专利名称：烟气净化与余热回收一体化装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种消烟除尘装置，尤其涉及一种烟气净化与余热回收的一体化装置。
背景技术：
锅炉及窑炉的外排烟气中含有S02、 HC1以及尘粒等有害成分，同时还携带大量未被利 用的热量，如果不进行有效处理，既污染了空气又浪费了能源。专利号为02223946. 4公开 的烟道余热回收装置，其主要目的是回收烟气的显热。如要回收烟气中的潜热，则投资大， 占用空间也大。专利申请号为200510031618. 5公开的一种烟道余热回收装置，在烟道外壳 内设置螺旋烟道板，冷却水沿螺旋烟道板向下流动，烟气则呈螺旋形式向上流动，烟气与 冷却水在此流动过程中完成换热。其缺点是1、烟气与冷却水直接接触，冷却水被加热的 同时也被烟气中的酸性物质和尘粒所污染，难以回收利用，易形成二次污染；2、在烟气与 冷却水直接接触过程中，水珠对烟气中酸性物质和尘粒虽有一定去除作用，但净化效率低。发明内容本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种烟气净化与余热回收效率高、设备 占据空间小、布置灵活的烟气净化与余热回收一体化装置。 本实用新型的目的是这样来实现的-烟气净化与余热回收一体化装置，包括喷雾反应器(1)、余热回收器(2)、集液汇风 箱(3);所述喷雾反应器(1)由氢氧化镁供给罐(11)、氢氧化镁供应泵(10)、喷雾嘴(6) 和反应箱(7)组成；余热回收器(2)由换热通道(8)、水泵(4)和水箱(5)组成；其 特征在于， 一体化装置依喷雾反应器(1)、余热回收器(2)、集液汇风箱(3)的先后顺序 以串联方式连接，余热回收器的冷却水进口设置在换热通道(8)的下端，换热通道(8) 内设置有冷却水层(14)和烟气流动层(15)，冷却水层(14)和烟气流动层(15)之间设 置有导热管(9)，换热通道(8)的上端设置有热水出口 (12)。所述换热通道(8)为圆形或者其他形状。所述余热回收器(2)的下端与集液汇风箱(3)的侧壁相连接。本实用新型的有益效果是提高了烟气净化与余热回收的效率、设备占据空间小、 一体 化装置布置灵活。
图1是烟气净化与余热回收一体化装置的结构示意图； 图2是换热通道局部示意图。
图中标记说明:1 ——喷雾反应器2——-余热回收器3——一集液汇风箱4——-水泵5———水箱6——-喷雾嘴7———反应箱8——-换热通道9——一导热管10 ——氢氧化镁供应泵11 一一氢氧化镁供给罐12 ———热水出口13 ——烟气冷凝液出口14 —一冷却水层15 ——烟气流动层具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明如图l、图2所示，本实用新型烟气净化与余热回收一体化装置，采用不锈钢材料和常 规生产工艺加工而成。该烟气净化与余热回收一体化装置，由喷雾反应器l、余热回收器2、集液汇风箱3以 串联方式连接而成。喷雾反应箱1由氢氧化镁供应泵10、氢氧化镁供给罐ll、喷雾嘴6和 反应箱7组成。余热回收器2由换热通道8、导热管9、水泵4、水箱5组成。烟气首先由反应箱7顶部进入，喷雾嘴6设置在反应箱7的中部，喷雾嘴6通过氢氧化 镁供应泵10将氢氧化镁供给罐11内的氢氧化镁溶液沿烟气流动方向喷入反应箱7中，氢 氧化镁作为常用的脱硫剂，其脱酸效果远高与水。在反应箱7中过量的氢氧化镁与烟气接 触并与烟气中的大部分S02、 HC1有害成分发生物理与化学作用，生成MgSO" MgS(X 、 MgCL， 这些盐类物质以过饱和状态存在于雾滴溶液中，烟气中的尘粒则与雾滴发生吸附，质量和体积均不同程度地加大。同时，烟气中的热量以潜热和显热的形式进入雾滴中。反应箱7下端与换热通道8上端相连接，换热通道8采用螺旋形式，为圆形或者其他 形状，分为上、下两层，即冷却水层14和烟气流动层15，上层供冷却水流动并吸收热量， 下层供烟气流动并释放热量。为强化换热效果，上、下层之间的垂直方向设置有若干导热 管9。烟气在流经换热通道8的烟气流动层15时，通过传导放热和雾滴凝结放热，加热上 层水体。冷却水是由水泵4送入水箱5后，再通过换热通道8的下端进入冷却水层14。由 于烟气与冷却水没有直接接触，因此冷却水被加热到5(TC 10(TC后，通过热水出口 12被直 接用于任何需要热水的场合，使热量可以被方便地回收利用。导热管9是一种具有高导热性能的传热元件，它通过在全封闭真空管壳内工质的蒸发 与凝结来传递热量，具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、 可远距离传热、可控制温度等一系列优点。典型的导热管为密闭的中空金属管，加工时先将管内抽成真空，在此状态下充入适量工
