本实用新型涉及能源回收技术领域，尤其涉及一种烟气余热回收系统。
背景技术：
随着技术发展，垃圾焚烧发电逐渐成为垃圾处理的主流技术，垃圾焚烧减容、减量效果明显，处理速度快，不需要长期储存，节约土地资源。烟气净化作为垃圾焚烧发电厂的重要环节，决定着垃圾焚烧二次污染物的排放水平，烟气净化系统能对燃烧产生的有害成分进行集中处理，减少对环境的污染，且能在焚烧锅炉中对燃烧产生的热量进行回收。
目前我国生活垃圾焚烧项目较为常用的焚烧烟气净化处理系统采用“SNCR+半干法+干法+活性炭喷射+布袋除尘”的组合工艺，烟气先在焚烧锅炉中进行一次余热回收，之后在洗涤塔中利用一层或两层减湿水和碱液对烟气进行降温除湿以及去除酸性气体，然后将烟气排放出去。然而，经过该系统净化处理后的烟气，其排放温度处于140～160℃，该温度区间的废烟气仍携带有一定量的余热，如果直接排放，将造成能源的浪费。
因此，需要提出一种烟气余热回收系统，能够解决现有技术中热量回收后的烟气排放温度过高导致余热资源浪费的问题。
技术实现要素：
基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种烟气余热回收系统，可以对热量回收后的烟气再次进行余热回收，实现能源充分利用的同时，有利于减少环境污染。
为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
提供一种烟气余热回收系统，包括：
烟气净化单元，其包括依次连接的焚烧锅炉、洗涤塔以及烟囱，所述洗涤塔内部设置有多层降温层；
吸热单元，设置于所述洗涤塔中，其包括至少两组吸热回路，每组所述吸热回路均包括喷液器、集液器以及热交换器，所述热交换器分别与所述喷液器和所述集液器连接，所述喷液器位于所述降温层的上方，所述集液器位于所述降温层的下方，位于最上层的吸热回路中流通减湿水，其余吸热回路中流通碱液；
换热储能单元，其包括依次连接组成余热回收回路的第一储液罐、所述热交换器、第二储液罐以及水冷换热器，储能液沿所述余热回收回路流动。
作为一种烟气余热回收系统的优选方案，所述吸热回路为两组，分别为第一吸热回路和第二吸热回路，所述第一吸热回路中的热交换器为第一热交换器，所述第二吸热回路中的热交换器为第二热交换器，所述第一热交换器和所述第二热交换器在所述余热回收回路中串联。
作为一种烟气余热回收系统的优选方案，所述吸热单元还包括杂质去除回路，所述杂质去除回路包括所述喷液器、所述集液器以及抽液泵，所述杂质去除回路流通碱液。
作为一种烟气余热回收系统的优选方案，所述第二吸热回路中的碱液流量大于所述杂质去除回路中的碱液流量。
作为一种烟气余热回收系统的优选方案，所述第一储液罐的出口管路与所述第二热交换器连通，所述第二储液罐的进口管路与所述第一热交换器连通。
作为一种烟气余热回收系统的优选方案，所述第一热交换器、所述第二热交换器以及所述水冷换热器均为双流体流道热交换器。
作为一种烟气余热回收系统的优选方案，所述第一热交换器和所述第二热交换器的进口管路上均设置有所述抽液泵。
作为一种烟气余热回收系统的优选方案，所述第一储液罐和所述第二储液罐的出口管路上均设置有所述抽液泵。
作为一种烟气余热回收系统的优选方案，所述烟气净化单元还包括设置于所述焚烧锅炉的出口端的分离器、半干式反应塔和活性炭喷射器，所述半干式反应塔分别与所述分离器和所述洗涤塔连接，所述半干式反应塔和所述洗涤塔连接的管路上还连接有所述活性炭喷射器以及设置于所述洗涤塔的出口端的引风机。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型提供的烟气余热回收系统，喷液器将减湿水和碱液喷到降温层上，扩大烟气与液体的接触面积，便于有效吸收烟气热量，集液器将吸热后的减湿水和碱液收回吸热回路中；热交换器同时设置在吸热回路和余热回收回路中，碱液和减湿水与储能液在热交换器的不同流道中流动的同时进行热量交换，储能液吸收热量后在余热回收回路中流动并将热量储存到第二储液罐中，通过水冷换热器可以随时将热量供给出去，降温后的储能液流回第一储液罐中进行下一次热交换。以上的设置可以充分吸收并储存烟气净化过程中产生的余热，实现能源再利用。
