CN104913656B - 一种高温烟气除尘吸热装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高温烟气处理技术领域，具体说是一种高温烟气除尘吸热装置，包括除尘装置、吸热装置和烟道，除尘装置和吸热装置通过烟道相连接；所述的除尘装置包括箱体、两个滤料床、集尘箱和两位三通换向阀，滤料床位于箱体内部，集尘箱位于滤料床后方，两位三通换向阀通过烟道与箱体相连接；所述的吸热装置包括吸热塔、循环水箱、高压水泵、热交换器、水塔和水管，吸热塔与循环水箱之间形成回路相连接，回路上设置有高压水泵，热交换器位于循环水箱内部，热交换器分别与水塔和自来水相连接。本发明解决了滤料床堵塞而造成的除尘效果差等问题，同时能够对高温烟气中的热量进行回收利用，提高了能源的利用率，降低了生产成本。

Description

一种高温烟气除尘吸热装置

技术领域

本发明涉及高温烟气处理技术领域，具体说是一种高温烟气除尘吸热装置。

背景技术

目前工业领域，炉窑被广泛采用以化石燃料燃烧产生热能达到某种生产目的，工业炉窑燃料燃烧后排放出烟气，烟气是固体、液体和气体物质组成的多相气溶胶，主要成份是CO2、H2O、CO、NO和烟尘，其中烟尘属粒子污染物，而粒子污染物是大气的重要污染物之一，而大气污染已经日益严重地直接危害到人体的舒适、健康，乃至人类赖以生存的环境，烟气中的有害成份需要通过改善燃烧和除尘来降低排放。

传统的工业炉窑烟气除尘，主要采用机械除尘、静电除尘、过滤式布袋除尘、洗涤式湿法除尘等。由于高温烟气对传统除尘器的设备、过滤材质具有很强侵蚀破坏力，还会对除尘器结构产生热膨胀的影响，而传统除尘器的适用温度低，因此，高温除尘效果不好，一般只能在50-200℃之间有效工作。

对于温度达200℃-1000℃及以上的高温烟气的除尘，目前主要采用先降温再用传统除尘器除尘的办法；降温方法主要有直接冷却如：采用野风冷却、水冷却等。野风冷却降温后烟气量增大，余热回收效率低，热量损失大；水冷却降温则增加除尘系统的复杂程度，降温效果也不好。

美、德、日本等国将电除尘器用于高温除尘进行了探索，目前主要处在实验阶段，已有达到在650～790℃、570kpa下运行100小时的实验记录，除尘效率可达到95％～99.5％；但存在电晕放电不稳定、电极寿命短、对烟气成分敏感、高温绝缘等问题，短时间内，很难突破。

已研究或正在研究的高温除尘技术还有陶瓷织状过滤器、陶瓷纤维过滤器、金属毡过滤器、烧结金属丝网管过滤器、太棉过滤器等等，这些除尘器的过滤效率都能达到99％以上，但都存在各自的问题，如强度问题、永久性堵塞失效问题、成本问题等。

国内有各种颗粒层过滤器的报道，主要是移动床颗粒层过滤器和沸腾床颗粒层过滤器，这些颗粒层过滤器都采用烟气从上向下经过颗粒床，颗粒在反吹清灰时呈流态化或沸腾状。这种颗粒层过滤器仍然没有改变传统颗粒层过滤器烟气从上向下经过颗粒床，仍然存在灰尘在颗粒床上部难于清理的问题，流态化的反吹清灰容易产生不稳定运行，影响除尘效率。并且现有的除尘器没有针对高温烟气的余热回收与有效利用。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种高温烟气除尘吸热装置，能够对高温烟气进行除尘和吸热，所述的除尘装置可以进行自清理，解决了滤料床堵塞而造成的除尘效果差和需经常进行人工清理的问题；所述的吸热装置能够对高温烟气中的热量进行回收利用，提高了能源的利用率，降低了生产成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高温烟气除尘吸热装置，包括除尘装置、吸热装置和烟道，所述的除尘装置和吸热装置通过烟道相连接，所述的除尘装置包括箱体、两个滤料床、集尘箱和两位三通换向阀，所述的两个滤料床位于箱体内部，两个滤料床相对布置，滤料床用于对烟气中的固体颗粒物进行过滤除尘，两个滤料床之间的箱体上设置有出烟口，除尘后的烟气通过出烟口排出，滤料床的后方设置有集尘箱，集尘箱的底部设置有出灰口，出灰口上上下设置有两块可依次通断的活动隔板，两块活动隔板依次通断可在除尘过程中排出灰尘，无需停机进行除灰，并且可以保证气密性，防止高温烟气从出灰口泄漏而导致安全隐患，所述的箱体的两端分别通过烟道与两位三通换向阀的两个出口相连接，两位三通换向阀的进口通过烟道与高温烟气源相连接，通过控制两位三通换向阀可以使高温烟气的流向在箱体内自由切换，从而实现滤料床的自清理。工作时，高温烟气从两位三通换向阀的进气口进入，使两位三通换向阀处于一种工作状态下，高温烟气从两位三通换向阀的一个出口流出并通过烟道到达箱体的一端，高温烟气经过位于箱体内部的一个滤料床，滤料床将烟气中的固体颗粒物阻挡下来，洁净的高温烟气从出烟口排出，一段时间后，使两位三通换向阀处于另一种工作状态下，高温烟气从两位三通换向阀的另一个出口流出并通过烟道到达箱体的另一端，然后对高温烟气进行除尘；洁净的高温烟气会从反面对上一个滤料床进行清理，掉落下的固体颗粒物会掉入集尘箱中，当集尘箱中的固体颗粒物累积到一定程度时，依次打开活动隔板，使灰尘从出灰口落下。

