用于湿法脱硫烟气的消白及余热回收系统的制作方法


本实用新型涉及烟气余热回收及环保技术领域,具体涉及一种用于湿法脱硫烟气的消白及余热回收系统。



背景技术:

湿法脱硫净烟气出塔温度约为50~60℃,烟气中含有大量的低品位热能,主要由烟气显热和气态水潜热的形式存在。这部分烟气未进行利用,直接排放至大气中造成能量的流失。同时湿法脱硫净烟气夹杂着大量水蒸气,造成有色烟羽及“石膏雨”现象,造成视觉污染。如何合理有效地回收这部分热量,并达到消减有色烟羽现象具有研究意义和发展前景。

近年来,为了解决上述问题,在脱硫塔与烟囱之间设置烟气升温换热器,通过提升烟气温度来解决烟气中水蒸气凝结产生的有色烟羽与“石膏雨”问题,但由于为避免烟气中水汽凝结,需要大幅提升烟气温度,造成烟气升温换热器热负荷巨大,而且烟气升温换热器体积庞大,而现有装置空间有限,改造成本高,因此效果都不太理想。



技术实现要素:

针对上述现有技术,本实用新型提出了一种用于湿法脱硫烟气的消白及余热回收系统。该系统能够有效回收湿法脱硫烟气的余热,减少烟气中水分,同时用于生产热水,实现了对湿法脱硫烟气的消白及余热的回收利用。

为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:

一种用于湿法脱硫烟气的消白及余热回收系统,包括:表面式蒸发器,所述表面式蒸发器内设有换热管,所述换热管的一端通过管道依次与气液分离器、压缩机、油分离器、套管式冷凝器、储液器、干燥过滤器、电磁阀和节流装置连接,所述节流装置与换热管的另一端相连;

所述套管式冷凝器的下端与冷水箱连接,套管式冷凝器的上端与热水箱连接。

作为优选,所述换热管内的制冷剂采用非共沸混合制冷剂;更优选的,制冷剂采用 R401A。选择非共沸混合制冷剂,特别是R401A,其在蒸发过程中温度不断变化,由低到高地滑移,缩小了相变过程中的传热温差,减少了过程的不可逆损失,尽可能地提高了换热效率。

作为优选,所述套管式冷凝器包括内管和外管,所述内管用于水的流通,所述外管用于制冷剂的流通。其中,水在内管下进上出,制冷剂在外管上进下出,二者逆流换热。

进一步的,所述冷水箱的一侧与补水管相连,冷水箱的另一侧通过循环水泵与套管式冷凝器的下端相连。从而实现持续不断的将冷水输入至套管式冷凝器内进行换热升温。

进一步的,所述热水箱的一侧与套管式冷凝器的上端相连,热水箱的另一侧与供水管相连。从而持续的为生产或生活提供所需的热水。

进一步的,所述压缩机和油分离器之间还设有喷射式压缩机,所述喷射式压缩机与温度控制器相连。在正常工况下,通过压缩机压缩的蒸汽温度已经足够,此时温度控制器会切断喷射式压缩机的电源,不进行工作。在极端情况下,若压缩机压缩的过热蒸汽温度不够,则温度控制器会开启喷射式压缩机,进一步压缩蒸汽至过热状态。因此,在系统原有压缩机后再加上一个接有温度控制器的喷射式压缩机,极端条件下当从压缩机中出来的制冷剂蒸汽温度不足时温控器接通电源,喷液压缩机开始工作,进一步压缩提高出口蒸汽温度,保证足够的热量加热水。

本实用新型的有益效果:

(1)本实用新型的用于湿法脱硫烟气的消白及余热回收系统,采用表面式蒸发器来吸收湿法脱硫后饱和净烟气中的热量,其与湿法脱硫烟气直接接触,保证烟气与管内制冷剂充分换热,用于加热换热管内的制冷剂媒介,换热后净烟气烟气温度降低,烟气中的水分部分析出,从而减少向大气排放的水分。同时利用制冷剂作媒介通过压缩机的驱动,将吸收的低品位热能转化为高品位热能传递到冷凝器中加热水。本系统可以合理回收低温烟气余热,去除饱和湿烟气中的水分,达到节能和消白两种效果。

