一種噴淋吸收式燃?xì)鉄煔馊珶峄厥占懊摿蛎撓跹b置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了屬于能源【技術(shù)領(lǐng)域】的一種噴淋吸收式燃?xì)鉄煔馊珶峄厥占懊摿蛎撓跹b置。該裝置由煙氣全熱回收器和吸收式制冷機(jī)組成，上部為煙氣全熱回收器，下部為吸收式制冷機(jī)；煙氣全熱回收器包括在煙氣流動方向上設(shè)置的脫硫脫硝模塊和多個(gè)串聯(lián)的潛熱回收模塊；吸收式制冷機(jī)由蒸發(fā)器、吸收器、冷凝器和發(fā)生器組成；該裝置的脫硫脫硝模塊和潛熱回收模塊存在各自的水循環(huán)系統(tǒng)，煙氣的全部顯熱和大部分潛熱被回收作為一次網(wǎng)回水的預(yù)熱，同時(shí)煙氣中的SO2、NOx氣體被噴淋水有效吸收，減少了煙氣對環(huán)境的污染。本實(shí)用新型的裝置有效節(jié)省了占地面積，結(jié)構(gòu)更加緊湊，節(jié)省管路生產(chǎn)成本以及輸送能耗并且使得施工技術(shù)簡化。
【專利說明】一種噴淋吸收式燃?xì)鉄煔馊珶峄厥占懊摿蛎撓跹b置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于能源【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種噴淋吸收式燃?xì)鉄煔馊珶峄厥占懊摿蛎撓跹b置。
【背景技術(shù)】
[0002]天然氣的直燃會產(chǎn)生大量的高溫?zé)煔猓烊粴馊紵蟮臒煔獠粌H溫度很高，而且其中含有大量的水蒸氣，因而煙氣的余熱回收主要包括煙氣顯熱回收和水蒸氣冷凝熱回收。顯熱回收可直接通過煙氣與鍋爐回水的換熱實(shí)現(xiàn)；而水蒸氣冷凝熱回收則可結(jié)合吸收式制冷循環(huán)實(shí)現(xiàn)。
[0003]已有的煙氣余熱回收的專利有:(1)CN200710100388.2公開了一種“淋水式塑料薄膜煙氣余熱回收及脫硫裝置”，此裝置通過薄膜進(jìn)行煙氣和水的間接接觸式逆流換熱，其煙氣側(cè)阻力勢必較大。(2)CN200720048437.8公開了一種“煙氣余熱回收節(jié)能裝置”，此裝置通過在煙道上加裝給水霧化噴淋裝置使煙氣與水直接接觸式換熱，從而對排放到煙道中的煙氣進(jìn)行熱回收，然而由于這種裝置需要額外獲得較低溫度的噴淋水才能獲得較好的煙氣冷凝效果，并且其換熱溫差過大會導(dǎo)致熱源品位的損失，因而其實(shí)用性有一定局限。已有的運(yùn)用吸收式循環(huán)對煙氣余熱進(jìn)行回收的專利有:(3) CN201010238743.4公開了一種“基于溶液吸收循環(huán)的煙氣余熱回收系統(tǒng)”，此系統(tǒng)中包括發(fā)生器、冷凝器、吸收器，來自鍋爐等的煙氣分別通入發(fā)生器、冷凝器和吸收器，在發(fā)生器中利用煙氣加熱稀溶液，在冷凝器中與冷卻水換熱，被冷卻至露點(diǎn)溫度以下，析出冷凝水，在吸收器中與稀溶液逆流換熱放出潛熱，此機(jī)組可以對不同品位的煙氣進(jìn)行利用，但由于其將煙氣引入系統(tǒng)中多個(gè)部分，對裝置各部分解決煙氣腐蝕問題又提出了較高的要求。(4) CN201120133195.9公開了一種“利用吸收式熱泵回收煙氣余熱的集中供熱系統(tǒng)”，此系統(tǒng)采用煙氣與水直接接觸換熱進(jìn)行余熱回收，但由于此系統(tǒng)是由吸收式熱泵機(jī)組、噴淋裝置等多個(gè)不同的部分串聯(lián)而成，其占地面積較大，并且對于施工的要求很高。
