锅炉尾部烟气热能回收、低温除硫装置及方法.pdf

本发明涉及一种锅炉尾部烟气热能回收、低温除硫装置及方法，包括锅炉尾部烟道，烟道内设有隔断阀门，隔断阀门将烟道分隔成废烟进入段烟道和废烟排出段烟道；烟道上方设有换热器，换热器具有多根竖向设置的换热管，换热管分别位于废烟进入段烟道和废烟排出段烟道的上方，烟道下部设有液体回收槽。通过引风机将锅炉废烟引入废烟进入烟道，废烟经过换热器由废烟排出烟道排出；废烟中的二氧化硫在换热管内遇冷凝结成水滴，水滴落入烟道下部液体回收槽，实现二氧化硫及其它杂质的回收。

权利要求书
1.  一种锅炉尾部烟气热能回收、低温除硫装置，包括锅炉尾部烟道。其特征在于：烟道内设有隔断阀门，隔断阀门将烟道分隔成废烟进入段烟道和废烟排出段烟道；烟道上方设有换热器，换热器具有多根竖向设置的换热管，换热管分别位于废烟进入段烟道和废烟排出段烟道的上方，烟道下部设有液体回收槽。

2.  根据权利要求1所述的锅炉尾部烟气热能回收、低温除硫装置，其特征在于：热能回收换热装置可以是单层空气换热器或单层水换热器，空气换热器接有冷空气进管和热空气出管；水换热器接有低温进水管和高温出水管；热能回收换热装置可以是由单层空气换热器与单层水换热器组合而成的两层或多层结构。

3.  根据权利要求2所述的锅炉尾部烟气热能回收、低温除硫装置，其特征在于：单层换热器由一个或多个换热器单元组成，换热器单元由箱体和多根竖向设置的换热管组成，换热管位于箱体内，换热管上端和下端分别与箱体的顶部和底部相接，箱体的顶部和底部相应开有通孔，通孔与换热管的上口和下口相通；各换热单元箱体侧面相互连通，箱体顶面上方设有联烟箱盖，联烟箱盖与各换热单元箱体顶面之间留有烟气流动空间。

4.  根据权利要求3所述的锅炉尾部烟气热能回收、低温除硫装置，其特征在于：换热器为两层或多层结构时，下层换热单元箱体顶部的通孔与上一层换热单元箱体底部的通孔位置相对应并相通，顶层换热单元箱体顶面的上方设有联烟箱盖。

5.  根据权利要求4所述的锅炉尾部烟气热能回收、低温除硫装置，其特征在于：烟道内的隔断阀门为单个阀门或多个阀门组成，隔断阀门位于换热器中部的下方。

6.  根据权利要求5所述的锅炉尾部烟气热能回收、低温除硫装置， 其特征在于：换热管采用耐腐蚀、高导热金属材料制成。

7.  根据权利要求1所述装置进行锅炉尾部烟气热能回收、低温除硫的方法，其特征在于：通过引风机将锅炉废烟引入废烟进入烟道，废烟经过换热器由废烟排出烟道排出；废烟中的二氧化硫在换热管内遇冷凝结成水滴，水滴落入烟道下部液体回收槽，实现二氧化硫及其它杂质的回收。

8.  根据权利要求7所述的方法，其特征在于：热能回收换热装置可以是单层空气换热器或单层水换热器，也可以是由单层空气换热器与单层水换热器组合而成的两层或多层结构；通过引风机将外界空气引入空气换热器内，通过空气换热器换热输出热空气，热空气通过鼓风机进入锅炉炉膛内实现助燃；通过水泵使低温水进入水换热器内，经过水换热器换热后输出高温水。

9.  根据权利要求8所述的方法，其特征在于：锅炉回水进入水换热器，经水换热器换热后，高温水可以直接进入锅炉主供热管道，实现开式循环；高温水可以进入冷热水换热器，锅炉回水通过冷热水换热器加热后，进入锅炉主供热管道，冷热水换热器输出的低温水进入水换热器，实现闭式循环。

