本發(fā)明涉及余熱回收技術(shù)領域，特別涉及一種煙氣熱回收系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

天然氣作為一種清潔能源，得到了越來越廣泛的應用。天然氣中主要的成分是甲烷(ch4)，其燃燒產(chǎn)物(煙氣)中，水蒸汽(h2o)的含量大約在12-15％，其冷凝放出的熱量占天然氣燃燒熱值的10％左右，節(jié)能潛力巨大。

在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)至少存在如下問題：由于煙氣的冷凝點一般在55℃及以下，采用常規(guī)換熱的余熱回收方式受到冷卻水溫度的限制，不能將煙氣溫度降低到露點溫度以下，無法回收冷凝熱，造成嚴重的熱量浪費，并在煙囪處形成明顯的冒“白煙”的現(xiàn)象(水蒸氣冷凝)，形成了景觀污染；采用熱泵產(chǎn)生低溫冷水來回收煙氣熱量的余熱回收方式，可以將煙氣溫度降低到20℃，充分回收了水蒸氣的冷凝熱，但是排煙為飽和狀態(tài)，后部煙道會產(chǎn)生酸性冷凝水，對煙道形成腐蝕，同時，較低的排煙溫度也不利于煙氣的擴散排放。

因此，一種可以實現(xiàn)在沒有大幅度降低煙氣溫度的情況下，能回收煙氣的冷凝熱，并在排煙之前除去煙氣中的酸性物質(zhì)，且能消除煙囪口冒“白煙”的景觀污染的煙氣處理系統(tǒng)亟待研發(fā)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種煙氣熱回收系統(tǒng)，能夠在回收煙氣的熱量的同時，除去煙氣中的酸性物質(zhì)，同時使得排煙為溫度相對較高的不飽和煙氣，消除或有效減少排煙時造成的白煙污染，同時提高排煙的擴散速度。

根據(jù)本發(fā)明實施例的一個方面，本發(fā)明的實施例提供了一種煙氣熱回收系統(tǒng)，包括：

熱交換輪，包括：至少部分中空的殼體和吸濕填料；

其殼體上包括：

再生部，連通到煙氣入口，用于通過進入的煙氣帶走吸濕填料中的水份；

吸濕部，連通到煙氣出口，用于通過吸濕填料吸走煙氣中的水份，并通過煙氣出口將煙氣排出；

吸濕填料，可轉(zhuǎn)動的設置在所述殼體內(nèi)，交替的轉(zhuǎn)動到所述吸濕部和所述再生部；

所述系統(tǒng)還包括：冷凝器，其一端連通到所述再生部以接收煙氣，另一端連通到所述吸濕部以輸送煙氣，并通過低于進入冷凝器煙氣的露點溫度的冷卻水對煙氣降溫，使煙氣中的水份冷凝并排出。

優(yōu)選地，所述熱交換輪還包括：帶有轉(zhuǎn)軸的電機，所述電機帶動所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動；

所述吸濕填料呈輪狀結(jié)構(gòu)，所述吸濕填料的中心處設有與所述轉(zhuǎn)軸相適配的開口，所述吸濕填料通過所述開口套設于所述轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸帶動所述吸濕填料以預定轉(zhuǎn)動頻率轉(zhuǎn)動。

優(yōu)選地，所述殼體上還包括：

冷卻部，設置于所述再生部和所述吸濕部之間，所述冷卻部與外界空氣連通，用于通過低于轉(zhuǎn)動至冷卻部的吸濕填料的溫度的外界空氣，對吸濕填料進行降溫降濕；

所述吸濕填料依次交替地轉(zhuǎn)動至所述吸濕部、所述再生部和所述冷卻部。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括：

