本發(fā)明涉及一種窯爐系統(tǒng)。

背景技術：

近年來，部分地區(qū)霧霾現(xiàn)象嚴重，環(huán)境問題上升到新的高度，已經(jīng)對國計民生造成嚴重負面影響，節(jié)能減排、根除霧霾已經(jīng)成為重要的民生工程成為國家、企業(yè)倡導的重要舉措。隨著工業(yè)發(fā)展，工業(yè)尾氣排放較為嚴重，通常情況下大部分工業(yè)尾氣只經(jīng)過簡單的處理就直接排放，遠不能達到環(huán)保要求。常見的工業(yè)尾氣有鍋爐尾氣、物料預熱尾氣等，這些排放尾氣溫度較高，能達100度以上，直接排放不僅造成熱量浪費，還對大氣有較大的污染。

針對這樣的問題，目前也存在各種對尾氣進行處理的處理工藝。例如申請?zhí)枮?01620779902.4、申請日為2016.07.25的中國發(fā)明專利就公開了鍋爐尾氣脫硫除塵余熱利用系統(tǒng)，該尾氣處理系統(tǒng)將鍋爐排放的尾氣經(jīng)過換熱管換熱、經(jīng)過布袋除塵器除塵，然后經(jīng)過脫硫塔和脫水器處理后排放。這種尾氣處理系統(tǒng)雖然經(jīng)過換熱實現(xiàn)了熱量回收，但是采用水冷換熱效果有限，尾氣還具有較高的溫度，那么尾氣高出常溫部分的熱量就白白浪費。而且，這樣具有較高溫度的尾氣在經(jīng)過布袋除塵進行除塵處理時，僅僅消除了尾氣中粒徑較大的粉塵顆粒，并不能消除排放尾氣中的pm2.5顆粒，除塵效果有限，對于消除霧霾沒有作用。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種除塵效果好的窯爐系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的窯爐系統(tǒng)，包括窯爐、至少一個用于對尾氣進行吸熱降溫處理的熱泵系統(tǒng)、用于對經(jīng)過熱泵系統(tǒng)的尾氣進行一次除塵處理的干法除塵裝置以及用于對尾氣進行二次除塵處理的濕法除塵裝置，窯爐的出風口連通熱泵系統(tǒng)的吸熱單元進風口，熱泵系統(tǒng)的吸熱單元的出風口連接干法除塵裝置進風口，干法除塵裝置的出風口連通濕法除塵裝置的進風口。

本發(fā)明的窯爐系統(tǒng)將尾氣經(jīng)過熱泵系統(tǒng)的吸熱單元，在熱泵系統(tǒng)的吸熱單元中尾氣的熱量被大量吸走而驟然降溫，尾氣溫度能夠被降至55°c以下，這樣由于尾氣溫度降低，致使其體積收縮、流速降低、空氣分子運動減弱，為后續(xù)尾氣除塵提供了有利條件，提高了除塵效果；而且尾氣體積縮減、流速降低也減弱了尾氣對除塵裝置的損害。之后再經(jīng)過濕法除塵，能夠進一步將尾氣中尚未濾除的粉塵吸收，這樣能夠消除尾氣中的pm2.5，消除霧霾，而且由于通過熱泵后尾氣溫度較低，在濕法除塵過程中也避免除塵水受熱蒸發(fā)，節(jié)省用水。

在技術方案一的基礎上，干法除塵裝置可以選為布袋除塵器或電除塵裝置或電袋混合除塵裝置或旋風除塵裝置。

在技術方案一的基礎上，優(yōu)化得到技術方案三，熱泵系統(tǒng)有兩個以上，兩個以上熱泵系統(tǒng)中，有至少兩個熱泵系統(tǒng)的吸熱單元沿氣體流動路徑并列設置，或者有至少兩個熱泵系統(tǒng)的吸熱單元在尾氣輸送管路的周向上并列設置，這樣可以將尾氣的溫度降至更低的溫度。

在上述技術方案三的基礎上，進一步優(yōu)化得到技術方案四，即設置兩個以上熱泵系統(tǒng)，且各個熱泵系統(tǒng)的吸熱單元沿氣體流動路徑并列設置，這種布置方式占用空間小。

在上述各個技術方案的基礎上，進一步優(yōu)化，所述窯爐系統(tǒng)還包括回收濕法除塵裝置的除塵水的沉淀池，沉淀池連通有用于將沉淀后的上層清水回收的清水池，所述窯爐系統(tǒng)還包括用于將清水池中的水再次輸送給濕法除塵裝置的供水管路。這樣能夠將濕法除塵的除塵水進行回收循環(huán)利用。

在上述各個技術方案的基礎上，進一步優(yōu)化，所述濕法除塵裝置為噴淋裝置，在尾氣溫度較低，尾氣中的粉塵更容易沉降的情況下，通過噴淋裝置噴淋能夠更好的消除尾氣中的pm2.5顆粒。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的窯爐系統(tǒng)的實施例一的原理圖；