所述的吸热装置包括吸热塔、循环水箱、高压水泵、热交换器、水塔和水管，所述的吸热塔底部设置有进烟口，进烟口与出烟口相连接，洁净的高温烟气通过进烟口进入吸热塔内，吸热塔顶部设置有烟囱，通过烟囱将热量较小的烟气排出，吸热塔内部从上到下依次设置有三个吸热仓，在吸热仓内对高温烟气进行逐步吸热；所述的吸热仓包括倒锥形的集烟罩，集烟罩上方设置有顶盖，顶盖下方设置有出气口，高温烟气通过出气口自动进入下一个吸热仓或最终从烟囱排出，顶盖上方设置有固定座，固定座上设置有喷头，喷头喷出的水吸收高温烟气的热量，达到吸热的目的；所述的喷头通过水管与高压水泵的一端相连接，高压水泵的另一端通过水管与循环水箱相连接，循环水箱内部设置有热交换器，热交换器下端设置有进水口，进水口通过水管与自来水相连接，热交换器的上端设置有出水口，出水口通过水管与水塔相连接，水塔内的水可以用于洗澡、供暖等；所述的集烟罩的底部设置有排水口，排水口通过水管与循环水箱相连接，吸收热量的水通过排水口并沿水管进入循环水箱中，实现了水的循环吸热。

本发明的有益效果是：

1.本发明提供的一种高温烟气除尘吸热装置，所述的除尘装置可以进行自清理，解决了滤料床堵塞而造成的除尘效果差和需经常进行人工清理的问题，清理效果较好，运行较稳定，所述的出灰口131上上下设置的两块可依次通断的活动隔板132能够在不停机的状态下进行清灰，且不会发生高温烟气泄漏的现象，安全性较高；

2.本发明提供的一种高温烟气除尘吸热装置，所述的吸热装置能够对高温烟气中的热量进行回收利用，吸热装置采用三级逐层吸热，能更好、更充分的吸收热量，提高了能源的利用率，采用循环水进行吸热，能够避免使用非循环水时造成的水管结垢的问题。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

图1是本发明的一种高温烟气除尘吸热装置的结构示意图；

图2是本发明的一种高温烟气除尘吸热装置的集尘箱的侧视图。

图中：除尘装置1、箱体11、出烟口111、滤料床12、集尘箱13、出灰口131、活动隔板132、两位三通换向阀14、吸热装置2、吸热塔21、进烟口211、烟囱212、吸热仓213、集烟罩2131、顶盖2132、出气口2133、固定座2134、喷头2135、循环水箱22、高压水泵23、热交换器24、水塔25、水管26、自来水27、烟道3。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1和图2所示，本发明所述的一种高温烟气除尘吸热装置，包括除尘装置1、吸热装置2和烟道3，所述的除尘装置1和吸热装置2通过烟道3相连接，所述的除尘装置1包括箱体11、两个滤料床12、集尘箱13和两位三通换向阀14，所述的两个滤料床12位于箱体11内部，两个滤料床12相对布置，滤料床12用于对烟气中的固体颗粒物进行过滤除尘，两个滤料床12之间的箱体11上设置有出烟口111，除尘后的烟气通过出烟口111排出，滤料床12的后方设置有集尘箱13，集尘箱13的底部设置有出灰口131，出灰口131上上下设置有两块可依次通断的活动隔板132，两块活动隔板132依次通断可在除尘过程中排出灰尘，无需停机进行除灰，并且可以保证气密性，防止高温烟气从出灰口131泄漏而导致安全隐患，所述的箱体11的两端分别通过烟道3与两位三通换向阀14的两个出口相连接，两位三通换向阀14的进口通过烟道3与高温烟气源相连接，通过控制两位三通换向阀14可以使高温烟气的流向在箱体11内自由切换，从而实现滤料床12的自清理。工作时，高温烟气从两位三通换向阀14的进气口进入，使两位三通换向阀14处于一种工作状态下，高温烟气从两位三通换向阀14的一个出口流出并通过烟道3到达箱体11的一端，高温烟气经过位于箱体11内部的一个滤料床12，滤料床12将烟气中的固体颗粒物阻挡下来，洁净的高温烟气从出烟口111排出，一段时间后，使两位三通换向阀14处于另一种工作状态下，高温烟气从两位三通换向阀14的另一个出口流出并通过烟道3到达箱体11的另一端，然后对高温烟气进行除尘；洁净的高温烟气会从反面对上一个滤料床12进行清理，掉落下的固体颗粒物会掉入集尘箱13中，当集尘箱13中的固体颗粒物累积到一定程度时，依次打开活动隔板132，使灰尘从出灰口131落下。

