[发明专利]一种蓄热式跨临界烟气余热回收器

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种工业烟气跨临界余热回收装备，尤其是涉及一种石油炼制及化工、煤化工工艺过程加热炉或反应器尾气余热跨临界低温热量的利用。属石油炼制及化工、煤化工过程节能技术领域。也可应用于陶瓷、冶金、建材、电力等领域。

二、背景技术

在石油炼制及化工、煤化工领域中，当烟气温度低于露点时会造成FCC再生器、加热炉对流段、炉壁、锅炉空气预热器、管道盲肠等设备的严重露点腐蚀，这是由于燃料中氮、硫元素在燃烧时生成NOx、SO₂、SO₃，当烟气温度低于临界温度时，烟气中的产物大量水蒸气会结露，加之NOx、SO₂、SO₃有严重的吸水性，就会形成酸雾露珠，导致烟气流过部位及其下部的露点腐蚀，露点腐蚀属于电化学腐蚀，腐蚀速度快，破坏性强，会导致设备强度失效，造成严重后果，或缩短设备运行周期，而装置为了降低运行成本，要求装置长周期运行。所以，运行中烟气的排放温度一定要严格高于临界温度。在操作中为避免露点腐蚀的出现，烟气温度会在露点之上再加上一定的余量，一般排烟温度高于170℃，有的甚至高于250℃，这样，就有大量余热随烟气排放掉，造成余热浪费、热污染和酸性气体污染。目前，还没有真正意义上能回收烟气露点以下温度烟气余热的装置。

三、发明内容

针对上述缺点，本发明的目的在于提供一种有露点但不造成腐蚀的同时可回收烟气跨临界至露点以下烟气余热的蓄热式跨临界烟气余热回收器。

本发明的技术内容为，一种蓄热式跨临界烟气余热回收器，它包括外筒体、内筒体、液体收集锥、气体分布芯、旋叶片和蓄热体；在外筒体上端处设有烟气出口和空气进口，外筒体套装在内筒体的下端；外筒体的下端连接液体收集锥，在液体收集锥上连接安装有排液管；在内筒体的上端处设有烟气进口和空气出口，在内筒体内的下端处装有蓄热体支架，蓄热体安放在内筒体内的蓄热体支架上；在内筒体内的蓄热体支架下端安装有气体分布芯，为提高蓄热式跨临界烟气余热回收器的气、液分离效果，在外筒体和内筒体之间安装有旋叶片。

在上述蓄热式跨临界烟气余热回收器中，为避免蓄热体的异常活动，在蓄热体上端设有上固定支架。

在上述蓄热式跨临界烟气余热回收器中，蓄热体优选为陶瓷蓄热体。

本发明工作过程为，在蓄热时烟气进口和烟气出口打开同时空气进口和空气出口关闭，烟气由烟气进口进入内筒体，流经蓄热体时将热量传递给蓄热体，烟气温度降低至露点饱和，当烟气继续传递热量给蓄热体，烟气温度降至露点以下，含有大量燃烧产物-氮气、水蒸气、酸性气及少量其他气体的烟气过饱和，由此凝缩形成饱和的烟气和液体；饱和的烟气和液体经气体分布芯和内筒体与气体分布芯之间的旋叶片进行旋流分离成为气、液两路，其中液体在流出内筒体后流入液体收集锥，流出内筒体的烟气在流经外筒体和内筒体之间的旋叶片时，再次被旋流分离成为气、液两路，其中液体流入液体收集锥，烟气由烟气出口流出；在蓄热体蓄热后，空气进口和空气出口打开，同时烟气进口和烟气出口关闭，空气通过空气进口进入外筒体内，再由内筒体下端进入内筒体，经过和蓄热体接触，蓄热体将热量传递给空气，加热后的空气再由空气出口流出，由此完成一次蓄热和加热过程；当液体收集锥中的液体蓄积到一定液位后，通过排液管排出。

本发明与现有技术相比所具有的优点是：

1、本发明可以回收烟气跨临界余热和汽化潜热热量，节约能源量大。

2、通过本发明余热回收后烟气中的酸性气体在露点下会饱和析出，减少了酸性气体的排放。

3、烟气通过本发明余热回收后，减少了热污染，可降低烟囱高度，节约了钢材和降低了造价。

4、本发明设计制造容易，机构简单操作方便。

四、附图说明

图1为本发明的结构示意图。

五、具体实施方式