煙道氣的熱回收工藝及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及能源回收利用領(lǐng)域，具體涉及一種煙道氣的熱回收工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常需要對各種介質(zhì)進(jìn)加熱，通常是用蒸汽或電作為能源進(jìn)行加熱，隨著石化能源減少與環(huán)保要求的提高，這兩種能源的價(jià)格會越發(fā)昂貴。而有動力爐或窯爐的企業(yè)，外排的煙道氣溫度達(dá)到170?300°C以上，大量的高溫?zé)煹罋饨?jīng)過靜電除塵后，直接送往煙囟高處外排，浪費(fèi)大量的熱能。
[0003]為了有效利用高溫?zé)煹罋庵刑N(yùn)含的熱能，可以利用該熱能加熱其它需要加熱的物質(zhì)，但是，由于煙道氣溫度較高，同時(shí)里面有火星，一般不宜用于直接加熱，同時(shí)由于需加熱的介質(zhì)同煙道氣位置相對較遠(yuǎn)，煙道氣不易長距離輸送，所以通常要用換熱裝置進(jìn)行熱量轉(zhuǎn)移。換熱裝置中主要通過傳熱介質(zhì)與煙道氣進(jìn)行熱交換，一般使用水作為傳熱介質(zhì)，水的流動性好，相對容易獲取，但當(dāng)作為遠(yuǎn)距離輸送時(shí)，由于其比熱僅為lkj/kg.k，輸送的流量較大，遠(yuǎn)距離造成熱損失也加大，同時(shí)在低于零度環(huán)境中，如果停機(jī)檢修時(shí)，在管道中容易結(jié)冰。因此在系統(tǒng)不再運(yùn)行時(shí)需要將水排空防凍，增加了操作步驟，也增加了能源的消耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種煙道氣的余熱回收工藝，該工藝可以減少一次能源的消耗，節(jié)約成本。
[0005]本發(fā)明的另一目的是提供一種煙道氣的熱回收系統(tǒng)，使用該熱回收系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)煙道氣的余熱回收。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]本發(fā)明提供一種煙道氣的熱回收工藝，包括如下步驟:
[0008]1)煙道氣經(jīng)過靜電除塵器除塵后，從引風(fēng)機(jī)引出，通過煙道氣輸入管進(jìn)入第一換熱器，加熱位于第一換熱器中的傳熱介質(zhì)；
[0009]2)將降溫后的煙道氣通過煙道氣輸出管送至煙囪外排；
[0010]3)使用循環(huán)栗將升溫后的傳熱介質(zhì)栗送至第二換熱器，與加熱介質(zhì)進(jìn)行換熱，然后將降溫的傳熱介質(zhì)通過傳熱介質(zhì)回流管返回第一換熱器重新與煙道氣進(jìn)行換熱，加熱介質(zhì)通過加熱介質(zhì)輸出管送出；
[0011]其中，該傳熱介質(zhì)為20v/v%的乙二醇水溶液。
[0012]所述需加熱介質(zhì)為空氣或液體。
[0013]所述第一換熱器和第二換熱器均為管式換熱器。
[0014]本發(fā)明還提供一種煙道氣的熱回收系統(tǒng)，包括:煙道氣流通管路，第一換熱器，傳熱介質(zhì)流通管路，第二換熱器，循環(huán)栗，加熱介質(zhì)流通管路，引風(fēng)機(jī)；
[0015]其中，煙道氣流通管路包括煙道氣輸入管和煙道氣輸出管，傳熱介質(zhì)流通管路包含傳熱介質(zhì)流出管和傳熱介質(zhì)回流管，加熱介質(zhì)流通管路包括加熱介質(zhì)輸入管和加熱介質(zhì)輸出管；