说明书锅炉尾部烟气热能回收、低温除硫装置及方法
技术领域
本发明涉及一种锅炉尾部烟气热能回收、低温除硫装置及方法。
背景技术
锅炉是广泛应用于工厂企业及社会的产能设备，比如火力发电厂发电用的锅炉、工厂生产用于产生蒸汽和热能的锅炉、人民生活取暖的供热锅炉等等。这些锅炉都存在一个共性的问题，就是，国家锅炉设计规范规定，锅炉排烟温度都在摄氏150℃-160℃。锅炉每一吨位，每小时需要向大气中排放约3500立方米的摄氏150℃以上废热气，也就是锅炉内燃料燃烧时产生的烟气。烟气里含有的热能随着烟气的排放而进入大气之中，造成能量的浪费，而且烟气之中还含有一定量的硫和其它成份，硫是锅炉在运行中燃烧煤碳、柴油等燃料所产生的，造成了环境的污染。将锅炉排放的烟气中的热能和硫回收并利用，是急需解决的技术问题。
现有的解决办法是对锅炉进行改造，用炭酸钙除硫法将锅炉排出的二氧化硫分离出来，然后回收，但是锅炉排出的热能得不到回收和利用，而且回收硫的方法投资大，成本高。给企业造成很大负担。
发明内容
本发明的发明目的在于提供一种锅炉尾部烟气热能回收、低温除硫装置及方法，能够对锅炉排出的烟气热能回收利用，并能够对硫有效回收。
基于同一发明构思，本发明具有两个独立技术方案：
1、一种锅炉尾部烟气热能回收、低温除硫装置，包括锅炉尾部烟道。 其特征在于：烟道内设有隔断阀门，隔断阀门将烟道分隔成废烟进入段烟道和废烟排出段烟道；烟道上方设有换热器，换热器具有多根竖向设置的换热管，换热管分别位于废烟进入段烟道和废烟排出段烟道的上方，烟道下部设有液体回收槽。
热能回收换热装置可以是单层空气换热器或单层水换热器，空气换热器接有冷空气进管和热空气出管；水换热器接有低温进水管和高温出水管；热能回收换热装置可以是由单层空气换热器与单层水换热器组合而成的两层或多层结构。
单层换热器由一个或多个换热器单元组成，换热器单元由箱体和多根竖向设置的换热管组成，换热管位于箱体内，换热管上端和下端分别与箱体的顶部和底部相接，箱体的顶部和底部相应开有通孔，通孔与换热管的上口和下口相通；各换热单元箱体侧面相互连通，箱体顶面上方设有联烟箱盖，联烟箱盖与各换热单元箱体顶面之间留有烟气流动空间。
换热器为两层或多层结构时，下层换热单元箱体顶部的通孔与上一层换热单元箱体底部的通孔位置相对应并相通，顶层换热单元箱体顶面的上方设有联烟箱盖。
烟道内的隔断阀门为单个阀门或多个阀门组成，隔断阀门位于换热器中部的下方。
换热管采用耐腐蚀、高导热金属材料制成。
2、一种利用上述装置进行锅炉尾部烟气热能回收、低温除硫的方法，其特征在于：通过引风机将锅炉废烟引入废烟进入烟道，废烟经过换热器由废烟排出烟道排出；废烟中的二氧化硫在换热管内遇冷凝结成水滴，水滴落入烟道下部液体回收槽，实现二氧化硫及其它杂质的回收。
热能回收换热装置可以是单层空气换热器或单层水换热器，也可以是由单层空气换热器与单层水换热器组合而成的两层或多层结构；通过 引风机将外界空气引入空气换热器内，通过空气换热器换热输出热空气，热空气通过鼓风机进入锅炉炉膛内实现助燃；通过水泵使低温水进入水换热器内，经过水换热器换热后输出高温水。
锅炉回水进入水换热器，经水换热器换热后，高温水可以直接进入锅炉主供热管道，实现开式循环；高温水可以进入冷热水换热器，锅炉回水通过冷热水换热器加热后，进入锅炉主供热管道，冷热水换热器输出的低温水进入水换热器，实现闭式循环。
本发明具有的有益效果：
本发明在烟道上方设有换热器，换热器可以为空气换热器、水换热器或二者的组合，可以为一层或多层。锅炉排出的烟气通过空气换热器和水换热器进行热交换。