[0004]目前，也有工程將吸收式循環(huán)和煙氣-水換熱的煙氣熱回收技術(shù)運(yùn)用在同一個(gè)項(xiàng)目中，但由于其中每一部分的裝置占地面積較大，并且裝置分布不夠緊湊增加了煙管和水管的鋪設(shè)成本以及管道阻力。
[0005]此外，煙氣中含有一定量的SO2以及NOx成分，這些成分使得采暖季PM2.5的飆升從而導(dǎo)致嚴(yán)重的霧霾天氣，威脅人的健康。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提出了一種噴淋吸收式燃?xì)鉄煔馊珶峄厥占懊摿蛎撓跹b置，這種噴淋-吸收一體式的機(jī)組不僅保留了煙氣余熱回收裝置的優(yōu)勢，同時(shí)有效節(jié)省了占地面積，結(jié)構(gòu)更加緊湊，節(jié)省管路生產(chǎn)成本以及輸送能耗并且使得施工技術(shù)簡化，工期大大縮短。更主要的是，通過該裝置的脫硫脫硝模塊可以有效去除煙氣中的SO2以及N0X，從而產(chǎn)生巨大的環(huán)境收益。[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0008]一種噴淋吸收式燃?xì)鉄煔馊珶峄厥占懊摿蛎撓跹b置，該裝置由煙氣全熱回收器和吸收式制冷機(jī)組成，上部為煙氣全熱回收器，下部為吸收式制冷機(jī)；煙氣全熱回收器包括在煙氣流動方向上設(shè)置的脫硫脫硝模塊7和η級串聯(lián)的潛熱回收模塊10，按煙氣流動方向依次串聯(lián)第η級至第I級潛熱回收模塊10 ;所述脫硫脫硝模塊7的頂部為脫硫脫硝噴淋裝置5，下部為開式的脫硫脫硝水箱6，脫硫脫硝水箱6的出水口經(jīng)脫硫脫硝水泵20及相應(yīng)的水管路與水-水板式換熱器13的進(jìn)水口相連,水-水板式換熱器13的出水口與脫硫脫硝噴淋裝置5相連；每級潛熱回收模塊10的頂部為對應(yīng)的潛熱回收噴淋裝置8，下部為對應(yīng)的開式的潛熱回收水箱9 ;吸收式制冷機(jī)由蒸發(fā)器1、吸收器2、冷凝器3和發(fā)生器4組成；蒸發(fā)器I的進(jìn)水口通過系統(tǒng)水泵18及相應(yīng)的水管路與第η級潛熱回收模塊10對應(yīng)的潛熱回收水箱9的出水口相連，蒸發(fā)器I的出水口與第I級潛熱回收模塊10對應(yīng)的潛熱回收噴淋裝置8相連；吸收器2的冷卻水進(jìn)水口與水-水板式換熱器13相連，吸收器2的冷卻水出水口與冷凝器3的冷卻水進(jìn)水口相連，冷凝器3的冷卻水出水口與鍋爐相連。
[0009]上述煙氣全熱回收器包括在煙氣流動方向上設(shè)置的脫硫脫硝模塊7和η級串聯(lián)的潛熱回收模塊10，其中2≤ η≤ 20。
[0010]上述脫硫脫硝噴淋裝置5和η級串聯(lián)的潛熱回收模塊10對應(yīng)的η個(gè)潛熱回收噴淋裝置8中，裝有k組并聯(lián)的噴淋管路，設(shè)置在噴淋裝置內(nèi)部的側(cè)壁上；每組噴淋管路連接m列噴嘴，每組管路內(nèi)部連接的噴嘴為同向噴淋，相鄰兩組并聯(lián)管路連接的噴嘴噴淋方向相反；其中I≤k≤20，I≤m≤20。
[0011]上述每級潛熱回收模塊10對應(yīng)的潛熱回收水箱9的出水口通過級間水泵19及相應(yīng)的水管路與下一級潛熱回收模塊10對應(yīng)的潛熱回收噴淋裝置8相連。
[0012]上述煙氣全熱回收器還包括脫硫脫硝加藥裝置11和潛熱回收加藥裝置12，脫硫脫硝加藥裝置11與脫硫脫硝水箱6相連，潛熱回收加藥裝置12與第I級潛熱回收模塊10對應(yīng)的潛熱回收水箱9相連。
[0013]在上述η級串聯(lián)的潛熱回收模塊10對應(yīng)的η個(gè)潛熱回收水箱9之間，裝有帶孔擋板；在脫硫脫硝水箱6和與之相鄰的第η級潛熱回收模塊10對應(yīng)的潛熱回收水箱9之間設(shè)有無孔擋板，僅在最高處相通；脫硫脫硝水箱6的另一側(cè)在稍低于無孔擋板高度的位置設(shè)有排水管16，煙氣全熱回收過程中的冷凝水自排水管16排出。
