CN212253712U - 加热炉烟气脱水及热量回收*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及加热炉技术领域，公开了一种加热炉烟气脱水及热量回收***，所述***包括依次相连的加热炉、高温空预器、第一低温空预器、第二低温空预器、脱液水包、引风机和烟囱，以及与第一低温空预器和第二低温空预器分别相连的换热器，与换热器相连的鼓风机，与脱液水包依次相连的中和罐和碱液储罐。本实用新型提供的加热炉烟气脱水及热量回收***基本上能够将加热炉烟气中的水全部脱除，可以减小引风机和烟囱的腐蚀，降低引风机的负荷，提高加热炉的热效率。

Description

加热炉烟气脱水及热量回收***

技术领域

本实用新型涉及加热炉技术领域，具体涉及一种加热炉烟气脱水及热量回收***。

背景技术

在传统的石油化工装置中，加热炉是应用非常广泛的设备，加热炉排放的烟气一般在空气预热器中与空气完成换热后由引风机输送到烟囱，最终排向大气。由于加热炉燃料中含有硫化物，因而加热炉排放的烟气中除了大量的水蒸气外，还含有少量的酸性气体。这些酸性气体与水结合形成的酸雾被烟气带入引风机中极易腐蚀引风机，也会对烟囱造成腐蚀，直接排入到大气中容易形成酸雨污染环境。此外，由于加热炉排放的烟气量比较大，引风机的负荷有限，工业生产中往往将备用引风机一并开启，从而导致加热炉***的容错能力较差。

对空气预热器排出的烟气进行脱水处理，一方面可以减小烟气的排放量，从而降低引风机负荷，另一方面在脱水的过程中可以将酸性气体一起除去，能够有效降低烟气中的酸雾及烟尘含量，减小引风机及烟囱的腐蚀，同时避免酸雾排入大气，污染环境。

但是，在实际生产中，空气预热器排放的烟气的温度一般比较高，在120-150℃左右，而且空气预热器与引风机之间的烟道比较短，在这种情况下对烟气进行脱水操作主要面临以下几个方面的问题：1)降低排烟温度，使水冷凝，方便对烟气中的水分进行脱除，但是这样会加剧空气预热器的露点腐蚀；2)由于烟气中含有大量的水蒸气，对烟气专门进行脱水处理，会得到大量的冷凝水，如果这部分水不能及时排出，产生的积水容易损坏引风机，造成设备故障。而目前的工业生产中，在烟气排放的过程中冷凝下来的水量一般比较小，烟气中的水大部分随烟气排入大气中，且现有的冷凝水排放口难以满足烟气大量脱水的需求；3)从烟气中冷凝下来的水温度高，酸性强，具有危险性，直接排放不仅会造成热量浪费，而且不符合环保要求。

CN1793766A中公开了一种管式加热炉，包括加热炉本体和余热回收***，余热回收***包括空气预热器，其中空气预热器由非冷凝式空气预热器和冷凝式空气预热器两段组成，余热回收***中另设有冷凝液收集池、引风机和鼓风机，冷凝液收集池直接设在冷凝式空气预热器下方，冷凝液收集池与引风机相连接，鼓风机与冷凝式空气预热器相连。虽然这种管式加热炉能能回收部分含酸水蒸气的汽化潜热，进一步提高加热炉热效率，但是其排烟温度在100℃左右，烟气中含酸水蒸气无法全部冷凝下来，烟气脱水效果仍有待进一步提高。而且冷凝式空气预热器存在换热不均匀的问题，容易出现局部露点腐蚀，且因为换热不均匀造成了排烟温度高，加热炉热效率下降，烟气中的水大部分随烟气排入大气，冷凝脱除的水量非常少。

因此，亟需提供一种脱水效果好、引风机负荷小、环保性能佳、操作方便的加热炉烟气脱水及热量回收***。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的引风机腐蚀严重、负荷大，热量损失多，酸性烟气腐蚀烟囱，排入大气污染环境，烟气中脱除的水量非常少的问题，提供一种加热炉烟气脱水及热量回收***，该***基本上能够将加热炉烟气中的水全部脱除，利用脱除的水加热空气，可以将加热炉的热效率提高1.2％左右。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种加热炉烟气脱水及热量回收***，所述***包括依次相连的加热炉、高温空预器、第一低温空预器、第二低温空预器、脱液水包、引风机和烟囱，以及与第一低温空预器和第二低温空预器分别相连的换热器，与换热器相连的鼓风机，与脱液水包依次相连的中和罐和碱液储罐；

