[发明专利]一种烟气余热回收利用与除尘净化复合型设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种烟气余热回收利用与除尘净化复合型设备，特别涉及一种利用烟气冷凝热能的低阻力型换热与烟气净化除尘一体化复合装置，属于烟气余热回收利用与除尘净化技术领域，可用于普通燃煤锅炉和直燃机及热电联产等热能动力设备的烟气预热回收利用及除尘净化。

背景技术

普通锅炉和直燃机及热电联产等热能动力设备，排烟温度均很高，多数在120-200℃以上，造成能源浪费和对环境的污染，其热效率一般低于90％，燃煤锅炉一般低于80％。主要原因之一是为避免烟气温度低于露点温度时对设备造成腐蚀，对于燃煤热能动力设备和天然气工业炉/窑还要防止尘垢产生。因此目前主要是利用热能动力设备中高温烟气余热，低温烟气冷凝余热尚未得到深度利用，且烟气除尘、脱硫和热回收分别进行，设备多、占据空间大、投资高。

在锅炉等热能动力设备尾部增设烟气冷凝换热器，将排烟温度降到烟气露点温度以下，不仅可以利用排烟显热，还可回收利用排烟中水蒸气凝结时放出的大量潜热，从而节约能源，并减少有害气体排放。对于间壁式烟气冷凝换热器，烟气凝结液会溶解吸收排烟中CO_X、NO_X、SO_X等部分有害气体，对烟气还有一定的净化作用。但在烟气排放达不到要求时，特别是含尘时，间壁式烟气冷凝换热器容易积灰结垢，应用受到局限。而直接接触式烟气冷凝换热器，还可利用湿法进行脱硫除尘，可达到烟气余热深度回收利用与烟气净化除尘一体化效果。但需要解决三个主要关键技术问题：一是烟气冷凝液和烟气湿法脱硫等液体对设备的腐蚀问题；二是在烟气中含有粉尘等情况下的结垢抗垢问题；三是目前湿法脱硫无论是液膜法还是吸收塔法的流动阻力大、风机水泵耗能大的问题。

目前湿法除尘脱硫一体化设备，采用填料和布置多为水平方向，其流程多采用烟气与溶液垂直逆向流动，流动阻力大、且采用材料与结构易腐蚀和结垢。

鉴于目前现有技术的状况，的研究与开发适合各种燃煤燃气锅炉的低阻力复合防腐防尘防垢型烟气冷凝热能回收利用与烟气处理一体化复合装置，是高效利用能源减少排放最有效途径，已成为能源环境领域热点课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种烟气余热回收利用与除尘净化复合型装置，以期解决现有技术中烟气回收利用和除尘净化设备分别设置所带来的设备多、占据空间大、投资高、流动阻力大和能耗高等问题，达到用低碳节能减排技术，最大限度地降低产品的成本、降低能耗、深度回收烟气余热和除尘净化的目的，从而提高该类产品的性价比。

本发明的技术方案如下：一种烟气余热回收利用与除尘净化复合型设备，其特征在于：该设备含有换热吸收复合装置、间壁式换热器、沉淀收集排污装置、溶液池和液泵，在所述的换热吸收复合装置的顶部设有液体分布器，所述的间壁式换热装置位于换热吸收复合装置的下部，所述的沉淀收集排污装置位于间壁式换热装置的底端；所述溶液池的进口通过连接管路与沉淀收集排污装置连接，溶液池的出口通过液泵和循环管路与液体分布器相连；所述的换热吸收复合装置由烟气进口段、烟气进口导流段、换热吸收段、烟气出口导流段和烟气出口段组成，在换热吸收段内垂直布置有多层液体网孔式液膜分布网，各层之间留有间隙。

上述技术方案中，所述的烟气进口段内设有向上倾斜的导流片，在烟气出口段内设有向上倾斜的挡液导流片。所述的烟气进口导流段为渐扩断面，烟气出口导流段为渐缩断面。所述的液体网孔式液膜分布网采用具有菱形网格、人字形网格或斜纹网格的液膜分布网。

所述的液体网孔式液膜分布网采用聚乙烯塑料、聚四氟乙烯、芳砜纶、碳纤维、石墨纤维或玻璃纤维。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果：

①本发明由于采用了换热吸收复合装置，在换热吸收段内垂直布置多层液体网孔式液膜分布网，大大增加了液膜表面面积，增加了气液接触换热面积，增强了传热传质，提高了烟气净化和除尘效率；而所选材料可以有效防止腐蚀，污垢在垂直网孔不易生成，且易用机械振动或化学法除垢，污泥经沉淀收集排污装置排出，并作为原材料收集回收利用。采用直接接触式换热方式同时兼顾了湿法除尘效果，污垢在垂直网孔不易生成，且易用机械振动或化学法除垢，从而克服了间壁式烟气冷凝换热器在烟气含尘条件下易积灰结垢，其应用受到局限问题。