加熱裝置，其連通到所述熱交換輪的再生部前，用于對進入再生部的煙氣加熱升溫至預定溫度。

優(yōu)選地，所述冷凝器包括：

煙氣進口端，連通到所述熱交換輪的再生部以接收煙氣；

冷凝管，設置于所述冷凝器內(nèi)，以通過低于進入冷凝器的煙氣的露點溫度的冷卻水對煙氣降溫，使煙氣中的水份冷凝并排出；

煙氣出口端，連通到所述熱交換輪的吸濕部，以輸送經(jīng)所述冷凝管降溫后的煙氣。

優(yōu)選地，所述冷凝管至少包括：

冷卻水進口，用于輸入冷卻水以吸收煙氣的熱量以對煙氣進行降溫，使煙氣中的水份冷凝并排出；

冷卻水出口，用于輸出吸收了煙氣熱量的冷卻水。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括：

冷凝水處理裝置，與所述冷凝器連通，以接收冷凝器排出的水份，并對所述水份進行中和處理。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括：風機，設置于煙氣出口處，以將經(jīng)過吸濕部后的煙氣通過所述煙氣出口輸出。

本發(fā)明實施例提供的煙氣熱回收系統(tǒng)，保證進入到系統(tǒng)的煙氣溫度保持在預定溫度，在煙氣排出之前，通過熱交換輪吸濕部的吸濕填料對煙氣進行進一步吸濕，降低排出的煙氣的含濕量，且由于進入系統(tǒng)的煙氣溫度較高，可使得最終排出的煙氣溫度也相對較高，提高了煙氣擴散速度，能有效解決在排煙時的白煙污染；且通過設置在熱交換輪中實時轉(zhuǎn)動的吸濕填料，將在熱交換輪的吸濕部吸收的水分帶到與煙氣進口連通的熱交換輪的再生部，通過進入的高溫的煙氣將吸濕填料中吸收的水分蒸發(fā)帶走，在進入再生部的煙氣吸收了再生部中吸濕填料的水分之后，進入到冷凝器降溫冷凝，由于冷凝器采用低于煙氣露點溫度的冷凝水對煙氣進行冷凝降溫，因此可以通過冷凝水回收煙氣中的熱量，并且降溫之后，煙氣會析出飽含酸性物質(zhì)的冷凝水，實現(xiàn)對煙氣的熱回收和除酸，且由于吸濕部會再煙氣最終排出之前進一步對煙氣吸濕，并通過吸濕填料將吸收的水分帶到再生部，因此也實現(xiàn)了對同一段煙氣進行兩次除酸處理的效果。因此本發(fā)明的整個煙氣熱回收系統(tǒng)，節(jié)能環(huán)保，具有很強的實用性和廣泛的適用性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明第一實施例提供的煙氣熱回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明第二實施例提供的煙氣熱回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明第三實施例提供的煙氣熱回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明第四實施例提供的煙氣熱回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明第五實施例提供的煙氣熱回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明第六實施例提供的煙氣熱回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明第七實施例提供的煙氣熱回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明第八實施例提供的煙氣熱回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標記說明：1-煙氣進口；2-熱交換輪；21-再生部；2-2吸濕部；3-冷凝器；31-冷凝管；311-冷卻水進口；312-冷卻水出口；4-煙氣出口；5-冷凝水處理裝置；6-加熱裝置；7-風機。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明了，下面結(jié)合具體實施方式并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。應該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。

請參閱圖1，圖1是本發(fā)明第一實施例提供的煙氣熱回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖1所示，本發(fā)明的實施例提供了一種煙氣熱回收系統(tǒng)，適用于燃氣設備的排出的煙氣溫度較高，背壓較高的場合；包括：熱交換輪2，所述熱交換輪包括：至少部分中空的殼體和吸濕填料；其中，需要說明的是，殼體的大小與吸濕填料的大小相適配，具體可使得吸濕填料能在殼體之中轉(zhuǎn)動。吸濕填料采用吸濕能力較強的材料，比如海綿等，吸濕填料優(yōu)選為輪狀結(jié)構(gòu)，設置于殼體內(nèi)，實時轉(zhuǎn)動。

