本发明涉及烟气余热回收,特别是涉及一种烟气尾部余热回收装置。
背景技术:
1、烟气余热回收是指在工业过程中,通过某种换热方式将烟气所携带的热量转换成可以利用的热量,以提高能源利用效率,减少能源消耗和环境污染。
2、随着科技的不断进步,硅材料的需求日益增长,尤其在电子、光伏等领域的应用中对高纯度、高质量的颗粒硅的需求量呈现出爆发式增长。而流化床法作为一种常见的生产颗粒硅的工艺,具有高效、环保等优点;该方法的基本原理是将硅烷气体在高温条件下裂解来生成硅颗粒,也就是在此反应过程中,会释放出大量的热量,导致反应气体的温度升高,而为了控制因此所会带来的高温烟气,就需要先采用热交换的形式对其进行降温,而后再进行净化处理。
3、经检索,公开号为cn105486133b的中国发明专利公开了一种热管烟气余热回收装置及工作介质,包括蒸汽产生罐、热管组件以及烟气通道,在烟气通道与蒸汽产生罐之间贯穿密封安装有热管组件的两端,在烟气通道内的为热管蒸发段,在蒸汽产生罐内为热管冷凝段,换热管内填充工作介质。该申请通过在烟气通道与蒸汽产生罐之间贯穿密封安装热管组件,来利用热管将烟气的余热导入蒸汽产生罐,进而产生蒸汽用于生产及生活,但由于该装置加热水体的过程在腔室中进行,故会因为水体的流动速度较小而导致热交换效率较低,这也就需要较长的加热时间才能加热水体到所需的温度,故该装置利用烟气余温制蒸汽的效率会较低。
技术实现思路
1、针对上述现有技术,本发明在于提供一种烟气尾部余热回收装置,主要解决的技术问题在于如何提高利用烟气余温制蒸汽的效率。
2、为达到上述目的,本发明实施例的技术方案是这样实现的:
3、一种烟气尾部余热回收装置,包括换热塔、储水箱、换热箱和闭式冷却塔,换热塔用于烟气的热交换,换热箱用于制蒸汽;
4、换热塔的内部设有换热管,换热管包括并列设置的输水管和输烟管,输水管与输烟管之间处设有导热板,导热板用于烟气和水流之间的热传递,输水管的内部开设有膛线,输烟管的烟气入口处固定连接有送烟管,送烟管用来让烟气产生旋流,换热箱的内部设有制蒸汽机构,制蒸汽机构包括喷水罩和换热盒,储水箱与输水管和喷水罩之间均连接有水流管道,换热盒包括换热板和盒体,喷水罩用于向换热板喷射水流,换热板的顶端设有若干个棱条,闭式冷却塔用于换热盒的降温冷却。
5、进一步的,换热管呈螺旋形,输水管和输烟管的截面构成葫芦形,且输水管的直径小于输烟管的直径,导热板固定连接在输水管与输烟管相交之处,且导热板由均热板制成。
6、进一步的,换热塔的一侧底端开设有进料口,且换热塔在进料口处设有进水管,进水管的一端与输水管固定连接,所述送烟管处在进料口处,且送烟管处在换热塔外部的一端处固定连接有进烟管,送烟管呈扭曲的三螺旋状。
7、进一步的,换热塔的一侧顶端开设有出料口,换热管在出料口处延伸至换热塔的外部,输水管和输烟管处在换热塔外部的一端分别固定连接有排水管和排烟管。
8、进一步的,换热箱的顶端一侧处开设有第一开口,且换热箱在第一开口处固定连接有送水管,储水箱的顶端两侧均开设有圆形开口,且储水箱的内部设有水泵,排水管和送水管的一端分别在两个圆形开口处延伸至储水箱的内部,且水泵的出水端与送水管固定连接。
9、进一步的,换热盒倾斜设置在换热箱的内部底端处,喷水罩固定连接在送水管处于换热箱内的一端处,且喷水罩朝向于换热盒的高端处,换热箱的顶端开设有第二开口,且换热箱在第二开口处固定连接有排气扇,换热箱在第二开口的顶端外部处固定连接有排气罩,喷水罩的喷口呈宽扁状。
10、进一步的,换热箱在换热盒的背面一侧处开设有两个第三开口,且换热箱在两个第三开口处均固定连接有循环管,两个循环管的一端分别与闭式冷却塔的进水端和出水端固定连接,且两个循环管的另一端分别均与换热盒固定连接,两个循环管的管体内壁均固定等距固定连接有若干个弹片。
11、进一步的,换热板固定连接在盒体的顶端,棱条呈三棱柱形,且棱条等距并列设置在换热板上,换热箱在换热板的底端处开设有排水口,且换热箱的侧壁在排水口的外部处固定连接有排水罩。
12、进一步的,盒体的两侧内壁均固定连接有若干个分隔板,分处两侧的分隔板均交错设置,且分隔板的长度小于盒体的宽度。
13、本发明的有益效果在于:
14、1、本装置通过向并列设置且呈螺旋形的输水管和输烟管中分别通入水流和烟气,故能利用二者之间的热传递来让水升温,且由于烟气通过送烟管时以及水流流经输水管中的膛线时均可以产生旋流,故可以利用二者的翻滚来增强热交换效果,使水体迅速升温;此后,热水浇淋在被闭式冷却塔维持低温的换热盒表面,即可迅速释放热量而产生大量蒸汽,以此达到烟气余热回收效果,且换热盒表面的棱条能够增大热水与换热盒的接触面积,因此可以提高蒸汽的产生效率;本装置利用了颗粒硅生产过程中本就需要进行的烟气降温过程来产生热水,并依此来制取蒸汽供厂区生产工艺使用,从而起到节约厂区蒸汽的效果。
15、2、通过在循环管中设置弹片,在闭式冷却塔通过两个循环管为换热盒提供循环水流时,弹片在水流冲击和自身弹力的双重作用下会产生抖动,而该抖动则能引发循环管以及换热盒震动,利用此震动便能加快水体在棱条之间处的流动,进而防止水体滞留,保证热水接触换热盒以产生蒸汽的效率;
16、3、通过在换热盒中交错设置若干个分隔片,可以将其内部空间分隔为蛇形水流通道,因此可以延长闭式冷却塔所输出的循环冷却水在换热盒内的流动时间,进而保证对换热盒的冷却效果,以此来进一步保证蒸汽产生效果。
1.一种烟气尾部余热回收装置,包括换热塔(1)、储水箱(2)、换热箱(3)和闭式冷却塔(4),其特征在于,所述换热塔(1)用于烟气的热交换,所述换热箱(3)用于制蒸汽;
2.根据权利要求1所述的一种烟气尾部余热回收装置,其特征在于,所述换热管(105)呈螺旋形,所述输水管(1051)和输烟管(1052)的截面构成葫芦形,且输水管(1051)的直径小于输烟管(1052)的直径,所述导热板(1053)固定连接在输水管(1051)与输烟管(1052)相交之处,且导热板(1053)由均热板制成。
3.根据权利要求2所述的一种烟气尾部余热回收装置,其特征在于,所述换热塔(1)的一侧底端开设有进料口,且换热塔(1)在进料口处设有进水管,所述进水管的一端与输水管(1051)固定连接,所述送烟管(101)处在进料口处,且送烟管(101)处在换热塔(1)外部的一端处固定连接有进烟管(102),送烟管(101)呈扭曲的三螺旋状。
4.根据权利要求3所述的一种烟气尾部余热回收装置,其特征在于,所述换热塔(1)的一侧顶端开设有出料口,所述换热管(105)在出料口处延伸至换热塔(1)的外部,输水管(1051)和输烟管(1052)处在换热塔(1)外部的一端分别固定连接有排水管(104)和排烟管(103)。
5.根据权利要求4所述的一种烟气尾部余热回收装置,其特征在于,所述换热箱(3)的顶端一侧处开设有第一开口,且换热箱(3)在第一开口处固定连接有送水管(201),所述储水箱(2)的顶端两侧均开设有圆形开口,且储水箱(2)的内部设有水泵,所述排水管(104)和送水管(201)的一端分别在两个圆形开口处延伸至储水箱(2)的内部,且水泵的出水端与送水管(201)固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种烟气尾部余热回收装置,其特征在于,所述换热盒(303)倾斜设置在换热箱(3)的内部底端处,所述喷水罩(302)固定连接在送水管(201)处于换热箱(3)内的一端处,且喷水罩(302)朝向于换热盒(303)的高端处,换热箱(3)的顶端开设有第二开口,且换热箱(3)在第二开口处固定连接有排气扇(305),换热箱(3)在第二开口的顶端外部处固定连接有排气罩(301),喷水罩(302)的喷口呈宽扁状。
7.根据权利要求6所述的一种烟气尾部余热回收装置,其特征在于,所述换热箱(3)在换热盒(303)的背面一侧处开设有两个第三开口,且换热箱(3)在两个第三开口处均固定连接有循环管(401),两个所述循环管(401)的一端分别与闭式冷却塔(4)的进水端和出水端固定连接,且两个循环管(401)的另一端分别均与换热盒(303)固定连接,两个循环管(401)的管体内壁均固定等距固定连接有若干个弹片(4011)。
8.根据权利要求7所述的一种烟气尾部余热回收装置,其特征在于,所述换热板(3031)固定连接在盒体(3032)的顶端,所述棱条(3033)呈三棱柱形,且棱条(3033)等距并列设置在换热板(3031)上,换热箱(3)在换热板(3031)的底端处开设有排水口,且换热箱(3)的侧壁在排水口的外部处固定连接有排水罩(304)。
9.根据权利要求8所述的一种烟气尾部余热回收装置,其特征在于,所述盒体(3032)的两侧内壁均固定连接有若干个分隔板(402),分处两侧的分隔板(402)均交错设置,且分隔板(402)的长度小于盒体(3032)的宽度。