质，当导热管的下端受热时，工质吸收热量汽化为蒸汽，在微小的压差下，上升到导热管上 端，并向外界放出热量，凝结为液体。冷凝液在重力的作用下，沿导热管内壁返回到受热 段，并再次受热汽化，如此循环往复，连续不断的将热量由一端传向另一端。由于是相变 传热，因此导热管内热阻很小，其导热能力与银、铜、铝等金属相比，单位重量的导热管 可多传递几个数量级的热量，所以能以较小的温差获得较大的传热率，且结构简单，具有 单向导热的特点，特别是由于导热管的特有机理，使冷热流体间的热交换均在管外进行， 这就可以方便地进行强化传热。此外，由于导热管内部一般抽成真空，工质极易沸腾与蒸发，导热管启动非常迅速。由反应箱7流出的烟气进入换热通道8，烟气中剩余的S02、 HC1有害成分继续与氢氧化 镁发生物理与化学作用，所生成产物同前。烟气在沿余热回收器2的换热通道8向下流动 的过程中与冷却水进行换热，烟气温度不断降低，并达到露点，其中的水分大量结露并形 成冷凝液，以过饱和状态存在于雾滴溶液中的MgS03、 MgSO, 、 MgCl2等盐类物质将与烟气中 的水分一起形成烟气冷凝液，并沿换热通道8的底板向下流动。此外，随着烟气温度不断 降低，体积逐渐减少，烟气在换热通道8内的流速不断降低，其携带能力也不断下降，烟 气中的尘粒将发生沉降，或被冷凝液吸附。换热通道8的下端与集液汇风箱3的侧壁相连接，集液汇风箱3的顶部与排风系统相连 接。烟气在喷雾反应器l、余热回收器2中完成净化与换热过程后，洁净的烟气由集液汇风 箱3的侧壁进入，由集液汇风箱的顶部排出，烟气冷凝液则由集液汇风箱3底部的烟气冷 凝液出口 13流出后被回收。
权利要求1. 一种烟气净化与余热回收一体化装置，包括喷雾反应器(1)、余热回收器(2)、集液汇风箱(3)；所述喷雾反应器(1)由氢氧化镁供给罐(11)、氢氧化镁供应泵(10)、喷雾嘴(6)和反应箱(7)组成；余热回收器(2)由换热通道(8)、水泵(4)和水箱(5)组成；其特征在于，一体化装置依喷雾反应器(1)、余热回收器(2)、集液汇风箱(3)的先后顺序以串联方式连接，余热回收器(2)的冷却水进口设置在换热通道(8)的下端，换热通道(8)内设置有冷却水层(14)和烟气流动层(15)，冷却水层(14)和烟气流动层(15)之间的垂直方向设置有导热管(9)，换热通道(8)的上端设置有热水出口(12)。
2. 根据权利要求1的烟气净化与余热回收一体化装置，其特征在于，所述换热通道(8) 为圆形。
3. 根据权利要求1的烟气净化与余热回收一体化装置，其特征在于，所述余热回收器 (2)的下端与集液汇风箱(3)的侧壁相连接。
专利摘要本实用新型公开了一种烟气净化与余热回收一体化装置，包括喷雾反应器(1)、余热回收器(2)、集液汇风箱(3)；余热回收器(2)由换热通道(8)、水泵(10)和水箱(11)组成；一体化装置依喷雾反应器(1)、余热回收器(2)、集液汇风箱(3)的先后顺序以串联方式连接，余热回收器(2)的冷却水进口设置在换热通道(8)的下端，换热通道(8)内设置有冷却水层(14)和烟气流动层(15)，冷却水层(14)和烟气流动层(15)之间的垂直方向设置有导热管(9)，换热通道(8)的上端设置有热水出口(12)。本实用新型提高了烟气净化与余热回收的效率、设备占据空间小、一体化装置布置灵活，主要用于外排烟气的消烟除尘。
文档编号F27D17/00GK201081559SQ20072009625
公开日2008年7月2日 申请日期2007年6月5日 优先权日2007年6月5日
发明者张景辉, 张曙光, 涛 纪, 亮 高, 高建东 申请人:天津渤海环保工程有限公司;天津泰达环保有限公司