圖2為尾氣沿熱泵系統(tǒng)、干法除塵裝置以及濕法除塵裝置流動的示意圖；

圖3為本發(fā)明的窯爐系統(tǒng)實施例一中熱泵系統(tǒng)的布置方式示意圖；

圖4為本發(fā)明的窯爐系統(tǒng)實施例二中熱泵系統(tǒng)的布置方式示意圖。

圖中：1、窯爐；10、干熱尾氣；2、干法除塵裝置；3、粉塵收集裝置；4、熱泵系統(tǒng)；6、濕法除塵裝置；7、沉淀池；8、清水池；9、排空尾氣；11、冷空氣；12、高溫氣體；40、電力做功單元；41、吸熱單元；42散熱單元。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的實施方式作進一步說明。

本發(fā)明的窯爐系統(tǒng)的具體實施例一，如圖1至圖3所示，包括窯爐1、用于對尾氣進行吸熱降溫處理的熱泵系統(tǒng)4，還包括用于對經(jīng)過熱泵系統(tǒng)4的尾氣進行一次除塵處理的干法除塵裝置2以及用于對尾氣進行二次除塵處理的濕法除塵裝置6。窯爐1的出風口連通熱泵系統(tǒng)的吸熱單元的進風口，熱泵系統(tǒng)4的吸熱單元41的出風口連接干法除塵裝置2的進風口，干法除塵裝置2的出風口連通濕法除塵裝置6的進風口，濕法除塵裝置6連通有用于回收除塵水的沉淀池7，沉淀池7連通有清水池8，清水池8用于供沉淀池7中的上層清水流入，清水池8中的水能夠再次用于濕法除塵過程。

考慮到窯爐的尾氣排放量以及現(xiàn)有熱泵系統(tǒng)的功率，熱泵系統(tǒng)可以設置n個，其中n≥2，如圖3所示，各個熱泵系統(tǒng)的吸熱單元41沿氣體流動路徑并列設置。

使用時，將高溫尾氣10引入吸泵系統(tǒng)4的吸熱單元41內(nèi)，熱泵系統(tǒng)4通過電力做功單元40做功將經(jīng)過吸熱單元41的干熱尾氣熱量吸收而使其驟然降溫并降至55°c以下，此時，由于尾氣溫度從幾百度驟降，實現(xiàn)了對尾氣余熱的回收利用；吸熱單元41將熱量傳輸至散熱單元42后，外界的冷空氣11或冷水與散熱單元42發(fā)生熱交換并提值升溫形成高溫氣體12或熱水以供后續(xù)利用。

然后，將尾氣通入干法除塵裝置2內(nèi)進行一級除塵處理，本實施例中，干法除塵裝置為布袋除塵器，當然，在其他實施方式中，干法除塵還可以為電除塵裝置或電袋混合除塵裝置或旋風除塵裝置。本實施例中，由于通過熱泵系統(tǒng)4將尾氣溫度降低后，空氣分子運動減弱、流速降低、體積縮減，這樣在尾氣通過布袋除塵裝置時，對布袋除塵裝置的損害較小，而且尾氣中的粉塵顆粒更容易沉降而被濾出，提高了除塵效果。

之后，將一級除塵后的尾氣通過濕法除塵6進行二級除塵處理，本實施例中，濕法除塵采用噴淋裝置噴淋除塵，當然，在其他實施方式中，濕法除塵還可以采用洗滌除塵裝置進行洗滌除塵。由于熱泵系統(tǒng)最大化的吸收了尾氣中的熱量，降低了尾氣的溫度，尾氣的空氣分子運動減弱、流速降低，這樣在尾氣進行噴淋處理時，粉塵顆粒更容易被噴淋吸收，更容易沉降，進一步優(yōu)化了噴淋除塵的效果，消除了尾氣中的pm2.5顆粒，消除霧霾。同時不會因為尾氣溫度較高而導致噴淋水蒸發(fā)，避免了水資源的浪費。

通過上述的分析可知，尾氣在通過熱泵系統(tǒng)時溫度降得越低，就越有利于后續(xù)的濕法除塵，因此，考慮到電能損耗和除塵效果，優(yōu)選地在尾氣通過熱泵系統(tǒng)之后將其溫度降至40℃以下甚至降至常溫（25℃）以下。

本實施例中，噴淋裝置的除塵水通過沉淀池進行回收，沉淀池中的回收水經(jīng)過沉淀后，上層清水注入到清水池中，然后通過供水系統(tǒng)循環(huán)輸送到噴淋裝置供噴淋使用。

采用本發(fā)明的窯爐系統(tǒng)能夠有效的將尾氣中熱量回收，同時在濕法除塵之前將尾氣溫度降低到55°c以下甚至更低，這樣在濕法除塵過程有利于節(jié)省水源、有效除塵、有效治霾。

本發(fā)明還提供了窯爐系統(tǒng)的實施例二，實施例二中，如圖4所示，熱泵系統(tǒng)有四個，且各個熱泵系統(tǒng)的吸熱單元41繞尾氣輸送管路的周向均勻布置。當然，在其他實施方式中，熱泵系統(tǒng)可以有三個或五個或六個以上。在熱泵系統(tǒng)的功率足以滿足降溫要求時，熱泵系統(tǒng)甚至可以為一個。