其中，在所述第一低温空预器上设置有第一低温空预器高温烟气出口和第一低温空预器低温烟气出口；在所述第二低温空预器上设置有第二低温空预器高温烟气入口和第二低温空预器低温烟气入口；所述第一低温空预器高温烟气出口与第二低温空预器低温烟气入口相连；所述第一低温空预器低温烟气出口与第二低温空预器高温烟气入口相连；

在第二低温空预器与脱液水包之间设置有第一烟道，在脱液水包与引风机之间设置有第二烟道；在所述第一烟道内，至少设置有一块横向挡板，且在所述横向挡板的下方至少设置有一块斜向挡板；在所述第二烟道内，至少设置有一个除沫网；

所述中和罐用于使来自脱液水包的冷凝水和来自碱液储罐的碱液进行中和反应，得到废水；所述换热器用于回收中和罐中废水的热量以加热进入第一低温空预器和第二低温空预器的空气。

优选地，所述横向挡板设置为两块，两块所述横向挡板在第一烟道内沿第一烟道延伸方向错位且间隔分布。

优选地，所述横向挡板上设置有泪孔，在垂直于第一烟道延伸方向上，横向挡板面积与第一烟道横截面积的比为1：3-4。

优选地，所述斜向挡板设置在距离脱液水包最近的横向挡板的下方，且位于脱液水包的上方，所述斜向挡板与横向挡板之间的锐角夹角为30-60°。

优选地，所述除沫网与第二烟道的延伸方向之间的锐角夹角为30-60°。

优选地，所述第一烟道包括混合烟道和脱水烟道，其中，所述混合烟道设置在第二低温空预器的底部，将第二低温空预器高温烟气出口和第二低温空预器低温烟气出口包裹在内，用于混合第二低温空预器高温烟气出口和第二低温空预器低温烟气出口排出的烟气；所述脱水烟道设置在混合烟道与脱液水包之间，通过在脱水烟道内设置横向挡板和斜向挡板起到脱水的作用。

优选地，在所述混合烟道内，设置有带筛孔的烟道，其中，所述带筛孔的烟道一端与第二低温空预器底部相连，且位于第二低温空预器高温烟气出口和第二低温空预器低温烟气出口之间，另一端与脱水烟道的入口相连。

优选地，所述第一低温空预器和第二低温空预器为铸铁板式空气预热器。

优选地，所述中和罐和碱液储罐通过碱液注入泵相连；在碱液注入泵出口和碱液储罐之间，设置有碱液返回管线，在碱液返回管线上，设置有碱液返回闸阀。

优选地，所述***还包括压力平衡管线，所述压力平衡管线设置在中和罐和第二烟道之间。

通过上述技术方案，本实用新型具有的有益技术效果如下：

1)本实用新型中所提供的加热炉烟气脱水及热量回收***，通过第一低温空预器和第二低温空预器之间的交叉连接，使得第二低温空预器排出的烟气温度更均匀；通过设置脱液水包、带筛孔的烟道、横向挡板、斜向挡板和除沫网，基本上能够安全、方便、快捷的脱除烟气中所夹带的所有水分及烟尘，使加热炉的热效率提高了大约0.4％；

2)本实用新型中所提供的加热炉烟气脱水及热量回收***，通过设置压力平衡管线，实现了中和罐与脱液水包之间的压力平衡，避免了因负压造成的脱水阻力增大，脱水困难等情况；

3)本实用新型中所提供的加热炉烟气脱水及热量回收***，通过在脱液水包和中和罐一侧设立液位计，可以有效地观察脱液水包和中和罐中的情况，同时在脱液水包底部设置有过滤器能将烟尘等杂质过滤掉，避免其阻塞排水管线；

4)本实用新型中所提供的加热炉烟气脱水及热量回收***，通过碱液储罐和碱液注入泵向中和罐中注入碱液以中和水的酸性，实现了对所脱除的冷凝水的安全、方便、环保的处理；

