本發(fā)明涉及工業(yè)排放煙氣能量回收，具體涉及一種濕煙氣氣態(tài)水回收裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、工業(yè)應(yīng)用中例如電場(chǎng)、水泥廠等排放的煙氣中存在大量的氣態(tài)水和余熱，直接排放造成能源的浪費(fèi)，將排煙溫度降低至水露點(diǎn)以下，使煙氣中的水蒸氣凝結(jié)，并將冷凝液回收利用是目前對(duì)此類排煙的能源回收手段之一。但現(xiàn)有的回收方法存在回收效率不高或設(shè)備過(guò)于冗雜成本高等缺陷。

2、例如，公開(kāi)號(hào)為cn104832939a的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)文獻(xiàn)公開(kāi)了一種基于氟塑料換熱器的煙氣中水回收系統(tǒng)及煙氣中水回收方法，包括沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向依次安裝在煙道上的空氣預(yù)熱器、除塵器、引風(fēng)機(jī)、脫硫塔和煙囪，還包括氟塑料換熱器、冷凝液回收裝置、煙氣測(cè)溫儀、熱媒水回水管、熱媒水進(jìn)水管、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、循環(huán)水泵、補(bǔ)水水箱和余熱使用設(shè)備，氟塑料換熱器安裝在位于脫硫塔和煙囪之間的煙道上，冷凝液回收裝置和氟塑料換熱器固定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供一種濕煙氣氣態(tài)水回收裝置及方法，通過(guò)換熱器組與具有接液功能的支撐梁組合，形成換熱、導(dǎo)液、接液的一體化裝置，提高換熱效率的同時(shí)降低濕煙氣冷凝換熱系統(tǒng)的空間。

2、一種濕煙氣氣態(tài)水回收裝置，包括煙氣凈化塔，所述煙氣凈化塔內(nèi)由下至上依次設(shè)置漿液池、洗滌噴淋層、脫漿層、換熱層和脫水層；所述漿液池與洗滌噴淋層之間由循環(huán)泵連通，漿液池和洗滌噴淋層之間的塔壁上設(shè)置煙氣出口，煙氣凈化塔的頂部設(shè)置煙氣出口；

3、所述換熱層包括：

4、換熱器，包括至少一個(gè)換熱模塊，所述換熱模塊包括若干個(gè)依次疊置且豎向延伸的換熱板，所述換熱板內(nèi)具有折流貫通的液體通道且所述液體通道的進(jìn)液孔位于出液孔上方，相鄰換熱板之間的間隙為煙氣通道；所述換熱板的兩側(cè)外表面上均具有傾斜分布的冷凝水導(dǎo)流槽以及與冷凝水導(dǎo)流槽的出水口貫通的匯流槽，匯流槽底部為敞開(kāi)結(jié)構(gòu)；

5、支撐梁，位于所述換熱器的下方并用于支撐所述換熱器，所述支撐梁內(nèi)具有沿支撐梁軸向延伸的接液槽，所述接液槽的冷凝水進(jìn)口對(duì)接所述匯流槽底部的敞開(kāi)結(jié)構(gòu)，每個(gè)換熱模塊內(nèi)所有冷凝水導(dǎo)流槽的出水口均通過(guò)匯流槽連通對(duì)應(yīng)支撐梁的接液槽，所述接液槽的端部具有出液口，并通過(guò)該出液口與塔體外部連通。

6、低溫?fù)Q熱水走換熱板內(nèi)的液體通道，濕煙氣走換熱板間的氣體通道，煙氣中的氣態(tài)水在換熱器中被捕集并以冷凝水的形式進(jìn)行回收，煙氣通道內(nèi)的冷凝水凝結(jié)于換熱板表面，換熱板表面的冷凝水由冷凝水導(dǎo)流槽導(dǎo)流至匯流槽中，再由匯流槽匯集后送入支撐梁的接液槽內(nèi)，然后由支撐梁外排。本技術(shù)中通過(guò)對(duì)換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，煙氣中的氣態(tài)水被換熱器捕集后可由冷凝水導(dǎo)流槽定向、定點(diǎn)導(dǎo)出，同時(shí)通過(guò)對(duì)支撐梁結(jié)構(gòu)的巧妙設(shè)計(jì)，使支撐梁可用于換熱器內(nèi)的冷凝水收集，通過(guò)換熱器與具有接液功能的支撐梁組合，形成換熱、導(dǎo)液、接液的一體化裝置，降低濕煙氣冷凝換熱系統(tǒng)的空間。

