管排入收液锥(或 集合管)收集，流入排液管，排入收集器或污水管道，以便处理。取出热 量的烟气，经过烟气出口集合管，接入烟道。取得热量的烟气继续接入空 气预热器，进行其助燃燃烧。
本实用新型新型蓄热式跨临界烟气余热回收设备装有多蓄热式取热 器，每组蓄热式取热器间歇式与烟气和空气进行进行热量交换，烟气凝縮 液被分离收集，整个设备只需要接入烟道系统即可。本实用新型设备在回 收烟气余热时，烟气跨临界被取热器传热冷凝，释放烟气余热和汽化潜热， 得到余热回收利用，同时烟气中的酸性气体也会在跨临界冷凝过程中得到 凝縮回收集中处理，节能减排。
本实用新型的有益效果是
1) 回收烟气跨临界余热(尤其汽化潜热)节约能源；
2) 烟气的酸性气体在露点下会饱和析出，减少酸性气体排放；
3) 减少热污染，降低烟囱高度节约钢材，降低造价；
4) 降低运行操作费用，减少事故隐患；
5) 设备实现了装备化，将此设备进行与原装置的改造接入和新设计接 入均可，改造、施:T.操作方便。
图1为本实用新型新型蓄热式跨临界烟气余热回收设备总体结构示意图。
图中支腿l、排液管2、收液锥或集合管3、单向阀4、空气进口阀5、蓄热式取热器6、烟"出UI阀7、空气出口阀8、烟气进口阀9、烟气进 口支管10、烟气进口集合管1K烟气入口 12、空气出口支管13、空气出 口集合管14、烟气出口支管15、烟气出口集合管16、空气进口集合管17、 空气进口支管18、箱体19、排液液封管20。 具体实施方式参见图1，本实用新型涉及的新型蓄热式跨临界烟气余热回收设备， 为一箱式结构，包括箱体19，箱体19内设置有三组蓄热式取热器6 (也可 以有三组以上)，每组蓄热式取热器6均设置有烟气通道烟气入口 12、 烟气进口集合管ll、烟气进口支管IO、烟气进口阀9、蓄热式取热器6、 烟气出口支管15、烟气出口阀7和烟气出口集合管16。本实用新型涉及的 新型蓄热式跨临界烟气余热回收设备以烟气出入口接入原有或新设计烟道 系统中；每组蓄热式取热器6均设置有空气通道空气进口集合管17、空 气进口阀5、空气进口支管18、蓄热式取热器6、空气出口支管13、空气 出口阀8和空气出口集合管14。本实用新型涉及的新型蓄热式跨临界烟气
余热回收设备以空气出入口接入原有或新设计空气预热器系统前入口管； 每组蓄热式取热器6均设置有凝析液收集排放通道排液液封管20、单向 阀4、收液锥或集合管3和排液管2，本实用新型涉及的新型蓄热式跨临界 烟气余热回收设备通过排液管2接入或直接排放流入污水收集处理系统； 本实用新型涉及的新型蓄热式跨临界烟气余热回收设备装备于一个集装箱 式箱体2内，整个箱体至于支腿l上。
现以装备A、 B、 C三组蓄热式取热器6为例说明其具体实施过程。烟气自烟道来通过烟气入U 12接入本设备，经烟气进U集合管11、烟气
进口阀9和烟气进口支管10进入A组蓄热式取热器6 (烟气经过同样方式 可进入B、 C组蓄热式取热器)，此时设备的A组蓄热式取热器6的空气进 口阀5和空气出口阀8均关闭，B组蓄热式取热器的烟气进、出口阀9、 7 和空气进、出U阀5、 8均关闭，处于备用状态，C组蓄热式取热器的烟气 进、出口阀9、 7均关闭，空气进、出口阀5、 8均打开，为空气流入通道。
当A蓄热式取热器烟气温度降低至需要排放的温度时，A蓄热式取热 器6蓄得烟气余热，A蓄热式取热器6烟气进、出口阀门9、7关闭，同时， B蓄热式取热器6烟气进、出口阀门9、 7同步打开，当A蓄热式取热器6 烟气进、出口阀门9、 7完全关闭后，A组蓄热式取热器处于蓄热状态，B 蓄热式取热器6烟气进、出口阀门9、 7完全打开，空气进、出口阀完全关 闭，B蓄热式取热器6与烟气进行热量交换。 一定滞后时间后，C组蓄热 式取热器空气进、出口阀5、 8关闭，同时A组蓄热式取热器空气进、出 口阀5、 8同步打开，A组蓄热式取热器蓄积的热量传递给流经的空气，释 放出其与烟气交换热量时蓄得的热量。