[0014]在上述脫硫脫硝噴淋裝置5的煙氣進(jìn)口與出口及第I級潛熱回收模塊10對應(yīng)的潛熱回收噴淋裝置8的煙氣出口設(shè)有擋液板17。
[0015]在上述脫硫脫硝水箱6和第I級潛熱回收噴淋模塊10對應(yīng)的潛熱回收水箱9上分別設(shè)置補(bǔ)水管14、15，用于裝置啟動或檢修后必要的補(bǔ)水。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果為:經(jīng)過本實(shí)用新型的噴淋吸收式燃?xì)鉄煔馊珶峄厥占懊摿蛎撓跹b置，煙氣的全部顯熱和大部分潛熱被回收作為一次網(wǎng)回水的余熱，同時(shí)煙氣中的SO2, NOx氣體被噴淋水有效吸收，減少了煙氣對環(huán)境的污染。同時(shí)，一體化的設(shè)備有效節(jié)省了占地面積，結(jié)構(gòu)更加緊湊，節(jié)省管路生產(chǎn)成本以及輸送能耗并且使得施工技術(shù)簡化，工期大大縮短。
【專利附圖】

【附圖說明】[0017]圖1為噴淋吸收式燃?xì)鉄煔馊珶峄厥占懊摿蛎撓跹b置的系統(tǒng)示意圖；
[0018]圖2為η級串聯(lián)的潛熱回收噴淋裝置的側(cè)視圖；
[0019]圖3為噴淋裝置單個(gè)通道的俯視圖；
[0020]圖中:1_蒸發(fā)器；2_吸收器；3_冷凝器；4_發(fā)生器；5_脫硫脫硝噴淋裝置；6-脫硫脫硝水箱；7_脫硫脫硝模塊；8_潛熱回收噴淋裝置；9_潛熱回收水箱；10_潛熱回收模塊；11-脫硫脫硝加藥裝置；12_潛熱回收加藥裝置；13_水-水板式換熱器；14，15-補(bǔ)水管；16-排水管；17_擋液板；18_系統(tǒng)水泵；19_級間水泵；20_脫硫脫硝水泵；21_ —次網(wǎng)加壓泵；22-pH計(jì)；23-n級串聯(lián)的潛熱回收噴淋裝置；24_m列同向噴淋噴嘴。
【具體實(shí)施方式】
[0021]本實(shí)用新型提出了一種噴淋吸收式燃?xì)鉄煔馊珶峄厥占懊摿蛎撓跹b置，其【具體實(shí)施方式】如下。
[0022]噴淋吸收式燃?xì)鉄煔馊珶峄厥占懊摿蛎撓跹b置的系統(tǒng)示意圖如圖1所示，該裝置由煙氣全熱回收器和吸收式制冷機(jī)組成，上部為煙氣全熱回收器，下部為吸收式制冷機(jī)。煙氣全熱回收器包括在煙氣流動方向上設(shè)置的脫硫脫硝模塊7和η級串聯(lián)的潛熱回收模塊10 ;吸收式制冷機(jī)由蒸發(fā)器1、吸收器2、冷凝器3和發(fā)生器4組成。
[0023]其中，脫硫脫硝模塊7的頂部為脫硫脫硝噴淋裝置5，下部設(shè)置開式的脫硫脫硝水箱6，脫硫脫硝水箱6的出水口經(jīng)脫硫脫硝水泵20及相應(yīng)的水管路與水-水板式換熱器13一側(cè)的進(jìn)水口相連，水-水板式換熱器13這一側(cè)的出水口與脫硫脫硝噴淋裝置5相連，一次網(wǎng)回水從水-水板式換熱器13另一側(cè)的進(jìn)水口通入其中，水-水板式換熱器13另一側(cè)的出水口與吸收器2相連。吸收器2的冷卻水出水口與冷凝器3的冷卻水進(jìn)水口相連，冷凝器3的冷卻水出水口與鍋爐相連。一次網(wǎng)回水經(jīng)過水泵21加壓，經(jīng)過水-水板式換熱器13進(jìn)行一級預(yù)熱，然后依次通過吸收器2和冷凝器3進(jìn)行二級預(yù)熱，預(yù)熱后進(jìn)入鍋爐。