7、以下還提供了若干可選方式，但并不作為對(duì)上述總體方案的額外限定，僅僅是進(jìn)一步的增補(bǔ)或優(yōu)選，在沒(méi)有技術(shù)或邏輯矛盾的前提下，各可選方式可單獨(dú)針對(duì)上述總體方案進(jìn)行組合，還可以是多個(gè)可選方式之間進(jìn)行組合。

8、可選的，所述冷凝水導(dǎo)流槽呈倒v字形分布于換熱板的兩側(cè)外表面，所述匯流槽在對(duì)應(yīng)換熱板的兩側(cè)外表面上豎向延伸并分布于冷凝水導(dǎo)流槽的出口側(cè)，每個(gè)冷凝水導(dǎo)流槽的端部出口均連通所述匯流槽。

9、可選的，所述冷凝水導(dǎo)流槽在換熱板上均勻分布且位于同一換熱板兩側(cè)的冷凝水導(dǎo)流槽在高度方向上交錯(cuò)分布；換熱板疊置組裝后同一煙氣通道內(nèi)相鄰換熱板上的冷凝水導(dǎo)流槽在高度方向上交錯(cuò)分布。以提高濕煙氣在相鄰兩張換熱板間隙的流通性。

10、可選的，每個(gè)換熱模塊至少對(duì)應(yīng)一對(duì)支撐梁，所述支撐梁分別位于匯流槽的出口端正下方。

11、可選的，冷凝水導(dǎo)流槽與水平面之間的傾角為25-47°。

12、可選的，所述冷凝水導(dǎo)流槽具有底壁和側(cè)壁并通過(guò)所述底壁連接于換熱板表面；所述底壁的寬度小于氣體通道的寬度。當(dāng)換熱板疊置組裝后，冷凝水導(dǎo)流槽位于煙氣通道內(nèi)但不會(huì)阻擋煙氣流通，同時(shí)，煙氣在向上流通的過(guò)程中不斷與冷凝水導(dǎo)流槽接觸碰撞，進(jìn)一步提高換熱效率。

13、進(jìn)一步地，所述底壁的寬度為0.5-4mm；所述換熱板之間的間隙寬度為10～20mm。

14、可選的，所述支撐梁為頂面開(kāi)口的中空結(jié)構(gòu)，其中空內(nèi)腔為所述接液槽、頂面開(kāi)口為所述冷凝水進(jìn)口、至少一個(gè)端部開(kāi)口為所述出液口。

15、可選的，所述支撐梁固定安裝于塔體內(nèi)對(duì)應(yīng)高度處，可采用可拆卸式的固定方式。

16、可選的，所述換熱模塊還包括兩根管壁分布有通孔的導(dǎo)水管和若干個(gè)密封件；

17、所述進(jìn)液孔和出液孔分別位于所述換熱板的其中一對(duì)角處，若干個(gè)換熱板依次疊置并以其進(jìn)液孔和出液孔分別穿套安裝于兩導(dǎo)水管上，所述導(dǎo)水管通過(guò)其通孔與換熱板內(nèi)的液體通道相連通；

18、所述導(dǎo)水管位于相鄰換熱板之間的部分均對(duì)應(yīng)穿套所述密封件；相鄰換熱板之間由所述密封件間隔而成的間隙為所述氣體通道；所述氣體通道與液體通道之間由所述密封件密封阻隔。

19、可選的，所述換熱板包括：

20、換熱膜片，換熱膜片內(nèi)具有若干并行設(shè)置的第一流道，所述進(jìn)液孔和出液孔分別位于換熱膜片的其中一對(duì)角處，所述第一流道沿平行于換熱膜片方向貫通換熱膜片，所述進(jìn)水孔和出水孔均沿垂直于換熱膜片方向貫通換熱膜片；

21、兩個(gè)導(dǎo)水箱，分別位于換熱膜片相對(duì)的兩側(cè)并與換熱膜片密封連接為一個(gè)整體，導(dǎo)水箱內(nèi)由隔水條分隔為若干個(gè)相互獨(dú)立的第二流道，所述第二流道與第一流道對(duì)應(yīng)連通并在換熱板內(nèi)構(gòu)成所述液體通道，液體通道的進(jìn)口與換熱膜片的進(jìn)液孔貫通，液體通道的出口與換熱膜片的出液孔貫通。

22、可選的，每個(gè)第二流道對(duì)應(yīng)相鄰的兩個(gè)第一流道且兩個(gè)導(dǎo)水箱內(nèi)的第二流道在高度方向上交錯(cuò)分布，兩側(cè)第二流道在高度上重疊的部分共用一個(gè)第一流道，相鄰兩個(gè)第一流道依次通過(guò)對(duì)應(yīng)的第二流道相連。