当B蓄热式取热器烟气温度降低至需要排放的温度时，B蓄热式取热 器6蓄得烟气余热，B蓄热式取热器6烟气进、出口阀门9、7关闭，同时， C蓄热式取热器6烟气进、出口阀门9、 7同步打开，当B蓄热式取热器6 烟气进、出口阀门9、 7完全关闭后，B组蓄热式取热器处于蓄热状态，C 蓄热式取热器6烟气进、出口阀门9、 7完全打开，空气进、出口阀完全关 闭，C蓄热式取热器6与烟气进行热量交换。 一定滞后时间后，A组蓄热式取热器空气进、出口阀5、 8关闭，同时B组蓄热式取热器空气进、出
口阀5、 8同步打开，B组蓄热式取热器蓄积的热量传递给流经的空气，释 放出其与烟气交换热量时蓄得的热量。
当C蓄热式取热器烟气温度降低至需要排放的温度时，C蓄热式取热 器6蓄得烟气余热，C蓄热式取热器6烟气进、出口阀门9、 7关闭，同时， A蓄热式取热器6烟气进、出口阀门9、 7同步打开，当C蓄热式取热器6 烟气进、出口阀门9、 7完全关闭后，C组蓄热式取热器处于蓄热状态，A 蓄热式取热器6烟气进、出口阀门9、 7完全打开，空气进、出口阔完全关 闭，A蓄热式取热器6与烟气进行热量交换。 一定滞后时间后，B组蓄热 式取热器空气进、出口阀5、 8关闭，同时C组蓄热式取热器空气进、出 口阀5、 8同步打开，C组蓄热式取热器蓄积的热量传递给流经的空气，释 放出其与烟气交换热量时蓄得的热量。
蓄热式取热器蓄积热量过程中，都会使烟气温度降至露点以下，在发 生相变过程中，烟气达到饱和开始凝析液相产生，在延期下行继续与陶瓷 蓄热体传热过程中，烟气产生的过冷度越来越大，析出的液相也会越来越 多，在传热结束后饱和烟气经过取热器蓄汽液分离，烟气进入烟气出口支 管的上述流程，液相凝析液则经过取热器液相收集，经过排液液封管20和 单向阀4，排入收液锥或集合管3进入排液管2，接入或直接排放流入污水 收集处理系统。
以此类推，当还有多组蓄热式取热器时，可以次循环操作下去。 本实用新型的蓄热式取热器可以立式设计也可以卧式设计，卧式设计蓄热式取热器的凝缩液分离收集管再进行相同结构的方位式调整。
权利要求1、一种新型蓄热式跨临界烟气余热回收设备，其特征在于所述设备为一箱式结构，包括箱体(19)，箱体(19)内设置有多组蓄热式取热器(6)，每组蓄热式取热器(6)均设置有烟气进口支管(10)、烟气出口支管(15)、空气进口支管(18)和空气出口支管(13)，所述烟气进口支管(10)、烟气出口支管(15)、空气进口支管(18)和空气出口支管(13)上分别设置有烟气进口阀(9)、烟气出口阀(7)、空气进口阀(5)和空气出口阀(8)，所述每组蓄热式取热器(6)的烟气进口支管(10)、烟气出口支管(15)、空气进口支管(18)和空气出口支管(13)分别与烟气进口集合管(11)、烟气出口集合管(16)、空气进口集合管(17)和空气出口集合管(14)相连通，所述烟气进口集合管(11)上设置有烟气入口(12)，所述每组蓄热式取热器(6)的底部均设置有排液液封管(20)，该排液液封管(20)上设置有单向阀(4)，每组蓄热式取热器(6)的排液液封管(20)均接入一收液锥或集合管(3)，该收液锥或集合管(3)底部连接有一排液管(2)。
专利摘要本实用新型涉及一种新型蓄热式跨临界烟气余热回收设备，用于石油炼制及化工等加热炉或反应器尾气余热跨临界低温热量的利用。包括箱体(16)，箱体内设置有多组蓄热式取热器(6)，每组蓄热式取热器(6)均设置有烟气进口支管(10)、烟气出口支管(15)、空气进口支管(18)和空气出口支管(13)以及烟气进口阀(9)、烟气出口阀(7)、空气进口阀(5)和空气出口阀(8)，每组蓄热式取热器(6)的烟气进/出口支管、空气进/出口支管分别与烟气进/出口集合管(11)、(16)、空气进/出口集合管(17)、(14)相连通，每组蓄热式取热器(6)的底部均设置有排液液封管(20)和单向阀(4)，排液液封管(20)接入一收液锥或集合管(3)，该收液锥或集合管(3)底部连接有一排液管(2)。本实用新型设备能回收烟气露点以下温度烟气余热。
文档编号F23L15/00GK201348271SQ20092003818
公开日2009年11月18日 申请日期2009年1月16日 优先权日2009年1月16日
发明者康 卢, 周国华, 季科敏, 张喜来, 卫 杨, 葛京鹏, 陶革新, 靳世平 申请人:江苏焱鑫科技股份有限公司