(2)本实用新型可以将湿法脱硫净烟气中的余热合理回收利用,产生生产或生活需要的热水。

(3)饱和湿烟气温度高于空气,且烟气侧有冷凝水析出,传热系数较大,与空气源相比系统工作效率高,正常工作条件下无过多附加能源消耗,危险系数低,对环境破坏小。

(4)本实用新型的系统中增设喷射式压缩机让其只在温度不足时工作,既能在常温情况下减少不必要的能源消耗,又能保证低温条件下持续供应热水。

附图说明

图1:本实用新型的用于湿法脱硫烟气的消白及余热回收系统的结构示意图;

其中,1-表面式蒸发器,2-气液分离器,3-压缩机,4-喷射式压缩机,5-温度控制器, 6-油分离器,7-套管式冷凝器,8-储液器,9-干燥过滤器,10-电磁阀,11-节流装置,12- 换热管,13-冷水箱,14-热水箱,15-循环水泵。

图2:套管式冷凝器的结构示意图;其中,71-外管,72-内管。

具体实施方式

应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不应理解为指示或按时相对重要性。

在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义的理解,例如,可以是固定连接,也可以是拆卸连接,或者一体的连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连接,也可以是通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案,以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。

实施例1:

一种用于湿法脱硫烟气的消白及余热回收系统,其结构如图1所示,包括:表面式蒸发器1,所述表面式蒸发器1内设有换热管12,所述换热管12的一端通过管道依次与气液分离器2、压缩机3、喷射式压缩机4、油分离器6、套管式冷凝器7、储液器8、干燥过滤器9、电磁阀10和节流装置11连接,所述节流装置11与换热管12的另一端相连;套管式冷凝器7的下端与冷水箱13连接,套管式冷凝器7的上端与热水箱14连接。

换热管12内采用的制冷剂为R401A,其在蒸发过程中温度不断变化,由低到高地滑移,缩小了相变过程中的传热温差,减少了过程的不可逆损失,尽可能地提高了换热效率。

喷射式压缩机4与温度控制器5相连,该温度控制器5为现有技术中常规的自动控制元件,可以根据工作环境的温度变化,产生导通或者断开动作。在正常工况下,通过压缩机压缩的蒸汽温度已经足够,此时温度控制器会切断喷射式压缩机的电源,不进行工作。在极端情况下,若压缩机压缩的过热蒸汽温度不够,则温度控制器会开启喷射式压缩机,进一步压缩蒸汽至过热状态。

套管式冷凝器7的结构如图2所示,包括外管71和内管72,所述内管72用于水的流通,所述外管71用于制冷剂的流通。其中,水在内管下进上出,制冷剂在外管上进下出,二者逆流换热。

所述冷水箱13的一侧与补水管相连,冷水箱13的另一侧通过循环水泵15与套管式冷凝器的7下端相连。从而实现持续不断的将冷水输入至套管式冷凝器7内进行换热升温。

所述热水箱14的一侧与套管式冷凝器7的上端相连,热水箱14的另一侧与供水管相连。从而持续的为生产或生活提供所需的热水。

本实用新型的工作过程为:

正常运行时,将湿法脱硫后的烟气送至表面式蒸发器1,持续吹气,使表面式蒸发器 1的换热管2内的制冷剂充分吸热蒸发,同时烟气中的水汽放热冷凝为液体,将其收集起来统一处理;制冷剂蒸汽经气液分离器2析出液体,将干燥的制冷剂蒸汽输送至压缩机3 压缩为过热蒸汽,正常工况下温度足够,温度控制器5切断喷射式压缩机4的电源,不进行工作,极端情况下,温度控制器5开启喷射式压缩机4,进一步压缩蒸汽至过热状态;过热蒸汽经油分离器6,将压缩机排出的过热蒸汽中的润滑油进行分离,除去润滑油后进入套管式冷凝器7,在套管式冷凝器7中与从冷水箱13中输出的冷水进行逆流换热,经换热后的冷水变成热水,热水输送到热水箱14中存储备用;制冷剂放热冷凝为液态后输回储液器8,再经干燥过滤器9、电磁阀10和节流装置11进入表面式蒸发器1的换热管2 内受热蒸发,以此循环。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

主题:燃烧设备