[0016]該煙道氣輸入管與第一換熱器的輸入端相連，并在煙道氣輸入管上安裝引風(fēng)機(jī)，用于將煙道氣引流向第一換熱器，該煙道氣輸出管一端與第一換熱器的輸出端相連，另一端與一煙囪相連，用于將降溫后的煙道氣排出；
[0017]該傳熱介質(zhì)流出管一端與第一換熱器相連，另一端與第二換熱器相連，在傳熱介質(zhì)流出管上安裝有循環(huán)栗，用于驅(qū)動傳熱介質(zhì)從第一換熱器向第二換熱器方向流動；傳熱介質(zhì)回流管一端與第一換熱器相連，另一端與第二換熱器相連，使傳熱介質(zhì)從第二換熱器流回第一換熱器方向流動，使傳熱介質(zhì)流通管路、第一換熱器和第二換熱器中的傳熱介質(zhì)形成循環(huán)回路，其中煙道氣與傳熱介質(zhì)逆向流動；
[0018]該加熱介質(zhì)輸入管與第二換熱器輸入端的一端相連，該加熱介質(zhì)輸出管與第二換熱器的輸出端相連，其中加熱介質(zhì)與傳熱介質(zhì)在第二換熱器中逆向流動，
[0019]其中，該傳熱介質(zhì)為20v/v%的乙二醇水溶液。
[0020]系統(tǒng)中所述加熱介質(zhì)為空氣或液體。
[0021]所述第一換熱器和第二換熱器均為管式換熱器。
[0022]本發(fā)明中所使用的傳熱介質(zhì)是乙二醇，乙二醇是一種無色微粘的液體，流動性較差，沸點(diǎn)是197.4°C，冰點(diǎn)是-12.6°C，能與水任意比例混合。
[0023]在現(xiàn)有傳熱介質(zhì)水中添加乙二醇形成20% (v/v)的混合溶液，能使兩種液體的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合，既保持良好的流動性，同時(shí)又降低了冰點(diǎn)。20% (v/v)的乙二醇水溶液其冰點(diǎn)為-8.9°C，同時(shí)其流動性與水相似，更為重要的是該溶液的比熱約為4kj/kg.k，是水的4倍，這就大大減少了傳熱介質(zhì)的輸送量，降低了栗的使用功率，節(jié)約了能源。同時(shí)，當(dāng)出現(xiàn)冬季停機(jī)檢修時(shí)，由于20% (v/v)的乙二醇溶液的冰點(diǎn)低，停機(jī)時(shí)無需進(jìn)行排空防凍的操作，減少了工作量。
[0024]本發(fā)明是將煙道氣除塵后引出，經(jīng)過換熱器與傳熱介質(zhì)20% (v/v)的乙二醇水溶液進(jìn)行換熱，然后降溫后外排，獲得熱量的20% (v/v)的乙二醇水溶液經(jīng)循環(huán)栗送到需要加熱的介質(zhì)附近，近一步與需要加熱的介質(zhì)進(jìn)行換熱，如空氣或其它液體(指需加熱液體)。而換熱降溫后的傳熱介質(zhì)20% (v/v)的乙二醇水溶液循環(huán)回去與煙道氣換熱升溫。
[0025]本發(fā)明的有益效果在于:
[0026]本發(fā)明提供了一種煙道氣的熱回收工藝，該工藝使用20% (v/v)的乙二醇水溶液的進(jìn)行熱交換，乙二醇水溶液比熱高，可節(jié)約傳熱介質(zhì)輸送量，并且冰點(diǎn)低，在低溫停產(chǎn)檢修時(shí)無需將傳熱介質(zhì)排空，減少了操作步驟。
【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明提供的一種煙道氣熱回收系統(tǒng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面以具體實(shí)施例來說明本發(fā)明的中心思想。