[0024]η級串聯(lián)的潛熱回收模塊10的頂部均為潛熱回收噴淋裝置8，下部設(shè)置開式的潛熱回收水箱9中。其中，按煙氣流動方向依次串聯(lián)第η級至第I級潛熱回收模塊10，每級潛熱回收模塊10對應(yīng)的潛熱回收水箱9的出水口通過級間水泵19及相應(yīng)的水管路與下一級潛熱回收模塊對應(yīng)的潛熱回收噴淋裝置8相連，由級間水泵19將每一個(gè)潛熱回收水箱9的出水輸送到下一級潛熱回收模塊10的潛熱回收噴淋裝置8進(jìn)行噴淋；第η級潛熱回收模塊10對應(yīng)的潛熱回收水箱9的出水口通過通過系統(tǒng)水泵18及相應(yīng)的水管路與蒸發(fā)器I的進(jìn)水口相連，蒸發(fā)器I的出水口與第I級潛熱回收模塊10的潛熱回收噴淋裝置8相連。
[0025]η級串聯(lián)的潛熱回收模塊10對應(yīng)的η個(gè)潛熱回收水箱9之間設(shè)有帶孔擋板，以維持不同潛熱回收水箱9之間液面等高，同時(shí)保證一定的水溫差。而脫硫脫硝水箱8與相鄰的第η級潛熱回收水箱10之間設(shè)有無孔擋板，僅在最高處相通，同時(shí)在脫硫脫硝水箱8的另一側(cè)稍低于無孔擋板高度的地方有排水管16，以保證水箱的排水需要。另外，脫硫脫硝水箱8和第I級潛熱回收噴淋模塊10對應(yīng)的潛熱回收水箱9上分別設(shè)置補(bǔ)水管14、15，用于裝置啟動或檢修后必要的補(bǔ)水。且在上述脫硫脫硝噴淋裝置5的煙氣進(jìn)口與出口及第η級潛熱回收模塊的潛熱回收噴淋裝置8的煙氣出口設(shè)有擋液板17，防止水進(jìn)入煙道，并防止脫硫脫硝模塊7的噴淋水進(jìn)入潛熱回收模塊10。
[0026]煙氣全熱回收器還包括硫脫硝加藥裝置11和潛熱回收加藥裝置12，硫脫硝加藥裝置11與脫硫脫硝水箱8相連，內(nèi)含有脫硫脫硝劑NaCIO，潛熱回收加藥裝置12與第η級潛熱回收模塊10對應(yīng)的潛熱回收水箱9相連，內(nèi)含有堿液NaOH，根據(jù)pH計(jì)22的測定值控制脫硫脫硝劑與堿液的添加量，保持第η級潛熱回收模塊10中的噴淋水為中性。
[0027]圖2為η級串聯(lián)的潛熱回收噴淋裝置23的側(cè)視圖，其中2≤η≤20，一般情況下即可滿足煙氣與噴淋水的直接接觸蒸發(fā)冷卻。圖3為噴淋裝置單個(gè)通道的俯視圖，在噴淋裝置中，存在k組并聯(lián)的噴淋管路，設(shè)置在噴淋裝置內(nèi)部的側(cè)壁上；每組噴淋管路連接m列噴嘴24，每組管路內(nèi)部連接的噴嘴為同向噴淋，相鄰兩組并聯(lián)管路連接的噴嘴噴淋方向相反；其中I≤k≤20，I≤m≤20。
【權(quán)利要求】
1.一種噴淋吸收式燃?xì)鉄煔馊珶峄厥占懊摿蛎撓跹b置，其特征在于，該裝置由煙氣全熱回收器和吸收式制冷機(jī)組成，上部為煙氣全熱回收器，下部為吸收式制冷機(jī)； 所述煙氣全熱回收器包括在煙氣流動方向上設(shè)置的脫硫脫硝模塊(7)和η級串聯(lián)的潛熱回收模塊(10)，按煙氣流動方向依次串聯(lián)第η級至第1級潛熱回收模塊(10);所述脫硫脫硝模塊(7)的頂部為脫硫脫硝噴淋裝置(5)，下部為開式的脫硫脫硝水箱(6)，脫硫脫硝水箱(6)的出水口經(jīng)脫硫脫硝水泵(20)及相應(yīng)的水管路與水-水板式換熱器(13)的進(jìn)水口相連，水-水板式換熱器(13)的出水口與脫硫脫硝噴淋裝置(5)相連；每級潛熱回收模塊(10)的頂部為對應(yīng)的潛熱回收噴淋裝置(8)，下部為對應(yīng)的開式的潛熱回收水箱(9)； 