其殼體上包括：

再生部21，連通到煙氣入口，用于通過進入的煙氣帶走吸濕填料中的水份；其中，煙氣入口與再生部21通過管道連通，煙氣經(jīng)過管道進入再生部21。

吸濕部22，連通到煙氣出口4，用于通過吸濕填料吸走煙氣中的水份，并通過煙氣出口4將煙氣排出；其中，需要說明的是，在殼體內(nèi)，再生部21和吸濕部22之間相互隔斷密封，再生部21通過管道并經(jīng)冷凝器3后連通至吸濕部22。

吸濕填料，可轉(zhuǎn)動的設置在所述殼體內(nèi)，交替的轉(zhuǎn)動到所述吸濕部22和所述再生部21；其中需要說明的是，煙氣進煙氣入口進入再生部21，此時，轉(zhuǎn)動到再生部21的吸濕填料吸收了前一次煙氣中的水分，由于進入到再生部21的煙氣溫度較高，能夠帶走轉(zhuǎn)動到吸濕部22的吸濕填料中的水分，從而使得轉(zhuǎn)到到吸濕部22的吸濕填料的水分降低并干燥，由于吸濕填料實時轉(zhuǎn)動，降低水分并干燥后的吸濕填料轉(zhuǎn)動到吸濕部22，進一步吸收吸濕部22所接收到的煙氣中的水分，進而完成了吸濕填料的吸濕能力的再生。

所述系統(tǒng)還包括：冷凝器3，其一端通過管道連通到所述再生部21以接收煙氣，此時的煙氣吸收了吸濕填料中的水分含濕量較高；

另一端連通到所述吸濕部22以輸送煙氣，并通過低于進入冷凝器3的煙氣的露點溫度的冷卻水對煙氣降溫，使煙氣中的水份冷凝并排出，此時輸送到吸濕部22的煙氣已經(jīng)經(jīng)過冷凝器3的處理，煙氣的溫度濕度降低。需要進一步說明的是，在此冷凝器3至少有如下作用：首先，降低煙氣溫度，回收其熱量；由于是通過低于進入冷凝器3的煙氣的露點溫度的冷卻水對煙氣降溫，因此，冷卻水能夠有效吸收煙氣中的熱量，實現(xiàn)熱回收；再次，由于對進入的煙氣進行了降溫，因此可以使得煙氣中的水分冷凝成液態(tài)水并排出，由于煙氣中含有大量的酸性物質(zhì)，因此將煙氣中的水分冷凝成液態(tài)水并排出能有效降低煙氣中的含酸量，減少煙氣對管道設備的腐蝕和排出的煙氣對空氣的污染；再次，由于經(jīng)由煙氣進口1進入到再生部21的煙氣，會將轉(zhuǎn)動到再生部21的吸濕填料的水分蒸發(fā)帶走，并進入冷凝器3冷凝，因此也實現(xiàn)了煙氣的二次除酸；即在煙氣經(jīng)過吸濕部22時，轉(zhuǎn)動到吸濕部22的吸濕填料會進一步吸收煙氣中的水分，煙氣中的水分在進一步降低后進煙氣出口4排出。而此時吸濕部22的吸濕填料吸收的水分中還含有酸性物質(zhì)，在該部分吸濕填料由吸濕部22轉(zhuǎn)動到再生部21的時候，進入的煙氣會將吸濕填料中的水分帶走并進入到冷凝器3冷凝除酸，因此實現(xiàn)了二次除酸。其中，需要說明的是，由于燃氣設備的背壓較高，足夠克服系統(tǒng)阻力，因此煙氣在經(jīng)過吸濕部22的降濕之后，可直接通過煙氣出口4排出。

其中，作為一種優(yōu)選的實施例，所述熱交換輪2還包括：帶有轉(zhuǎn)軸的電機，所述電機帶動所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動；

所述吸濕填料呈輪狀結(jié)構(gòu)，所述吸濕填料的中心處設有與所述轉(zhuǎn)軸相適配的開口，所述吸濕填料通過所述開口套設于所述轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸帶動所述吸濕填料以預定轉(zhuǎn)動頻率轉(zhuǎn)動，其中，轉(zhuǎn)動的頻率為可控，根據(jù)不同的需要，調(diào)整吸濕填料的轉(zhuǎn)動頻率。即對于吸濕填料上的同一部分而言，其每間隔預定時長從吸濕部22轉(zhuǎn)動到再生部21，再每間隔預定時長從再生部21轉(zhuǎn)動到吸濕部22。

