一种烟气水分回收、烟气净化和余热利用联合系统装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109631067A(43)申请公布日2019.04.16(21)申请号201910007896.9F28B1/00(2006.01)(22)申请日2019.01.04F28B9/00(2006.01)F28B9/08(2006.01)(71)申请人浙江大学F28F13/04(2006.01)地址310027浙江省杭州市西湖区浙大路F23J3/00(2006.01)38号F25B30/06(2006.01)申请人浙江浙能乐清发电有限责任公司(72)发明人杨建国陈永辉赵虹杨晨辉赵敏陈友顺彭越宇林彤王维珍王晨辉沈红攀(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人忻明年(51)Int.Cl.F23J15/00(2006.01)F23J15/06(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种烟气水分回收、烟气净化和余热利用联合系统装置(57)摘要本发明公开了一种烟气水分回收、烟气净化和余热利用联合系统装置。本发明包括冷凝换热管、声波凝聚器、微细雾滴分离器、冷凝分离器烟道、冷凝水储箱、压缩机、热泵、冷凝剂缓冲罐。本发明装置布置于脱硫后烟道中，利用低沸点冷凝剂冷却烟气，使脱硫出口饱和烟气中的水分凝结并分离，实现烟气中水分的高效回收；利用声波凝聚技术使微细雾滴和微细颗粒污染物凝聚成大颗粒，使用微细雾滴分离器进行气液进一步高效分离，从而高效脱水并同步脱除烟气中的微细颗粒污染物；利用热泵实现冷凝剂循环，并实现烟气余热的有效回收利用。CN109631067ACN109631067A权利要求书1/1页1.一种烟气水分回收、烟气净化和余热利用联合系统装置，其特征在于包括冷凝换热管、声波凝聚器、微细雾滴分离器、冷凝分离器烟道、冷凝水储箱、压缩机、热泵、冷凝剂缓冲罐；所述的冷凝换热管，是烟气冷却的核心部件，烟气在管外流动，管内采用低沸点冷凝剂进行换热，冷凝剂在进入冷凝换热管时是液态，在冷凝换热管中被加热气化，气态流出冷凝换热管；为调节冷凝剂蒸发温度点，冷凝换热管内控制真空度；所述的冷凝换热管，为了防止积灰并同步具有高效换热和捕水疏水能力，冷凝换热管前几级采用钢管光管，根据工程实际一般选择3～5级，后续冷凝换热管采用螺旋鳍片换热管；光管换热管让烟气初步降温，此时烟气中液态水含量不高，光管可以有效防止积灰，在烟气适度降温后，烟气中液态水含量增加，采用螺旋鳍片管提升换热效率，同时依靠螺旋鳍片捕集分离液态水，并对螺旋鳍片管上附着的液态水进行导流，螺旋鳍片管上的液态水流动也具有自清洗能力，有效防止积灰；所述的冷凝换热管，根据工程实际需求进行换热面积设计，目标为控制烟气降温幅度为8～12℃。2.根据权利要求1所述的一种烟气水分回收、烟气净化和余热利用联合系统装置，其特征在于所述的声波凝聚器，利用声波凝聚技术将冷凝的微细雾滴凝聚为较大颗粒，更便于气液分离；气态水在冷凝为液滴的过程中需要凝结核，烟气中存在的微细颗粒污染物作为凝结核，因此，烟气冷凝凝结起到脱水与脱除微细颗粒污染物的双重作用。3.根据权利要求2所述的一种烟气水分回收、烟气净化和余热利用联合系统装置，其特征在于所述的微细雾滴分离器，在冷凝凝结和声波凝聚的共同作用下，冷凝换热管对冷凝下来的水进行初步分离，但不可避免还有部分液滴不能在冷凝过程中被分离，尤其是粒径较小的液滴，因此，在烟气冷凝过后，再布置微细雾滴分离器，对剩余雾滴进行高效分离；采用对粒径<15μm液滴有较高分离效率、阻力系数较小的分离器。4.根据权利要求3所述的一种烟气水分回收、烟气净化和余热利用联合系统装置，其特征在于所述的冷凝分离器烟道，用于安装布置冷凝换热器、声波凝聚器和微细雾滴分离器，为了合理控制冷凝换热器管间流速、微细雾滴分离器内烟气流速，冷凝分离器烟道的截面积大于正常空烟道，此时进出口设计有扩口及导流装置，使流经冷凝换热器和微细雾滴分离器的气流流场均匀；所述的冷凝分离器烟道，需要在其内部布置水冲洗装置，用于对冷凝换热管和微细雾滴分离器在必要时进行冲洗；所述的冷凝分离器烟道，其下部底面设计为一定的倾斜角度进行疏水，并设置具有水封作用的排水口，用于冷凝水的连续排出。5.根据权利要求4所述的一种烟气水分回收、烟气净化和余热利用联合系统装置，其特征在于所述的冷凝水储箱，用于冷凝水的收集，并与冷凝分离器烟道的排水口共同形成水封结构。6.根据权利要求5所述的一种烟气水分回收、烟气净化和余热利用联合系统装置，其特征在于所述的压缩机、热泵、冷凝剂缓冲罐，共同组成一套热泵系统，实现冷凝剂的循环；热泵采用电厂低品位蒸汽作为动力；热泵系统所获得的来自于烟气的热量可用于生活用热或热力系统低温加热或净烟气再热。2CN109631067A说明书1/3