一種高效煙氣余熱回收裝置及其回收方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種高效煙氣余熱回收裝置和方法，采用噴水裝置和噴霧裝置對煙氣的顯熱和潛熱進行回收，減小系統(tǒng)阻力，提高換熱效率。該煙氣余熱回收裝置包括煙道4和熱質(zhì)回收室5，在熱質(zhì)回收室5頂部設(shè)置有噴水裝置2，在煙道4頂部設(shè)置有噴霧裝置1，在熱質(zhì)回收室5底部設(shè)置有水托盤3，噴霧裝置1加裝在煙道4入口處。在煙道入口處加裝噴霧裝置，此時煙氣流速高，噴淋的霧化水和煙氣擾動強烈，迅速將煙氣加濕，并快速冷卻至飽和狀態(tài)，這樣進入熱質(zhì)回收室的煙氣在回收室內(nèi)就很容易被噴淋水冷卻，熱質(zhì)回收室需要的體積和空間減小，回收熱質(zhì)更充分。
【專利說明】一種高效煙氣余熱回收裝置及其回收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于余熱回收再利用領(lǐng)域，特別涉及一種高效煙氣余熱回收裝置及其回收方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)生產(chǎn)中，由煤炭、石油、天然氣等一次能源轉(zhuǎn)化出來的熱能，只有一部分得到了有效的利用，還有相當(dāng)一部分熱能即余熱在燃燒或加熱之后沒有被充分利用而浪費掉了。在各種工業(yè)加熱爐、熱處理爐、供暖鍋爐等不同類型的加熱設(shè)備中，燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔鉀]有得到充分的利用，在仍然包含大量余熱的情況下被排放掉了。排放的煙氣溫度可能在攝氏四、五百度，甚至上千度。這不僅浪費了能源，而且嚴重污染了環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提出了一種高效煙氣余熱回收裝置和方法。采用噴水裝置和噴霧裝置對煙氣的顯熱和潛熱進行回收，減小系統(tǒng)阻力，提高換熱效率。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種高效煙氣余熱回收裝置，包括煙道4和熱質(zhì)回收室5，其特征在于，在熱質(zhì)回收室5頂部設(shè)置有噴水裝置2，在煙道4內(nèi)部設(shè)置有噴霧裝置I，在熱質(zhì)回收室5底部設(shè)置有水托盤3。
[0005]所述的高效煙氣余熱回收裝置，其特征在于，噴霧裝置I加裝在煙道4入口處。
[0006]所述的高效煙氣余熱回收裝置，其特征在于，噴霧裝置I設(shè)置在煙道4的頂部或底部，或沿著煙道4的內(nèi)周壁均勻布置。
[0007]所述的高效煙氣余熱回收裝置，其特征在于，噴霧裝置I的噴霧方向與煙道內(nèi)煙氣的流動方向之間的夾角為90°?180°。
[0008]所述的高效煙氣余熱回收裝置，其特征在于，噴霧裝置I噴出的水霧顆粒小于噴水裝置2噴出的水的顆粒，熱質(zhì)回收室5中煙氣的流速小于煙道4中煙氣的流速。
[0009]所述的高效煙氣余熱回收裝置，其特征在于，水托盤3底部設(shè)置出水口，該出水口連接水泵7，水泵7通過管路與熱泵6連接。
[0010]所述的高效煙氣余熱回收裝置，其特征在于，熱泵6的出水口通過管路與噴霧裝置I和噴水裝置2連接。
[0011]所述的高效煙氣余熱回收裝置，其特征在于，在熱質(zhì)回收室5頂部還設(shè)置有冷煙氣出口。
[0012]本發(fā)明的另一技術(shù)方案為:上述高效煙氣余熱回收裝置的余熱回收方法，其特征在于，煙氣由煙道入口進入煙道4，設(shè)置在煙道4頂部的噴霧裝置I向煙氣噴淋霧化水，隨后煙氣進入熱質(zhì)回收室5，設(shè)置在熱質(zhì)回收室5頂部的噴水裝置2向煙氣噴水，換熱后的冷煙氣由沒置在熱質(zhì)回收室5頂部的冷煙氣出口排出，吸收余熱后的水落入設(shè)置在熱質(zhì)回收室5底部的水托盤3中。
[0013]所述的高效煙氣余熱回收裝置的余熱回收方法，其特征在于，水托盤3中的熱水通過水泵7進入熱泵6，放熱后通過管路進入噴霧裝置I和噴水裝置2。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本申請所述的高效煙氣余熱回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示，一種高效煙氣余熱回收裝置，包括煙道4和熱質(zhì)回收室5，在熱質(zhì)回收室5頂部設(shè)置有噴水裝置2，在煙道4頂部設(shè)置有噴霧裝置I，在熱質(zhì)回收室5底部設(shè)置有水托盤3，在熱質(zhì)回收室5頂部還設(shè)置有冷煙氣出口。
[0016]噴霧裝置I優(yōu)選加裝在煙道4入口處。