5)本实用新型中所提供的加热炉烟气脱水及热量回收***，利用脱除的冷凝水加热空气，可以使得加热炉的热效率提高0.8％左右。

附图说明

图1是加热炉烟气脱水及热量回收***的示意图；

图2是带筛孔的烟道的结构示意图；

图3是横向挡板的结构示意图；

图4是对比例1中的加热炉***的示意图。

附图标记说明

1、加热炉 2、高温空预器 31、第一低温空预器

32、第二低温空预器 4、引风机 5、鼓风机

51、鼓风机入口风道 52、鼓风机出口风道 6、脱液水包

61、脱液水包液位计 62、排水闸阀 63、过滤器

64、截止阀 71、横向挡板 72、斜向挡板

73、除沫网 81、混合烟道 82、脱水烟道

83、带筛孔的烟道 84、倾斜烟道 9、烟囱

10、中和罐 101、压力平衡管线 102、平衡闸阀

103、玻璃板液位计 104、远传液位计 105、pH在线监测仪

106、采样管线 107、采样闸阀 11、碱液储罐

111、碱注入漏斗 112、碱注入闸阀 113、注水管线

114、注水闸阀 115、碱液储罐液位计 12、碱液注入泵

121、碱液调节阀 122、碱液流量计 123、碱液返回管线

124、碱液返回闸阀 13、换热器 14、废水输送泵

141、废水返回管线 142、废水返回闸阀 143、废水出口调节阀

144、废水流量计 15、空气吸风口 16、污水处理管路

3、低温空预器

具体实施方式

本实用新型提供了一种加热炉烟气脱水及热量回收***，所述***包括依次相连的加热炉1、高温空预器2、第一低温空预器31、第二低温空预器32、脱液水包6、引风机4和烟囱9，以及与第一低温空预器31和第二低温空预器32分别相连的换热器13，与换热器13相连的鼓风机5，与脱液水包6依次相连的中和罐10和碱液储罐11；

其中，在所述第一低温空预器31上设置有第一低温空预器高温烟气出口和第一低温空预器低温烟气出口；在所述第二低温空预器32上设置有第二低温空预器高温烟气入口和第二低温空预器低温烟气入口；所述第一低温空预器高温烟气出口与第二低温空预器低温烟气入口相连，所述第一低温空预器低温烟气出口与第二低温空预器高温烟气入口相连；

在第二低温空预器32与脱液水包6之间设置有第一烟道，在脱液水包6与引风机4之间设置有第二烟道；在所述第一烟道内，至少设置有一块横向挡板71，且在所述横向挡板71的下方至少设置有一块斜向挡板72；在所述第二烟道内，至少设置有一个除沫网73；

所述中和罐10用于使来自脱液水包6的冷凝水和来自碱液储罐11的碱液进行中和反应，得到废水；所述换热器13用于回收中和罐10中废水的热量以加热进入第一低温空预器31和第二低温空预器32的空气，所述***的具体结构如图1所示。

目前工业生产中一般利用多级空气预热器对空气和烟气进行间接换热以降低排烟温度，同时采用耐腐材质制备空气预热器以解决露点腐蚀问题。目前最常用的耐腐空气预热器是铸铁板式空气预热器。由于铸铁板式空气预热器的换热面积比较大，从铸铁板式空气预热器的两个烟气出口排出的烟气温度不均匀，一个温度偏低，在80℃左右，一个温度偏高，在105℃左右。排烟温度偏低的烟气使得空气预热器烟气出口附近的换热面存在严重的露点腐蚀问题；排烟温度偏高的烟气中夹带的水分以气体的形式存在，由于空气预热器和引风机之间的烟道比较短，在烟气进入引风机之前对水分进行冷凝脱除比较困难，使得引风机和烟囱容易被腐蚀。此外，存在温差的烟气混合不均匀也会影响排烟温度测量的精度，增加***的调控难度。

本实用新型的发明人经过研究发现，在铸铁板式空气预热器的换热面积保持不变的情况下，将铸铁板式空气预热器一分为二，设置为两台，通过两台低温空预器之间交叉连接，可以减小铸铁板式空气预热器两个烟气出口排出的烟气的温差，使得排烟温度偏低的烟气的温度得到提高，排烟温度偏高的烟气的温度得到降低，从而解决了铸铁板式空气预热器因局部烟气排烟温度偏低带来的露点腐蚀问题和因局部烟气排烟温度偏高带来的脱水困难。

