一种烟气余热回收的分阶段换热喷淋填料塔、烟气处理方法与流程

本发明属于烟气余热回收领域，尤其是一种烟气余热回收的分阶段换热喷淋填料塔、烟气处理方法。

背景技术：

目前用于烟气余热回收的直接换热设备主要有两种方式：空塔喷淋换热和填料塔换热。

空塔喷淋换热利用喷嘴将循环水雾化成极小的液滴，极大地增加了气-液两相接触面积，瞬间完成传热和传质，达到强化换热目的，烟气和水在很小温差下即可实现稳定接触换热，采用喷雾冷却无填料，运行阻力小，投资小；填料塔能消除空塔喷淋换热的烟气流动的偏流和涡流的影响，避免由此引起的塔体振动，从而增加塔的使用寿命，增强塔的安全可靠性，提高气液换热的稳定性，但填料投资成本也明显增加。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种烟气余热回收的分阶段换热喷淋填料塔、烟气处理方法，解决了现有的烟气余热回收的两种方式存在不足之处。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提供的一种烟气余热回收的分阶段换热喷淋填料塔，包括喷淋填料塔外壳体，所述喷淋填料塔外壳体的内腔中自上至下依次布置有喷淋组件和填料；所述喷淋填料塔外壳体的侧壁上自上至下依次开设有喷淋循环水入口、烟气入口和喷淋循环水出口，其中，喷淋循环水入口与喷淋组件相通；烟气入口布置在填料的下方；喷淋循环水出口布置在烟气入口的下方；所述喷淋填料塔外壳体的顶部设置有烟气出口。

优选地，所述喷淋填料塔外壳体的内腔中还设置有布液器，所述布液器布置在填料的上方。

优选地，布液器和喷淋组件之间形成有喷淋换热空间。

优选地，所述填料为规整填料。

优选地，填料的下端设置有填料支撑板。

优选地，填料支撑板与喷淋填料塔外壳体为一体式结构。

优选地，所述喷淋填料塔外壳体的上部侧壁上还开设有人孔，所述人孔布置在喷淋组件的上方。

一种利用所述的烟气余热回收的分阶段换热喷淋填料塔处理烟气的方法，包括以下步骤：

烟气从烟气入口进行筒体，依次经过填料和喷淋组件，最终从烟气出口排出；

喷淋循环水从喷淋循环水入口进入筒体，依次经过喷淋组件和填料，最终从喷淋循环水出口排出；

烟气首先与喷淋循环水在填料上进行第一次换热，之后进入喷淋换热空间，与喷淋循环水进行第二次换热。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的一种烟气余热回收的分阶段换热喷淋填料塔及烟气处理方法，由于烟气冷凝过程温降较大，前一阶段烟气温度高，换热温差大，后一阶段烟气温度低，换热温差小，两阶段换热特性不同，将空塔喷淋换热和填料塔换热进行结合，将换热过程分为两阶段进行处理，兼具喷淋塔和填料塔的优点；在烟气冷凝第一阶段采用填料层换热，消除空塔喷淋换热的烟气流动的偏流和涡流的影响，避免由此引起的塔体振动，从而增加塔的使用寿命，增强塔的安全可靠性，提高气液换热的稳定性；在烟气冷凝第二阶段采用喷淋换热，极大地增加了气-液两相接触面积，达到强化换热目的，使烟气和循环水在较小温差下即可实现稳定接触换热，运行阻力小，减小投资。

进一步的，布液器能够使得喷淋循环水均匀分布。

附图说明

图1是本发明涉及的喷淋填料塔的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明进一步详细说明。

如图1所示，本发明提供的一种烟气余热回收的分阶段换热喷淋填料塔，包括喷淋填料塔外壳体1、喷淋循环水入口2、布液器3、喷淋循环水出口4、烟气入口7、填料8、喷淋组件9、人孔10、烟气出口11、填料支撑板13和喷淋换热空间14，其中，所述喷淋填料塔外壳体1包括圆形筒体和上椭圆形封头，上椭圆形封头盖装在圆形筒体的上端；所述圆形筒体的内腔中自上至下依次布置有喷淋组件9、布液器3和填料8；所述圆形筒体的侧壁上自上至下依次开设有喷淋循环水入口2、烟气入口7和喷淋循环水出口4，其中，喷淋循环水入口2与喷淋组件9相通；烟气入口7布置在填料8的下方；喷淋循环水出口4布置在烟气入口7的下方。

布液器3和喷淋组件9之间形成有喷淋换热空间14。

填料8的下端设置有填料支撑板13。

所述填料8为规整填料，所述规整填料包括格栅填料、波纹填料和脉冲填料。

填料支撑板13与喷淋填料塔外壳体1为一体式结构。填料8放置在填料支撑板13上。

所述圆形筒体上还开设有人孔10，人孔10布置在喷淋组件9的上方；以便于喷淋填料塔主体内部设备构件的安装和检修、维护。

所述上椭圆形封头的顶部开设有烟气出口11。

本发明的工作原理是：

烟气从设置在筒体底部的烟气入口7进行筒体，依次经过填料8、布液器3、喷淋组件9，最终从设置在上椭圆形封头上的烟气出口11排出；

喷淋循环水从设置在筒体上部的喷淋循环水入口2进入筒体，依次经过喷淋组件9、布液器3和填料8，最终从设置在筒体底部的喷淋循环水出口4排出；

烟气首先与喷淋循环水在填料8上进行第一次换热，之后进入喷淋换热空间14，与喷淋循环水进行第二次换热。

布液器3用于实现喷淋循环水的均匀分布。

本发明具有以下优点：

1、本发明提供的烟气余热回收的分阶段换热喷淋填料塔，根据烟气冷凝过程前一阶段换热温差大、后一阶段换热温差小的特点，将空塔喷淋换热和填料塔换热相结合，将换热过程分为两阶段进行处理，兼具喷淋塔和填料塔的优点。

2、本发明提供的烟气余热回收的分阶段换热喷淋填料塔，在烟气冷凝第一阶段采用填料层换热，消除空塔喷淋换热的烟气流动的偏流和涡流的影响，避免由此引起的塔体振动，从而增加塔的使用寿命，增强塔的安全可靠性，提高气液换热的稳定性。

3、本发明提供的烟气余热回收的分阶段换热喷淋填料塔，在烟气冷凝第二阶段采用喷淋换热，极大地增加了气-液两相接触面积，达到强化换热目的，使烟气和循环水在较小温差下即可实现稳定接触换热，运行阻力小，减小投资。

技术特征：

技术总结
本发明提供的一种烟气余热回收的分阶段换热喷淋填料塔、烟气处理方法，包括喷淋填料塔外壳体，所述喷淋填料塔外壳体的内腔中自上至下依次布置有喷淋组件和填料；所述喷淋填料塔外壳体的侧壁上自上至下依次开设有喷淋循环水入口、烟气入口和喷淋循环水出口，其中，喷淋循环水入口与喷淋组件相通；烟气入口布置在填料的下方；喷淋循环水出口布置在烟气入口的下方；所述喷淋填料塔外壳体的顶部设置有烟气出口；本发明由于烟气冷凝过程温降较大，前一阶段烟气温度高，换热温差大，后一阶段烟气温度低，换热温差小，两阶段换热特性不同，将空塔喷淋换热和填料塔换热进行结合，将换热过程分为两阶段进行处理，兼具喷淋塔和填料塔的优点。

技术研发人员：彭烁;周贤;钟迪;王保民
受保护的技术使用者：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司
技术研发日：2019.08.27
技术公布日：2019.11.08