顺流离心式烟气余热回收装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种顺流离心式烟气余热回收装置。


背景技术：

2.热电厂锅炉排出的烟气经过脱硫塔后，仍然携带大量的热量和水蒸气。携带的热量造成了热电厂能源的浪费；携带大量水蒸气的饱和净烟气排出烟囱后，水蒸气凝结为雾状水滴，经过光线折射或散射作用，湿烟气呈现为白色或灰色，即所谓的“白烟”，这种“白烟”在一定程度上会造成环境污染。
3.针对以上问题，在已公开的技术中，涌现出了很多烟气余热回收技术。其中一种技术是喷淋法烟气冷凝余热回收技术，增设喷淋塔和热泵，脱硫后的饱和烟气进入喷淋塔，低温的循环冷却水喷淋降落到烟气上，与烟气接触换热，升温后的冷却水通过溴化锂吸收式热泵实现余热回收。这种技术方法存在的主要问题是：(1)由于喷淋水与烟气逆向布置，会明显增大烟气流通阻力，需对原引风机进行增大负荷改造，增大系统耗电；(2)喷淋水形成水滴依靠重力下落与烟气混合接触换热，水滴颗粒度大，混合换热效率低，从烟气中提取的热量低。


技术实现要素：
：
4.本实用新型的目的是提供一种充分的冷却水与烟气混合技术，旨在节约系统电耗，提高烟气热量回收效率的顺流离心式烟气余热回收装置。本实用新型的技术方案是：一种顺流离心式烟气余热回收装置，水平烟道(2)带有收缩加速混合段(3)，收缩加速混合段(3)连接旋流塔(6),旋流塔(6)塔壁装设引流板(10)，旋流塔(6)内室安装偏心不锈钢中心筒(7)，偏心不锈钢中心筒(7)上部连接管束除雾器(20)，管束除雾器(20)通过烟道接入烟囱(14)，旋流塔(6)的下部水池(15) 的底部通过管路连接冷却水循环泵(12)，冷却水循环泵(12)另一端通过管路连接进入溴化锂吸收式热泵机组(13)，溴化锂吸收式热泵机组(13)输出管路分别连接喷嘴(4)、喷淋水幕(5)及水处理设备(16)。
5.偏心不锈钢中心筒(7)侧壁安装弧形筒壁汽水分离板(8)，弧形筒壁汽水分离板(8)结构是：在偏心不锈钢中心筒(7)的筒壁上开长方形通气孔(9)，长方形通气孔(9)的一条长边连接弧形筒壁汽水分离板(8)，偏心不锈钢中心筒(7)的筒底边内、外侧安装汽水分离折板(11)。
6.本实用新型的工作原理为:
7.一、本实用新型烟气侧：把脱硫塔净烟气(1)引入顺流离心式烟气余热回收装置，脱硫塔净烟气经过水平烟道(2)，水平烟道收缩加速混合段(3)，进入旋流塔(6),烟气在旋流塔(6)内旋转，烟气经过偏心不锈钢中心筒(7)的底部及偏心不锈钢中心筒(7)的侧壁开的长方形通气孔(9)进入到偏心不锈钢中心筒(7)内部，向上进入到管束除雾器(20)进一步分离烟气携带的水，最终烟气通过烟道进入烟囱 (14)。
8.二、冷却水系统侧：冷却水循环泵(12)把旋流塔(6)的下部水池 (15)中的冷却水
打入溴化锂吸收式热泵机组(13)，在吸收式热泵机组内完成热交换，将冷却水温度降低，降温后的冷却水通过喷嘴(4)和喷淋水幕(5)喷入水平烟道(2)内，与烟气混合接触去降低烟气温度。烟气与冷却水经过水平烟道收缩加速混合段(3)及旋流塔(6)后充分混合接触，烟气温度降低，降温的烟气中的水分也会凝结，冷却水和烟气凝结水在离心力的作用下被甩到旋流塔(6)的塔壁上，旋流塔(6) 塔壁上装设有引流板(10)，被离心力甩下的水沿着塔壁及引流板(10) 降落到旋流塔(6)的下部水池(15)。残余在烟气中的冷却水及烟气凝结水颗粒撞击在偏心不锈钢中心筒(7)的弧形筒壁汽水分离板(8)及偏心不锈钢中心筒(7)的筒底边内、外侧汽水分离折板(11)上，撞击后的水滴转向并与烟气分离下落到下部水池(15)。由于析出了烟气中的冷凝水，系统在运行时会不断涨水，涨出的水通过水处理设备(16)处理合格后进入工业水池(19)重复利用。溴化锂吸收式热泵机组(13) 利用少量的高温蒸汽(17)作为驱动热源，产生大量能利用的中温热源，加热采暖系统热网水(18)使用，并且将冷却水温度降低。
9.本实用新型技术优点是:
10.1、本实用新型冷却水是沿着烟气方向顺流喷入，在水平烟道布置有多级喷淋头，喷淋头的水喷入方向与烟气方向相同。这么做的优点是使冷却水与烟气混合均匀并且混合阻力小，具体原理如下：(1)采用一定压力的水流通过喷嘴喷出，由于喷射水流速度特别高，将压力能转变为速度能，使水流边界的烟气压力降低，烟气会流向水流边界的低压区并且与水流发生扰动混合；(2)高速水流从喷嘴喷出时，冲向烟气进而扩散，会提高烟气与冷却水的混合效率。(3)高速水流喷入方向与烟气同向，水流与烟气有互相携带作用，避免了逆向喷淋带来的烟气流通阻力，从而起到节约系统电能的作用。
11.2、水平烟道后有一段收缩混合段，收缩混合段的作用：(1)使按照一定速度运动的烟气提高速度，并且产生扰流，提高冷却水与烟气的混合效果。(2)提高进入旋流塔的烟气速度，增加烟气旋流时的离心力，更有利于烟气中冷却水及冷凝水在离心力的作用下与烟气进行分离。
12.3、烟气携带冷却水经过收缩段后切向进入旋流塔，由于旋流塔的形状是圆形，烟气携带冷却水在旋流塔内旋转运动，利用离心力原理，f＝m
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a，由于水的重量要高于烟气重量，因此水的离心力要大于烟气的离心力。烟气中的冷却水与冷凝水一起在离心力的作用下被甩向旋流塔塔壁，沿着塔壁下降至下部水池。冷凝水产生原理：饱和净烟气中携带着大量水蒸气，冷却水降低烟温后，烟气变成不饱和状态，水蒸气凝结后变成冷凝水。
13.符号注释：
14.f:离心力
15.m:物体的质量
16.a：向心加速度
17.4、旋流塔塔壁装有引流板，引流板是焊接在塔壁上的宽度为40mm 的板，引流板沿着塔壁旋转向下，起到引导水流向下的作用。
18.5、烟气经过中心筒底部及侧壁通气孔进入中心筒内，向上进入管束除雾器进一步进行气水分离，烟气再经过烟道进入烟囱。中心筒偏心布置，偏心的优点是：(1)提高烟气在旋流塔内的运动路线，提高离心力作用下的气水分离效果；(2)避免高速烟气直接冲到中心筒而产生磨损。中心筒与管束除雾器出口烟道错位布置，延长烟气在旋流塔内的运动路线，
提高气水分离效果。
19.6、中心筒筒壁上开有长方形通气孔，并且在通气孔的侧边上装设有弧形汽水分离板，弧形汽水分离板的作用是烟气携带未分离完全的水滴撞击到弧形汽水分离板上，由于水比烟气重量大，水在受撞击后改变方向，会自然降落到下部水池，烟气重量轻，会顺势沿着长方形通气孔进入中心筒内。中心筒底边装有内、外侧汽水分离折板，烟气从中心筒底部准备进入中心筒内部时，会撞击在折板上，也是由于水的重量大，撞击后会改变方向，自然降落到下部水池。通过中心筒的这些特殊结构，进一步提高了烟气残余水分的分离。
20.7、旋流塔下部水池的冷却水通过管道进入冷却水循环泵，经过冷却水循环泵加压后进入溴化锂吸收式热泵机组，溴化锂吸收式热泵机组利用少量的高温蒸汽热源，吸收烟气取热的冷却水的余热，产生大量能被利用的中温热源，在冬季加热采暖系统的热网水使用。冷却水余热被提取后，一部分喷入烟气进行降温，多余的部分经过水处理设备处理成合格的工业水送入热电厂工业水池重复利用。另外降低烟温后烟气湿度减少，烟气从烟囱排出后冷凝水减少，实现了对烟囱烟羽消白的目的，并且经过对净烟气的洗涤，净烟气中的so2含量和粉尘含量进一步降低，提高了原脱硫塔的脱硫除尘效率。
附图说明：
21.图1为本实用新型结构图
22.图2为本实用新型工作原理剖视图
具体实施方式：
23.如图1所示，一种顺流离心式烟气余热回收装置，水平烟道2带有收缩加速混合段3，收缩加速混合段3连接旋流塔6,旋流塔6塔壁装设引流板10，旋流塔6内室安装偏心不锈钢中心筒7，偏心不锈钢中心筒 7上部连接管束除雾器20，管束除雾器20通过烟道接入烟囱14，旋流塔6的下部水池15的底部通过管路连接冷却水循环泵12，冷却水循环泵12另一端通过管路连接进入溴化锂吸收式热泵机组13，溴化锂吸收式热泵机组13输出管路分别连接喷嘴4、喷淋水幕5及水处理设备16。
24.如图2所示，偏心不锈钢中心筒7侧壁安装弧形筒壁汽水分离板8，弧形筒壁汽水分离板8结构是：在偏心不锈钢中心筒7的筒壁上开长方形通气孔9，长方形通气孔9的一条长边连接弧形筒壁汽水分离板8，偏心不锈钢中心筒7的筒底边内、外侧安装汽水分离折板11。