在本实用新型中，第一低温空预器低温烟气出口排出的烟气的温度120-130℃，优选为123-127℃，第一低温空预器高温烟气出口排出的烟气的温度127-147℃，优选为133-141℃；第二低温空预器低温烟气出口排出的烟气的温度为86-94℃，优选为88-92℃，第二低温空预器高温烟气出口排出的烟气的温度为88-96℃，优选为90-94℃。

在换热面积保持不变的情况下，只采用一台铸铁板式空气预热器进行换热时，从铸铁板式空气预热器的两个烟气出口排出的烟气温度一个在80℃左右，一个在105℃左右。在将铸铁板式空气预热器设置为两台后，从第二低温空预器32的两个烟气出口排出的烟气温度一个在86-94℃，一个在88-96℃左右。由于第二低温空预器32两个烟气出口排出的烟气的温度均在露点腐蚀温度(84℃)之上，因而解决了铸铁板式空气预热器由于局部排烟温度偏低造成的露点腐蚀问题。又因为第二低温空预器32两个烟气出口排出的烟气的温度在99℃之下(在此温度下，水以液态形式为主，利于从烟气中分离)，通过在第二低温空预器32和引风机4之间的管道内设置横向挡板71、斜向挡板72和除沫网73，可以将水分从烟气中快速脱除，从而减小烟气的排放量，降低引风机4的负荷。而设置在烟道中的脱液水包6则可以起到收集冷凝水的作用，并将冷凝水及时排出***，以减小烟道负担。

优选地，所述高温空预器2上设置有高温空预器空气入口和高温空预器空气出口，所述第一低温空预器31上设置有第一低温空预器空气入口和第一低温空预器空气出口，所述第二低温空预器32上设置有第二低温空预器空气入口和第二低温空预器空气出口；其中，所述第一低温空预器空气入口和第二低温空预器空气入口分别与鼓风机出口风道52相连，所述第一低温空预器空气出口和第二低温空预器空气出口分别与高温空预器空气入口相连，所述高温空预器空气出口与加热炉空气入口相连。

优选地，所述高温空预器2上还设置有高温空预器烟气入口和高温空预器烟气出口，所述第一低温空预器31上还设置有与第一低温空预器高温烟气出口相连的第一低温空预器高温烟气入口，与第一低温空预器低温烟气出口相连的第一低温空预器低温烟气入口；所述第二低温空预器32上还设置有与第二低温空预器高温烟气入口相连的第二低温空预器高温烟气出口，与第二低温空预器低温烟气入口相连的第二低温空预器低温烟气出口；其中，所述高温空预器烟气入口与加热炉烟气出口相连，所述高温空预器烟气出口分别与第一低温空预器高温烟气入口和第一低温空预器低温烟气入口相连，所述第二低温空预器高温烟气出口和第二低温空预器低温烟气出口与引风机4相连。

在本实用新型中，以第一低温空预器31为例，对高/低温出/入口进行说明：在靠近第一低温空预器空气入口一侧设置的烟气出/入口为第一低温空预器低温烟气出/入口，反之，在靠近第一低温空预器空气出口一侧设置的烟气出/入口为第一低温空预器高温烟气出/入口。从高温空预器烟气出口排出的烟气进入第一低温空预器高温烟气入口的量和进入第一低温空预器低温烟气入口的量，优选相等。从鼓风机5排出的空气进入第一低温空预器空气入口的量和进入第二低温空预器空气入口的量，优选相等。

优选地，所述第一烟道包括混合烟道81和脱水烟道82，其中，混合烟道81的管径比脱水烟道82的管径大；其中，本实用新型对第一烟道的形状不做特殊限定，所述烟道优选为长方形或方形。所述混合烟道81设置在第二低温空预器32的底部，将第二低温空预器高温烟气出口和第二低温空预器低温烟气出口包裹在内，用于混合第二低温空预器高温烟气出口和第二低温空预器低温烟气出口排出的烟气；所述脱水烟道82设置在混合烟道81与脱液水包6之间，通过在脱水烟道82内设置横向挡板71和斜向挡板72可起到脱水的作用。在本实用新型中，将脱水烟道82和混合烟道81的连接处称为脱水烟道82的入口。