附图说明
图1是本实用新型具体实施例提供的烟气余热回收系统的结构示意图；
图2是图1中A处的放大图；
图3是本实用新型具体实施例提供的烟气余热回收系统中换热储能单元的结构示意图；
图4是本实用新型具体实施例提供的烟气余热回收系统中余热回收过程的原理示意图。
图中：
1、焚烧锅炉；2、洗涤塔；3、烟囱；4、降温层；5、喷液器；6、集液器；7、第一储液罐；8、第二储液罐；9、水冷换热器；10、第一热交换器；11、第二热交换器；12、抽液泵；13、分离器；14、半干式反应塔；15、活性炭喷射器；16、引风机；17、输水管路；18、供暖用户；19、供冷用户。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
下面结合附图并通过具体实施例来进一步说明本实用新型的技术方案。
本实施例提供一种烟气余热回收系统，如图1所示，其包括烟气净化单元、吸热单元以及换热储能单元。其中，吸热单元中包括吸热回路，换热储能单元中包括余热回收回路。烟气净化单元在对垃圾燃烧产生的烟气进行处理时，会产生一定的热量，即使在焚烧锅炉1中进行了热量回收，也仍然存在大量余热，将第一热交换器10和第二热交换器11同时设置在吸热回路和余热回收回路中，便于将烟气净化单元中产生的余热通过吸热单元传递到储能换热单元中。
具体地，上述烟气净化单元包括依次连接的焚烧锅炉1、分离器13、半干式反应塔14、活性炭喷射器15、洗涤塔2、引风机16以及烟囱3。焚烧锅炉1也可以称为余热锅炉，在现有的烟气净化系统中可以对烟气热量进行初步回收，烟气进入分离器13后，固体颗粒被去除，随后进入半干式反应塔14，在半干式反应塔14中，烟气与石灰浆和水进行混合，一方面使烟气在半干式反应塔14内得到均匀分配，加强烟气与高浓度均匀雾化的石灰溶液的充分混合以便中和反应能够顺利进行，并在有限的时间间隔内获得干燥的反应产物，两个活性炭喷射器15依靠添加比表面积较大的活性炭粉以及高效的滤袋可以吸附烟气中的二噁英以及重金属，使烟气满足排放标准，洗涤塔2对烟气进行除湿降温以及酸性气体的去除。烟气经过以上处理后，引风机16将其抽出并从烟囱3中排放到外部环境中。
现有技术中，洗涤塔2中都要设置一或两层降温层4以及与降温层4对应的吸热回路，用以去除烟气中的氯化氢和二氧化硫等酸性气体，同时使烟气降温，降低烟气湿度，但即使如此，由于降温层4和吸热回路的数量较少，烟气从洗涤塔2排出的排放温度仍然在140℃-160℃，如果直接将该温度范围的烟气直接从烟囱3排出，不仅浪费了大量的烟气余热，还有可能使烟气中残留着氯化氢或二氧化硫等酸性气体，使外界空气被污染。
具体地，为了充分利用烟气中的余热以及进一步去除烟气中的酸性气体残留，本实施例在现有洗涤塔2设置的基础上，增设了两组吸热回路，每一组吸热回路中都对应一个降温层4。如图2所示，降温层4设置在洗涤塔2中，两个个降温层4对应的回路从上到下分别为第一吸热回路和第二吸热回路。其中，每一组吸热回路中都包括喷液器5、集液器6以及抽液泵12。其中，降温层4为水篦子，方便使喷液器5喷出的液体均匀分布在降温层4上，扩大烟气与液体的接触面积，有利于吸收烟气余热。喷液器5以一定高度设置在降温层4上方，集液器6对应喷液器5的位置设置在降温层4的下方，且本实施例中，喷液器5包括三个喷头，集液器6包括三个集液槽，喷头与集液槽一一对应，然而在其他实施例中，可根据降温层4的面积大小适应性调整喷头和集液槽的数量。