23、可選的，每張換熱膜片的厚度為5～8mm；每個(gè)導(dǎo)水箱的厚度為8～12mm。

24、可選的，所述換熱膜片為塑料膜片，作為塑料膜片的一種可選方案，所述換熱膜片由聚酯塑料或聚丙烯塑料與石墨熔融擠出成形，石墨的質(zhì)量百分含量在0.3％-5％。添加石墨是為了提高膜片的導(dǎo)熱系數(shù)，提高汽水換熱效率。

25、可選的，所述導(dǎo)水管為一端開(kāi)口、一端封閉的金屬空心圓管，所述出水孔在導(dǎo)水管的壁面均勻分布。

26、可選的，所述密封件包括：

27、環(huán)形的密封墊片，穿套于導(dǎo)水管上，所述密封墊片沿軸向的兩個(gè)端面上均帶有環(huán)形的凹槽；

28、兩個(gè)密封墊圈，為軟性環(huán)形聚酯材料，分別嵌裝于密封墊片的對(duì)應(yīng)凹槽內(nèi)，在換熱模塊緊固過(guò)程用于密封換熱膜片與密封墊片斷面。

29、所述密封墊圈在換熱模塊組裝緊固過(guò)程中用于密封水流流道及濕煙氣/蒸汽流道，通過(guò)改變密封墊片的厚度調(diào)整換熱模塊中換熱膜片間隙?？蛇x的，所述密封墊片厚度為8-20mm。

30、本技術(shù)還提供一種濕煙氣氣態(tài)水回收方法，利用所述的濕煙氣氣態(tài)水回收裝置完成，包括：

31、濕煙氣從煙氣入口送入煙氣凈化塔內(nèi)，煙氣向上流動(dòng)依次經(jīng)由洗滌噴淋層、脫漿層、換熱層和脫水層凈化處理后，由煙氣出口排出；

32、在所述換熱層內(nèi)，低溫取熱水由換熱器的頂部并行進(jìn)入各換熱板內(nèi)的液體通道中，由上至下依次流經(jīng)液體通道后由換熱器的底部匯集并排出；同時(shí)，溫濕煙氣由換熱器的底部進(jìn)入并從下至上流經(jīng)相鄰換熱板之間的煙氣通道，與換熱板內(nèi)的低溫取熱水體形成逆流及錯(cuò)流流動(dòng)，并由換熱器頂部進(jìn)入脫水層；低溫取熱水與濕煙氣通過(guò)換熱板的壁面進(jìn)行逆流及錯(cuò)流間接換熱，回收濕煙氣的熱量；

33、濕煙氣中的氣態(tài)水在換熱板表面凝結(jié)成液態(tài)水并由冷凝水導(dǎo)流槽及匯流槽定向?qū)Я髦林瘟旱慕右翰蹆?nèi)，并最終由接液槽的端部出液口排出塔體外。

34、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)至少具有如下有益效果之一：

35、(1)通過(guò)換熱器組與具有接液功能的支撐梁組合，形成換熱、導(dǎo)液、接液的一體化裝置，降低濕煙氣冷凝換熱系統(tǒng)的空間，降低回收成本。

36、(2)通過(guò)對(duì)換熱器結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，提高換熱效率、同時(shí)便于快速組裝：

37、1)通過(guò)對(duì)換熱膜片和導(dǎo)水箱的流道進(jìn)行分配，實(shí)現(xiàn)換熱水在每個(gè)換熱板內(nèi)由下向上來(lái)回流動(dòng)，與向上的濕煙氣/蒸汽實(shí)現(xiàn)逆流+錯(cuò)流流動(dòng)，通過(guò)控制換熱水流量、膜片間隙，進(jìn)一步提高汽-水換熱效率；

38、2)以聚酯/聚丙烯塑料與石墨熔融擠出成形的多通道換熱膜片為導(dǎo)熱介質(zhì)，通過(guò)控制多孔孔徑、膜片厚度和石墨添加量，提高汽-水導(dǎo)熱效率，進(jìn)一步提高汽-水換熱器換熱性能；

39、3)以一根導(dǎo)水管貫穿每個(gè)換熱板的進(jìn)水口，另一根導(dǎo)水管貫穿每個(gè)管熱板的出水口，并在每?jī)蓚€(gè)相鄰的換熱板之間貫穿密封件，通過(guò)緊固換熱板及密封件，實(shí)現(xiàn)汽水流道的分離，換熱模塊各組建可獨(dú)立生產(chǎn)及運(yùn)輸，施工現(xiàn)場(chǎng)組裝方便快捷。