[0017]上述高效煙氣余熱回收裝置的余熱回收方法為，煙氣由煙道入口進入煙道4，設(shè)置在煙道4頂部的噴霧裝置I向煙氣噴淋霧化水，隨后煙氣進入熱質(zhì)回收室5，設(shè)置在熱質(zhì)回收室5頂部的噴水裝置2向煙氣噴水，換熱后的冷煙氣由設(shè)置在熱質(zhì)回收室5頂部的冷煙氣出口排出，吸收余熱后的水落入設(shè)置在熱質(zhì)回收室5底部的水托盤3中。水托盤3中的熱水通過水泵7進入熱泵6，放熱后通過管路進入噴霧裝置I和噴水裝置2，重新被噴出，繼續(xù)回收煙氣的余熱，完成水路循環(huán)。
[0018]該裝置的主要目的是回收天然氣等燃料燃燒后產(chǎn)生的煙氣中的熱量和水分，在煙氣回收熱量的過程中存在兩個傳熱過程:第一階段為增濕并冷卻過程，第二過程為煙氣冷卻并伴隨水蒸氣凝結(jié)過程。第一階段的換熱要求噴淋得水顆粒越小越好，并要求煙氣要有較為強烈的擾流，其流速要求較高，換熱才能達到較好的效果，而在第二階段，如果噴淋得水顆粒太小，煙氣流速太高，水分就會隨煙氣飄出，該煙氣回收裝置中回收水的目的就不能達成。
[0019]為了實現(xiàn)充分換熱的效果，將第一階段的增濕并冷卻過程主要設(shè)置在煙道中完成，噴霧裝置I噴出顆粒小的水霧，并且為了充分擾動煙氣，噴霧裝置I的噴霧方向與煙道內(nèi)煙氣的流動方向之間的夾角為90°?180°。當(dāng)該角度為90°時，噴霧方向與煙道內(nèi)煙氣的流動方向垂直；當(dāng)該角度為180°時，噴霧方向與煙道內(nèi)煙氣的流動方向相反。
[0020]第二階段的煙氣冷卻和水蒸氣凝結(jié)過程主要發(fā)生在熱質(zhì)回收室5中。噴水裝置2噴出的水的顆粒大于噴霧裝置I噴出的水霧顆粒。并且，熱質(zhì)回收室5中煙氣的流速小于煙道4中煙氣的流速。
[0021]在煙道入口處加裝噴霧裝置，此時煙氣流速高，噴淋的霧化水和煙氣擾動強烈，迅速將煙氣加濕，并快速冷卻至飽和狀態(tài)，這樣進入熱質(zhì)回收室的煙氣在回收室內(nèi)就很容易被噴淋水冷卻，同時水蒸汽冷凝，熱質(zhì)回收室需要的體積和空間減小，回收熱質(zhì)更充分。
[0022]優(yōu)選的，噴霧裝置I設(shè)置在煙道4的頂部或底部，或沿著煙道4的內(nèi)周壁均勻布置。
【權(quán)利要求】
1.一種高效煙氣余熱回收裝置，包括煙道(4)和熱質(zhì)回收室(5)，其特征在于，在熱質(zhì)回收室(5)頂部設(shè)置有噴水裝置(2)，在煙道(4)頂部設(shè)置有噴霧裝置(I)，在熱質(zhì)回收室(5)底部設(shè)置有水托盤(3)。
2.如權(quán)利要求1所述的高效煙氣余熱回收裝置，其特征在于，噴霧裝置(I)加裝在煙道(4)入口處。
3.如權(quán)利要求1或2所述的高效煙氣余熱回收裝置，其特征在于，噴霧裝置(I)設(shè)置在煙道(4)的頂部或底部，或沿著煙道(4)的內(nèi)周壁均勻布置。
4.如權(quán)利要求3所述的高效煙氣余熱回收裝置，其特征在于，噴霧裝置(I)的噴霧方向與煙道內(nèi)煙氣的流動方向之間的夾角為90°~180°。
5.如權(quán)利要求4所述的高效煙氣余熱回收裝置，其特征在于，噴霧裝置(I)噴出的水霧顆粒小于噴水裝置(2)噴出的水的顆粒，熱質(zhì)回收室(5)中煙氣的流速小于煙道(4)中煙氣的流速。
6.如權(quán)利要求5所述的高效煙氣余熱回收裝置，其特征在于，水托盤(3)底部設(shè)置出水口，該出水口連接水泵(7)，水泵(7)通過管路與熱泵(6)連接。
7.如權(quán)利要求6所述的高效煙氣余熱回收裝置，其特征在于，熱泵(6)的出水口通過管路與噴霧裝置(I)和噴水裝置(2)連接。
8.如權(quán)利要求1或2所述的高效煙氣余熱回收裝置，其特征在于，在熱質(zhì)回收室(5)頂部還設(shè)置有冷煙氣出口。
9.如權(quán)利要求1-8任 一項所述的高效煙氣余熱回收裝置的余熱回收方法，其特征在于，煙氣由煙道入口進入煙道(4)，設(shè)置在煙道(4)頂部的噴霧裝置(I)向煙氣噴淋霧化水，隨后煙氣進入熱質(zhì)回收室(5)，設(shè)置在熱質(zhì)回收室(5)頂部的噴水裝置(2)向煙氣噴水，換熱后的冷煙氣由設(shè)置在熱質(zhì)回收室(5)頂部的冷煙氣出口排出，吸收余熱后的水落入設(shè)置在熱質(zhì)回收室(5)底部的水托盤(3)中。
10.如權(quán)利要求9所述的高效煙氣余熱回收裝置的余熱回收方法，其特征在于，水托盤(3)中的熱水通過水泵(7)進入熱泵(6)，放熱后通過管路進入噴霧裝置(I)和噴水裝置⑵。
【文檔編號】F28C3/06GK103851926SQ201410088103
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】周世武, 張鐵鑫, 孫桂祥, 宋春節(jié), 閆麗果, 羅曉 申請人:中能服(北京)節(jié)能投資有限公司