[0029]如圖1所示，結(jié)合本發(fā)明所提供煙道氣熱回收系統(tǒng)來說明本發(fā)明的煙道氣熱回收工藝:
[0030]1)煙道氣經(jīng)過靜電除塵器(圖中未顯示)除塵后，從引風(fēng)機(jī)1引出，通過煙道氣輸入管61進(jìn)入第一換熱器2，加熱位于第一換熱器2中的傳熱介質(zhì)；
[0031]其中高溫的煙道氣與作為傳熱介質(zhì)的低溫20%的乙二醇水溶液逆向流動，進(jìn)行間接接觸換熱，使煙道氣溫度逐步降低到130-140°C左右，乙二醇水溶液溫度逐步升高到125-135°C 左右。
[0032]2)然后將煙道氣通過煙道氣輸出管62送至已有的煙囪4外排；
[0033]3)使用循環(huán)栗5經(jīng)傳熱介質(zhì)流出管71將傳熱介質(zhì)栗送至第二換熱器3與通過加熱介質(zhì)輸入管81送入的加熱介質(zhì)進(jìn)行換熱，其中高溫的傳熱介質(zhì)與低溫的加熱介質(zhì)逆向流動，使20%乙二醇水溶液吸收的煙道氣熱量轉(zhuǎn)移到加熱介質(zhì)，乙二醇水溶液溫度降低，加熱介質(zhì)溫度升高；然后將降溫后的乙二醇水溶液通過傳熱介質(zhì)回流管72返回第一換熱器1與煙道氣重新進(jìn)行換熱；加熱介質(zhì)通過加熱介質(zhì)輸出管82送出。
[0034]其中所述第一換熱器和第二換熱器均為管式換熱器，加熱介質(zhì)為空氣或需加熱的液體。
[0035]實(shí)施例1
[0036]某廠氣化爐系統(tǒng)中需要干燥樹皮，干燥介質(zhì)為熱風(fēng)，如果直接用蒸汽干燥熱風(fēng)，則蒸汽的消耗較大，該廠直接用石灰窯的300°C煙道氣加熱20% (v/v)的乙二醇水溶液，20%(v/v)的乙二醇水溶液溫度升到130°C后栗送到另一位置用于加熱常溫下的空氣，然后空氣溫度升到105 °C去加熱樹皮。
[0037]石灰窯出來煙氣約為300°C，流量為40Nm3/s，換熱后煙氣溫度為135°C。降溫的20% (v/v)的乙二醇水溶液又循環(huán)回?zé)煹罋鈸Q熱器。煙道氣比熱為1.4kJ/m3〃C，因此從煙道氣回收的熱量為40x(300-135)xl.4 = 9240kJ/s,兩級換熱器的效率均設(shè)為75 %，則最終回收的熱量約為5MJ/s能量。如用3.5bar(g) 155度的低壓蒸汽加熱空氣則需要5/2.759/0.75 = 2.4kg/s，其中2.759為蒸汽冷凝焓，則每小時(shí)節(jié)約8.7t低壓蒸汽(2.4kg/s x3600秒/1000 = 8.7t/h)，通過計(jì)算可以看出，回收的熱量可以大量用于加熱需加熱的氣體或液體，節(jié)約能源。
[0038]本發(fā)明提供一種煙道氣的熱回收工藝，其中使用20% (v/v)的乙二醇水溶液作為傳熱介質(zhì)，可以其較高的比熱可以減少傳熱介質(zhì)的輸送量，同時(shí)減少熱損失，在低溫環(huán)境下停產(chǎn)檢修時(shí)無需將管道內(nèi)傳熱介質(zhì)排空防凍，減少了操作步驟。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種煙道氣的熱回收工藝，其特征在于，包括如下步驟: 1)煙道氣經(jīng)過靜電除塵器除塵后，從引風(fēng)機(jī)引出，通過煙道氣輸入管進(jìn)入第一換熱器，加熱位于第一換熱器中的傳熱介質(zhì)； 2)將降溫后的煙道氣通過煙道氣輸出管送至煙囪外排； 3)使用循環(huán)栗將升溫后的傳熱介質(zhì)栗送至第二換熱器，與加熱介質(zhì)進(jìn)行換熱，然后將降溫的傳熱介質(zhì)通過傳熱介質(zhì)回流管返回第一換熱器重新與煙道氣進(jìn)行換熱，加熱介質(zhì)通過加熱介質(zhì)輸出管送出； 其中，該傳熱介質(zhì)為20v/v%的乙二醇水溶液。