优选地，为了提高烟气的混合效果，在混合烟道81内，设置有带筛孔的烟道83，如图2所示。其中，所述带筛孔的烟道83一端与第二低温空预器32底部相连，且位于第二低温空预器高温烟气出口和第二低温空预器低温烟气出口之间，另一端与脱水烟道82的入口相连。其中，带筛孔的烟道83可以改变烟气的流动方向，使得两个排烟口排出的烟气的温度更均匀。

优选地，所述带筛孔的烟道83为圆形烟道，所述筛孔的开孔方向垂直于带筛孔的烟道83的外表面，形状优选为圆形。

优选地，所述筛孔沿带筛孔的烟道83的圆周方向均匀排布，筛孔的孔径沿带筛孔的烟道83的轴向自上而下逐渐减小，上部最大的筛孔孔径约为15-30mm，下部最小的筛孔孔径约为10-18mm。其中，上部是指，与第二低温空预器32底部相连的一端。

在本实用新型中，从第二低温空预器高温烟气出口和第二低温空预器低温烟气出口排出的烟气经带筛孔的烟道83混合后得到的烟气的温度为87-95℃，优选为90-92℃。由于从第二低温空预器32中排放的烟气温度低于99℃，因此，烟气中的水以液态形式存在，在第二低温空预器32与引风机4相连的烟道内，设置横向挡板71、斜向挡板72和除沫网73，基本可以将烟气中夹带的水滴全部脱除。

优选地，所述横向挡板71设置为两块，两块所述横向挡板71在第一烟道内，沿第一烟道延伸方向错位且间隔分布。具体地，两块横向挡板71分别设置在脱水烟道82的左右两侧，且沿脱水烟道82的延伸方向间隔排布，如图1所示。其中，所述横向挡板71与脱水烟道82的延伸方向保持垂直，用于改变烟气的流动方向，增大烟气的流动速度。

优选地，所述横向挡板71与第一烟道通过焊接进行连接。为了避免横向挡板71上积聚的酸性冷凝水腐蚀焊缝，降低横向挡板71与烟道之间的连接强度，进而损坏横向挡板71，优选地，在所述横向挡板71上设置有泪孔，其中，所述泪孔设置在横向挡板71与烟道连接的一侧，优选设置4-6个孔径为10-20mm的圆孔，如图3所示。为了减小烟气与横向挡板71之间的摩擦，优选地，在横向挡板71上，设置有一层聚四氟乙烯涂层。

优选地，在垂直于第一烟道延伸方向上，横向挡板71的面积与第一烟道横截面面积的比值为1：3-4，优选为1：4。其中，横向挡板71的面积与第一烟道横截面面积的比值越大，烟气的流速变化越大。为减小烟气对横向挡板71的冲击力，延长横向挡板71的使用寿命，优选将横向挡板71的面积与第一烟道横截面面积的比值限定在1：3-4之间。

本实用新型中通过设置多块横向挡板71，优选设置两块横向挡板71，进一步优选地，第二块横向挡板71的面积比第一块横向挡板71的面积大。其中，第二块横向挡板71指的是距离脱液水包6最近的横向挡板71，这样设置，可以逐步增大烟气的流速，流速越大，与斜向挡板72碰撞时的脱水效果就越好。

优选地，所述斜向挡板72设置在距离脱液水包6最近的横向挡板71的下方，且位于脱液水包6的上方，所述斜向挡板72与横向挡板71之间的锐角夹角为30-60°，优选为45-60°。

在本实用新型中，烟气与横向挡板71发生接触后，烟气的流动方向会发生一定的改变，使烟气流向变为“S”型，在横向挡板71下方设置斜向挡板72，可以使得流动方向发生变化的烟气近乎垂直地撞击到斜向挡板72上。烟气与横向挡板71发生撞击后，由于水滴和烟尘等固体杂质的重力远大于烟气，因而经撞击后可以除掉烟气中夹带的水滴以及烟尘等固体杂质。从斜向挡板72上脱下来的水在下落的过程中可以对烟气进行“清洗”，使烟气中的烟尘、硫化物、二氧化碳等物质尽可能多的溶解在水中，从而达到净化烟气的目的。