现有锅炉的助燃空气是室外的常温新鲜空气，夏季平均为摄氏20℃，冬季北方平均为摄氏-20℃。，吹进的新鲜冷空气降低了锅炉燃烧室内的温度，本发明外界空气可通过空气换热器换热形成热空气，常温新鲜空气被加热至摄氏140℃左右，热空气进入锅炉炉膛内助燃，提高炉膛温度，增强助燃效果，有效节省燃料。
本发明低温回水通过水换热器换热形成高温水，可由30左右度低温回水加热到90℃左右高温水，再输送至锅炉主管道直接参与供热，有效利用了锅炉排出烟气的热能，节省燃料。
本发明废烟中的二氧化硫在换热管内遇冷凝结成水滴，水滴落入烟道实现二氧化硫回收，即通过低温法回收硫，与现有的除硫方法相比，除硫效果好，并且节省大量成本，而且还能够同时对烟气热能有效利用，节省燃料。
锅炉的烟气通过本发明装置的处理，最终形成低温无害烟气排出，完全达到环保标准。本发明对锅炉改造容易，投资小，收益大，经过运 行实验，可节省锅炉燃煤百分之二十五以上。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，烟道上方设有换热器，换热器可以为单层空气换热器、单层水换热器，可以由单层空气换热器与单层水换热器组合而成的两层或多层结构，换热器由耐腐蚀高导热金属材料制成。本实施例中，换热器为由单层空气换热器2和单层水换热器1组成的两层结构。单层水换热器1位于空气换热器2的上方，空气换热器接有空气进管6和热空气出管7；水换热器接有低温进水管4和高温出水管5。
实施时，单层空气换热器或水换热器由多个换热器单元组成，本实施例中，空气换热器和水换热器均由4个换热器单元组成。每个换热器单元由箱体和多根竖向设置的换热管3组成，换热管位于箱体内，换热管上端和下端分别与箱体的顶部和底部相接，箱体的顶部和底部相应开有通孔，通孔与换热管的上口和下口相通；各换热单元箱体侧面相互连通，水换热单元箱体顶面的上方设有联烟箱盖11，联烟箱盖11与水换热单元箱体顶面之间留有烟气流动空间。下层空气换热单元箱体顶部的通孔与上一层水换热单元箱体底部的通孔位置相对应并相通。
烟道内设有隔断阀门8，实施时，隔断阀门8采用蝶形阀门，隔断阀门位于空气换热器中部位置的下方，隔断阀门将烟道隔离成废烟进入烟道9和废烟排出烟道10。废烟进入烟道9上方的换热管与废烟排出烟道10上方的换热管数量相同。烟道下部设有二氧化硫及其它杂质回收槽。
工作时，通过引风机将锅炉废烟引入废烟进入烟道9，废烟经过换热管3换热后由废烟排出烟10道排出；通过引风机将外界空气引入空气 换热器2内，通过空气换热器换热，常温新鲜空气被加热至摄氏140℃左右，热空气通过鼓风机进入锅炉炉膛内实现助燃；低温水进入水换热器1内，通过水换热器换热，30左右度低温回水加热到90℃左右高温水输出；
由于冷空气把热量带走，换热器管被冷却，烟气里面的水蒸气和杂质遇冷降温后形成水雾附着在管内壁上越聚越多，烟气里面的热不断从锅炉尾部流出补充交换对流。废烟中的二氧化硫在换热管内遇冷凝结成水滴，受重力及管壁附近降温烟气下降带动，开始往下流淌，水滴带着硫和其它杂质掉落到回收槽里通过管道流出烟道，回收利用。
输出的高温水可以通过开式循环或闭式循环两种方式，进行供热。
开式循环：锅炉回水进入水换热器，经水换热器换热后，高温水可以直接进入锅炉主供热管道，实现开式循环。
闭式循环：高温水进入冷热水换热器，锅炉回水通过冷热水换热器加热后，进入锅炉主供热管道，冷热水换热器输出的低温水进入水换热器，实现闭式循环。