所述的吸热装置2包括吸热塔21、循环水箱22、高压水泵23、热交换器24、水塔25和水管26，所述的吸热塔21底部设置有进烟口211，进烟口211与出烟口111相连接，洁净的高温烟气通过进烟口211进入吸热塔21内，吸热塔21顶部设置有烟囱212，通过烟囱212将热量较小的烟气排出，吸热塔21内部从上到下依次设置有三个吸热仓213，在吸热仓213内对高温烟气进行逐步吸热；所述的吸热仓213包括倒锥形的集烟罩2131，集烟罩2131上方设置有顶盖2132，顶盖2132下方设置有出气口2133，高温烟气通过出气口2133自动进入下一个吸热仓213或最终从烟囱212排出，顶盖2132上方设置有固定座2134，固定座2134上设置有喷头2135，喷头2135喷出的水吸收高温烟气的热量，达到吸热的目的；所述的喷头2135通过水管26与高压水泵23的一端相连接，高压水泵23的另一端通过水管26与循环水箱22相连接，循环水箱22内部设置有热交换器24，热交换器24下端设置有进水口，进水口通过水管26与自来水27相连接，热交换器24的上端设置有出水口，出水口通过水管26与水塔25相连接，水塔25内的水可以用于洗澡、供暖等；所述的集烟罩2131的底部设置有排水口，排水口通过水管26与循环水箱22相连接，吸收热量的水通过排水口并沿水管26进入循环水箱22中，实现了水的循环吸热。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种高温烟气除尘吸热装置，包括除尘装置(1)、吸热装置(2)和烟道(3)，其特征在于：所述的除尘装置(1)和吸热装置(2)通过烟道(3)相连接，所述的除尘装置(1)包括箱体(11)、两个滤料床(12)、集尘箱(13)和两位三通换向阀(14)，所述的两个滤料床(12)位于箱体(11)内部，两个滤料床(12)相对布置，两个滤料床(12)之间的箱体(11)上设置有出烟口(111)，滤料床(12)的后方设置有集尘箱(13)，集尘箱(13)的底部设置有出灰口(131)，出灰口(131)上上下设置有两块可依次通断的活动隔板(132)，所述的箱体(11)的两端分别通过烟道(3)与两位三通换向阀(14)的两个出口相连接，两位三通换向阀(14)的进口通过烟道(3)与高温烟气源相连接。

2.根据权利要求1所述的一种高温烟气除尘吸热装置，其特征在于：所述的吸热装置(2)包括吸热塔(21)、循环水箱(22)、高压水泵(23)、热交换器(24)、水塔(25)和水管(26)，所述的吸热塔(21)底部设置有进烟口(211)，进烟口(211)与出烟口(111)相连接，吸热塔(21)顶部设置有烟囱(212)，吸热塔(21)内部从上到下依次设置有三个吸热仓(213)；所述的吸热仓(213)包括倒锥形的集烟罩(2131)，集烟罩(2131)上方设置有顶盖(2132)，顶盖(2132)下方设置有出气口(2133)，顶盖(2132)上方设置有固定座(2134)，固定座(2134)上设置有喷头(2135)；所述的喷头(2135)通过水管(26)与高压水泵(23)的一端相连接，高压水泵(23)的另一端通过水管(26)与循环水箱(22)相连接，循环水箱(22)内部设置有热交换器(24)，热交换器(24)下端设置有进水口，进水口通过水管(26)与自来水(27)相连接，热交换器(24)的上端设置有出水口，出水口通过水管(26)与水塔(25)相连接；所述的集烟罩(2131)的底部设置有排水口，排水口通过水管(26)与循环水箱(22)相连接。