进一步地，减湿水沿上述第一吸热回路流动，主要对烟气进行降温除湿，碱液沿第二吸热回路流动，主要吸收烟气中的酸性气体，同时可以吸收大部分烟气热量。烟气进入洗涤塔2时温度比较高，多汇集在洗涤塔2的上方，抽液泵12将减湿水抽入第一吸热回路中，喷液器5将减湿水喷到降温层4上，高温烟气经过降温层4后，自身携带的水蒸气凝结放热，减湿水吸收热量后进入集液器6中继续沿第一吸热回路流动；同理，抽液泵12将第一碱液抽入第二吸热回路中，碱液沿第二吸热回路流动时，降温层4上均匀分布的碱液除去烟气中的酸性气体并放出一定热量，碱液吸收热量后进入集液器6中继续沿第二吸热回路流动。需要说明的是，先对烟气进行除湿是为了减少烟气中的水分，避免碱液吸收过多水分而导致浓度降低，进而影响碱液对酸性气体的吸收。
进一步地，上述第一吸热回路中，喷液器5和抽液泵12之间设置有第一热交换器10，第二吸热回路中，喷液器5和抽液泵12之间设置有第二热交换器11，两个热交换器串联。由于减湿水和碱液都可以吸收烟气余热，因此设置第一热交换器10和第二热交换器11将烟气的余热交换出去，降温后的减湿水和碱液可以对烟气进行除湿吸热或去除酸性气体。
本实施例中还在第二吸热回路的下方设置了杂质去除回路，包括喷液器5、集液器6以及抽液泵12，降温层4设置在喷液器5和集液器6之间，该回路中流通碱液。需要说明的是，本实施例中，第二吸热回路中的碱液流量大于杂质去除回路中的碱液流量。由于杂质去除回路的位置比较靠下且碱液的流量较小，烟气在该回路中只有很小一部分热量可以吸收，因此没必要设置热交换器，该回路的主要作用是进一步去除烟气中的酸性气体。
为了将烟气的余热交换出去，本实施例增设了换热储能单元，如图3所示，其包括依次连接形成余热回收回路的第一储液罐7、第二热交换器11、第一热交换器10、第二储液罐8以及水冷换热器9，储能液沿余热回收回路流动，且第一储液罐7和第二储液罐8的出口管路上均设置有抽液泵12。其中，第一储液罐7中储存的是温度较低的储能液，抽液泵12将储能液抽出沿余热回收回路流动，经过第二热交换器11时与碱液进行热交换，经过第一热交换器10时与减湿水进行热交换，吸热后的储能液温度升高流入第二储液罐8中，实现了烟气余热的储存功能。当需要热量交换时，抽液泵12将高温储能液抽出，流经水冷换热器9时，将热量供给出去，散热后温度降低的储能液再次流入第一储液罐7中进行下一次余热回收。需要说明的是，本实施例中对储能液的种类不作限定，只要能够吸收热量且流动性好就可以作为储能液。
图4为烟气余热回收过程的原理示意图，参考图1，烟气经过从焚烧锅炉1排出后，依次经过分离器13、半干式反应塔14以及活性炭喷射器15后，进入洗涤塔2，第一吸热回路中的减湿水和第二吸热回路中的碱液分别吸收烟气中的余热，与此同时，第一储液罐7中的储能液在抽液泵12的作用下沿余热回收回路流动，流经第二热交换器11时，碱液将热量传递给储能液，流经第一热交换器10时，减湿水将热量传递给储能液，两次升温后的储能液流入第二储液罐8中。
进一步地，本实施例中，吸收的烟气余热主要用于水的升温，具体地，17为输水管路，18为供暖用户，19为供冷用户。需要热水时，抽液泵12将升温后的储能液从第二储液罐8中抽出，流经水冷换热器9时储能液与水进行热交换，升温后的水既可以提供给供暖用户18，也可以提供给需要用热水制冷的供冷用户19，降温后的储能液流回第一储液罐7中进行下一次余热回收，以便不断提供热量。
需要说明的是，本实施例提供的烟气余热回收系统，可以将烟气的排放温度降低到烟气的露点温度(70℃)以下，烟气中携带的水蒸气可以凝结排出，余热回收效率大幅度提高的同时，烟气中的含水率得以降低，避免排烟时在烟囱3的出口处产生白雾现象；且第二吸热回路和杂质去除回路中的碱液可以进一步吸收烟气中的酸性气体，有利于避免空气污染。
本实施例提供的烟气余热回收系统，在原有烟气净化单元的基础上增加了降温层4以及吸热回路的数量，同时增设了储能换热单元。喷液器5可以均匀喷出减湿水和碱液，降温层4可以将液体进一步均匀分散开，扩大烟气与液体的接触面积，便于有效吸收烟气热量，集液器6将吸热后的减湿水和碱液收回吸热回路中；第一热交换器10和第二热交换器11同时设置在吸热回路和余热回收回路中，碱液或减湿水与储能液在热交换器的不同流道中流动的同时进行热量交换，储能液吸收热量后在余热回收回路中流动并将热量储存到第二储液罐8中，通过水冷换热器9可以随时将热量供给出去，降温后的储能液流回第一储液罐7中进行下一次余热回收。以上的设置可以充分吸收并储存烟气净化过程中产生的余热，实现能源再利用。