所述吸收式制冷機(jī)由蒸發(fā)器(1)、吸收器(2)、冷凝器(3)和發(fā)生器(4)組成；蒸發(fā)器(1)的進(jìn)水口通過系統(tǒng)水泵(18)及相應(yīng)的水管路與第η級潛熱回收模塊(10)對應(yīng)的潛熱回收水箱(9)的出水口相連，蒸發(fā)器(1)的出水口與第1級潛熱回收模塊(10)對應(yīng)的潛熱回收噴淋裝置(8)相連；吸收器(2)的冷卻水進(jìn)水口與水-水板式換熱器(13)相連，吸收器(2)的冷卻水出水口與冷凝器(3)的冷卻水進(jìn)水口相連，冷凝器(3)的冷卻水出水口與鍋爐相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴淋吸收式燃?xì)鉄煔馊珶峄厥占懊摿蛎撓跹b置，其特征在于，所述煙氣全熱回收器包括在煙氣流動方向上設(shè)置的脫硫脫硝模塊(7)和η級串聯(lián)的潛熱回收模塊(10)，其中2 < η < 20。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴淋吸收式燃?xì)鉄煔馊珶峄厥占懊摿蛎撓跹b置，其特征在于，所述脫硫脫硝噴淋裝置(5)和η級串聯(lián)的潛熱回收模塊(10)對應(yīng)的η個(gè)潛熱回收噴淋裝置(8)中，裝有k組并聯(lián)的噴淋管路，設(shè)置在噴淋裝置內(nèi)部的側(cè)壁上；每組噴淋管路連接m列噴嘴，每組管路內(nèi)部連接的噴嘴為同向噴淋，相鄰兩組并聯(lián)管路連接的噴嘴噴淋方向相反；其中1≤k≤20，1≤m≤20。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴淋吸收式燃?xì)鉄煔馊珶峄厥占懊摿蛎撓跹b置，其特征在于，所述每級潛熱回收模塊(10)對應(yīng)的潛熱回收水箱(9 )的出水口通過級間水泵(19 )及相應(yīng)的水管路與下一級潛熱回收模塊(10)對應(yīng)的潛熱回收噴淋裝置(8)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴淋吸收式燃?xì)鉄煔馊珶峄厥占懊摿蛎撓跹b置，其特征在于，所述煙氣全熱回收器還包括脫硫脫硝加藥裝置(11)和潛熱回收加藥裝置(12)，脫硫脫硝加藥裝置(11)與脫硫脫硝水箱(6)相連，潛熱回收加藥裝置(12)與第1級潛熱回收模塊(10)對應(yīng)的潛熱回收水箱(9)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴淋吸收式燃?xì)鉄煔馊珶峄厥占懊摿蛎撓跹b置，其特征在于，在所述η級串聯(lián)的潛熱回收模塊(10)對應(yīng)的η個(gè)潛熱回收水箱(9)之間，裝有帶孔擋板；在脫硫脫硝水箱(6)和與之相鄰的第η級潛熱回收模塊(10)對應(yīng)的潛熱回收水箱(9)之間設(shè)有無孔擋板，僅在最高處相通；脫硫脫硝水箱(6)的另一側(cè)在稍低于無孔擋板高度的位置設(shè)有排水管(16)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴淋吸收式燃?xì)鉄煔馊珶峄厥占懊摿蛎撓跹b置，其特征在于，在所述脫硫脫硝噴淋裝置(5)的煙氣進(jìn)口與出口及第1級潛熱回收模塊(10)對應(yīng)的潛熱回收噴淋裝置(8)的煙氣出口設(shè)有擋液板(17)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴淋吸收式燃?xì)鉄煔馊珶峄厥占懊摿蛎撓跹b置，其特征在于，在所述脫硫脫硝水箱(6)和第1級潛熱回收噴淋模塊(10)對應(yīng)的潛熱回收水箱(9)上分別設(shè)置補(bǔ)水管(14)、(15)。
【文檔編號】F25B27/02GK203671628SQ201420017597
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月10日
【發(fā)明者】謝曉云, 江億, 朱超逸 申請人:清華大學(xué)