請參照圖2，圖2是本發(fā)明的第二實施例提供的煙氣熱回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

請參照圖2所示，在第一實施例的基礎上，所述殼體上還包括：

冷卻部23，設置于所述再生部21和所述吸濕部22之間，所述冷卻部23與外界空氣連通(也即冷卻部23裸露于空氣之中)，用于通過低于轉(zhuǎn)動至冷卻部23的吸濕填料的溫度的外界空氣，對吸濕填料進行降溫降濕，進而使得經(jīng)過冷卻部23的吸濕填料的吸濕能力得到進一步提升。

所述吸濕填料依次交替地轉(zhuǎn)動至所述吸濕部22、所述再生部21和所述冷卻部23，其中，需要說明的是，吸濕填料在吸濕部22在吸收了煙氣中的水分之后，會轉(zhuǎn)動到再生部21，從煙氣進口1進入到再生部21之后，煙氣會將轉(zhuǎn)動到再生部21的吸濕填料中的水分蒸發(fā)帶走，并進入到冷凝器3，經(jīng)過冷凝換熱之后，煙氣進入到吸濕部22除濕之后排出；其中，需要說明的是，吸濕填料再轉(zhuǎn)動到再生部21被帶走吸收的水分之后，轉(zhuǎn)動到冷卻部23，冷卻部23對轉(zhuǎn)動至此的吸濕填料進行降溫降濕，進一步提升吸濕填料的吸濕能力，然后再轉(zhuǎn)動至吸濕部22對吸濕部22的煙氣進行吸濕，進而完成整個循環(huán)，也實現(xiàn)了吸濕填料的再生。其中，在同一殼體上的再生部21、吸濕部22、冷卻部23相互之間相對獨立，相對密封，殼體內(nèi)部三者之間互不連通，以防止進入再生部21的煙氣不經(jīng)過冷凝器3而直接進入到吸濕部22和/或冷卻部23。

根據(jù)圖3所示，圖3是本發(fā)明第三實施例提供的煙氣熱回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

請參照圖3，在本發(fā)明的第一實施例的基礎上的第三實施例提供的系統(tǒng)還包括：

加熱裝置6，其連通到所述熱交換輪2的再生部21前，用于對進入再生部21的煙氣加熱升溫至預定溫度。第三實施例提供的煙氣熱回收系統(tǒng)適用于排煙溫度較低的場景，由于排煙溫度較低，導致進入到再生部21的煙氣的溫度較低，從而使得煙氣無法帶走再生部21的吸濕填料中的水分，而進而影響煙氣在冷凝部的除酸和熱回收。因此，進入到再生部21的煙氣需要達到預定溫度，這就需要加熱裝置6對進入到再生部21的煙氣進行加熱升溫至預定溫度，一般將煙氣加熱到不低于150度。

其中，需要說明的是，作為一種優(yōu)選地實施例，加熱裝置6為可控裝置，具體，設置溫度檢測裝置并與加熱裝置6電連接，溫度檢測裝置實時檢測進入的煙氣是否達到預定溫度，若未達到，則向加熱裝置6發(fā)送加熱電信號以控制加熱裝置6對進入的煙氣進行加熱，若達到，不對煙氣進行加熱。

根據(jù)圖4所示，圖4是本發(fā)明第四實施例提供的煙氣熱回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

請參照圖4，在本發(fā)明的第二實施例的基礎上的第四實施例提供的系統(tǒng)還包括：加熱裝置6，其連通到所述熱交換輪2的再生部21前，用于對進入再生部21的煙氣加熱升溫至預定溫度。