注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。
技术特征：
1.一种烟气余热回收系统，其特征在于，包括：
烟气净化单元，其包括依次连接的焚烧锅炉(1)、洗涤塔(2)以及烟囱(3)，所述洗涤塔(2)内部设置有多层降温层(4)；
吸热单元，设置于所述洗涤塔(2)中，其包括至少两组吸热回路，每组所述吸热回路均包括喷液器(5)、集液器(6)以及热交换器，所述热交换器分别与所述喷液器(5)和所述集液器(6)连接，所述喷液器(5)位于所述降温层(4)的上方，所述集液器(6)位于所述降温层(4)的下方，位于最上层的吸热回路中流通减湿水，其余吸热回路中流通碱液；
换热储能单元，其包括依次连接组成余热回收回路的第一储液罐(7)、所述热交换器、第二储液罐(8)以及水冷换热器(9)，储能液沿所述余热回收回路流动。
2.根据权利要求1所述的烟气余热回收系统，其特征在于，所述吸热回路为两组，分别为第一吸热回路和第二吸热回路，所述第一吸热回路中的热交换器为第一热交换器(10)，所述第二吸热回路中的热交换器为第二热交换器(11)，所述第一热交换器(10)和所述第二热交换器(11)在所述余热回收回路中串联。
3.根据权利要求2所述的烟气余热回收系统，其特征在于，所述吸热单元还包括杂质去除回路，所述杂质去除回路包括所述喷液器(5)、所述集液器(6)以及抽液泵(12)，所述杂质去除回路流通碱液。
4.根据权利要求3所述的烟气余热回收系统，其特征在于，所述第二吸热回路中的碱液流量大于所述杂质去除回路中的碱液流量。
5.根据权利要求2所述的烟气余热回收系统，其特征在于，所述第一储液罐(7)的出口管路与所述第二热交换器(11)连通，所述第二储液罐(8)的进口管路与所述第一热交换器(10)连通。
6.根据权利要求2所述的烟气余热回收系统，其特征在于，所述第一热交换器(10)、所述第二热交换器(11)以及所述水冷换热器(9)均为双流体流道热交换器。
7.根据权利要求3所述的烟气余热回收系统，其特征在于，所述第一热交换器(10)和所述第二热交换器(11)的进口管路上均设置有所述抽液泵(12)。
8.根据权利要求7所述的烟气余热回收系统，其特征在于，所述第一储液罐(7)和所述第二储液罐(8)的出口管路上均设置有所述抽液泵(12)。
9.根据权利要求1-8任一项所述的烟气余热回收系统，其特征在于，所述烟气净化单元还包括设置于所述焚烧锅炉(1)的出口端的分离器(13)、半干式反应塔(14)和活性炭喷射器(15)，所述半干式反应塔(14)分别与所述分离器(13)和所述洗涤塔(2)连接，所述半干式反应塔(14)和所述洗涤塔(2)连接的管路上还连接有所述活性炭喷射器(15)以及设置于所述洗涤塔(2)的出口端的引风机(16)。
技术总结
本实用新型涉及能源回收技术领域，尤其涉及一种烟气余热回收系统。该烟气余热回收系统包括：烟气净化单元；吸热单元，其包括依次连接组成吸热回路的喷液器、集液器以及热交换器；换热储能单元，其包括依次连接组成余热回收回路的第一储液罐、热交换器、第二储液罐以及水冷换热器。喷液器将减湿水和碱液喷到降温层上，扩大烟气与液体的接触面积，有效吸收烟气热量，集液器将吸热后的液体收回吸热回路中；热交换器同时设置在吸热回路和余热回收回路中，便于减湿水和碱液与储能液进行热交换，储能液吸热后在余热回收回路中流动并将热量储存到第二储液罐中，通过水冷换热器可以随时将热量供给出去，降温后的储能液流回第一储液罐中进行下一次热交换。
技术研发人员：曾智勇;周厚国;赵华;董华佳;黄梓浩
受保护的技术使用者：深圳市爱能森科技有限公司
技术研发日：.12.29
技术公布日：.11.01
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