2.如權(quán)利要求1所述的一種煙道氣的熱回收工藝，其特征在于，所述加熱介質(zhì)為空氣或液體。3.如權(quán)利要求1所述的一種煙道氣的熱回收工藝，其特征在于，所述第一換熱器和第二換熱器均為管式換熱器。4.一種煙道氣的熱回收系統(tǒng)，其特征在于，包括:煙道氣流通管路，第一換熱器，傳熱介質(zhì)流通管路，第二換熱器，循環(huán)栗，加熱介質(zhì)流通管路，引風(fēng)機(jī)； 其中，煙道氣流通管路包括煙道氣輸入管和煙道氣輸出管，傳熱介質(zhì)流通管路包含傳熱介質(zhì)流出管和傳熱介質(zhì)回流管，加熱介質(zhì)流通管路包括加熱介質(zhì)輸入管和加熱介質(zhì)輸出管； 該煙道氣輸入管與第一換熱器的輸入端相連，并在煙道氣輸入管上安裝引風(fēng)機(jī)，用于將煙道氣引流向第一換熱器，該煙道氣輸出管一端與第一換熱器的輸出端相連，另一端與一煙囪相連，用于將降溫后的煙道氣排出； 該傳熱介質(zhì)流出管一端與第一換熱器相連，另一端與第二換熱器相連，在傳熱介質(zhì)流出管上安裝有循環(huán)栗，用于驅(qū)動傳熱介質(zhì)從第一換熱器向第二換熱器方向流動；傳熱介質(zhì)回流管一端與第一換熱器相連，另一端與第二換熱器相連，使傳熱介質(zhì)從第二換熱器流回第一換熱器方向流動，使傳熱介質(zhì)流通管路、第一換熱器和第二換熱器中的傳熱介質(zhì)形成循環(huán)回路，其中煙道氣與傳熱介質(zhì)逆向流動； 該加熱介質(zhì)輸入管與第二換熱器輸入端的一端相連，該加熱介質(zhì)輸出管與第二換熱器的輸出端相連，其中加熱介質(zhì)與傳熱介質(zhì)在第二換熱器中逆向流動， 其中，該傳熱介質(zhì)為20v/v%的乙二醇水溶液。5.如權(quán)利要求4所述的煙道氣的熱回收系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱介質(zhì)為空氣或液體。6.如權(quán)利要求4所述的煙道氣的熱回收系統(tǒng)，其特征在于，所述第一換熱器和第二換熱器均為管式換熱器。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種煙道氣的熱回收工藝，包括如下步驟：1)將煙道氣從引風(fēng)機(jī)引出通過第一換熱器，加熱傳熱介質(zhì)；2)然后將降溫后的煙道氣送至煙囪外排；3)使用循環(huán)泵將傳熱介質(zhì)泵送至第二換熱器與加熱介質(zhì)進(jìn)行換熱，以將煙道氣的熱量轉(zhuǎn)移到加熱介質(zhì)，然后將降溫了的傳熱介質(zhì)通過管道返回第一換熱器重新與煙道氣進(jìn)行換熱；其中，該傳熱介質(zhì)為20％的乙二醇水溶液。本發(fā)明還包括實(shí)現(xiàn)上述煙道氣的熱回收工藝的系統(tǒng)。該工藝和系統(tǒng)使用乙二醇水溶液的進(jìn)行熱交換，乙二醇水溶液比熱高，可節(jié)約傳熱介質(zhì)輸送量，并且冰點(diǎn)低，在低溫停產(chǎn)時(shí)無需將傳熱介質(zhì)排空。
【IPC分類】F27D17/00
【公開號】CN105258518
【申請?zhí)枴緾N201510765383
【發(fā)明人】徐德
【申請人】中國中輕國際工程有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年11月11日