作為一種優(yōu)選的實施例，本發(fā)明中的冷凝器3包括：

煙氣進口1端，連通到所述熱交換輪2的再生部21以接收煙氣；煙氣在經(jīng)過再生部21，將吸濕填料中的水分帶走之后，經(jīng)過煙氣進口1端進入到冷凝器3；

冷凝管31，設置于所述冷凝器3內(nèi)，以通過低于進入冷凝器3的煙氣的露點溫度的冷卻水對煙氣降溫，使煙氣中的水份冷凝并排出；其中，冷凝水的溫度范圍大致為50度到55度，進入到冷凝器3的煙氣的溫度不低于60度。

煙氣出口4端，連通到所述熱交換輪2的吸濕部22，以輸送經(jīng)所述冷凝管31降溫后的煙氣。

作為一種優(yōu)選的實施例，所述冷凝管31至少包括：

冷卻水進口311，用于輸入冷卻水以吸收煙氣的熱量以對煙氣進行降溫，使煙氣中的水份冷凝并排出；

冷卻水出口312，用于輸出吸收了煙氣熱量的冷卻水；

還包括中空的冷凝管本體，設置于冷卻水進口311和冷卻水出口312之間，且一端與冷卻水進口311連通，以接收冷卻水，另一端與冷卻水出口312連通，向冷卻水出口312輸送吸收了煙氣熱量的冷卻水。

作為一種優(yōu)選的實施例，所述系統(tǒng)還包括：

冷凝水處理裝置5，與所述冷凝器3連通，以接收冷凝器3排出的水份，并對所述水份進行中和處理。煙氣在冷凝器3降溫冷凝，會將煙氣中的水分冷凝出，而冷凝出的水分中含有煙氣中的酸性物質(zhì)，這些冷凝的水分不可直接排放，因此，需要對這些水分進行中和處理后再排出。

如圖5至圖8所示，圖5、圖6、圖7、圖8分別為對應本發(fā)明的第五實施例、第六實施例、第七實施例和第八實施例的煙氣熱回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，第五實施例基于第一實施例，第六實施例基于第二實施例，第七實施例基于第三實施例，第八實施例基于第四實施例。

如圖5至圖8所示，所述系統(tǒng)還包括：風機7，設置于煙氣出口4處，以將經(jīng)過吸濕部22后的煙氣通過所述煙氣出口4輸出。

本發(fā)明實施例提供的煙氣熱回收系統(tǒng)，保證進入到系統(tǒng)的煙氣溫度保持在預定溫度，在煙氣排出之前，通過熱交換輪2吸濕部22的吸濕填料對煙氣進行進一步吸濕，降低排出的煙氣的含濕量，且由于進入系統(tǒng)的煙氣溫度較高，可使得最終排出的煙氣溫度也相對較高，提高了煙氣擴散速度，能有效解決在排煙時的白煙污染；且通過設置在熱交換輪2中實時轉(zhuǎn)動的吸濕填料，將在熱交換輪2的吸濕部22吸收的水分帶到與煙氣進口1連通的熱交換輪2的再生部21，通過進入的高溫的煙氣將吸濕填料中吸收的水分蒸發(fā)帶走，在進入再生部21的煙氣吸收了再生部21中吸濕填料的水分之后，進入到冷凝器3降溫冷凝，由于冷凝器3采用低于煙氣露點溫度的冷凝水對煙氣進行冷凝降溫，因此可以通過冷凝水回收煙氣中的熱量，并且降溫之后，煙氣會析出飽含酸性物質(zhì)的冷凝水，實現(xiàn)對煙氣的熱回收和除酸，且由于吸濕部22會在煙氣最終排出之前進一步對煙氣吸濕，并通過吸濕填料將吸收的水分帶到再生部21，因此也實現(xiàn)了對同一段煙氣進行兩次除酸處理的效果。因此本發(fā)明的整個煙氣熱回收系統(tǒng)，節(jié)能環(huán)保，具有很強的實用性和廣泛的適用性。

應當理解的是，本發(fā)明的上述具體實施方式僅僅用于示例性說明或解釋本發(fā)明的原理，而不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。因此，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。此外，本發(fā)明所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。