优选地，为了提高脱水效果，所述斜向挡板72设置为2-5块，多个斜向挡板72之间平行设置；为了减小水的流动阻力，优选地，在斜向挡板72上设置有一层聚四氟乙烯涂层。

其中，从斜向挡板72上脱下来的水在对烟气进行“清洗”的过程中，也会使得烟气重新夹带一部分水。为了避免烟气中夹带的水腐蚀引风机4和烟囱9，发明人在第二烟道内设置除沫网73对烟气内的水进行再次脱除。

优选地，所述除沫网73与第二烟道的延伸方向之间的锐角夹角为30-60°，优选为45-60°。其中，除沫网73与第二烟道的延伸方向之间的锐角夹角指的是除沫网73下端与第二烟道的延伸方向之间的锐角夹角。所述除沫网73用于拦截烟气中夹带的水滴，拦截下来的水滴在毛细管作用和重力的作用下形成大液滴，流入脱液水包6中，这样可以避免烟气中夹带的酸性水滴造成引风机4和烟囱9腐蚀，并污染环境。

优选地，所述除沫网73设置为1个。

为了方便收集烟道内脱除的冷凝水，优选地，所述脱液水包6设置在第二低温空预器32与引风机4之间的烟道的最低点。

由于除沫网73的位置比脱液水包6高，为了让除沫网73拦截下的水顺利流入脱液水包6中，优选地，在距离脱液水包6最远的除沫网73与脱液水包6之间设置有倾斜烟道84。

优选地，烟气流经除沫网73后进入引风机4，最后排入烟囱9，由烟囱9将烟气排放到大气中。其中，本实用新型通过带筛孔的烟道83、横向挡板71、斜向挡板72和除沫网73的四重设置，使得烟气流经除沫网73后，烟气中水的含量小于2-10wt％，优选小于3-6wt％，基本可以将烟气中夹带的水全部脱除，从而使得烟气的流量可以减小37300-38500m³/h，进而降低了引风机4的负荷。

由于脱除的冷凝水的量比较大，为方便观察脱水量，优选地，在所述脱液水包6上设置有脱液水包液位计61。所述脱液水包液位计61用于观察脱液水包6内的液位，可以解决现有技术中无法查看空气预热器底部积水的问题。

目前工业生产中，一般不对烟气中的水分进行专门的脱除处理，只是排出空气预热器底部积聚的冷凝水。但是本实用新型通过第一低温空预器31和第二低温空预器32之间的交叉连接以及带筛孔的烟道83、横向挡板71、斜向挡板72和除沫网73的设置，基本上可以将烟气中夹带的水滴全部脱下来，从而减小引风机4的负荷，提高加热炉***的容错能力。从烟气中脱除下来的这部分冷凝水不仅量大，而且温度高，一般在80℃左右。利用这部分水加热进入第一低温空预器31和第二低温空预器32的空气，不仅可以回收热量以提高加热炉的热效率，同时还可以提高空气进第一低温空预器31和第二低温空预器32的温度，进一步避免局部露点腐蚀的发生。

因为脱除的冷凝水中含有硫化物，pH值通常在3左右，在回收冷凝水的热量之前，需要先对冷凝水进行中和处理，以避免酸性冷凝水腐蚀设备。所以所述***还包括与脱液水包6依次相连的中和罐10和碱液储罐11其中，所述中和罐10用于使来自脱液水包6的冷凝水和来自碱液储罐11的碱液进行中和反应，得到废水。

优选地，在脱液水包6与中和罐10相连的管路上，依次设置有排水闸阀62、过滤器63和截止阀64。当通过脱液水包液位计61观察到脱液水包6内流入的冷凝水达到一定的量后，可以打开排水闸阀62和截止阀64，将脱液水包6中收集到的冷凝水流入中和罐10中。其中，所述过滤器63优选为Y型过滤器，可以将脱液水包6中的烟尘等固体杂质过滤掉，在实际应用中，可以对过滤器63进行定期清洗。

由于第二低温空预器32底部为负压环境，为了减少脱液水包6中的水流入中和罐10的阻力，优选地，所述***还包括压力平衡管线101，其中，所述压力平衡管线101设置在中和10罐和第二烟道之间，在所述压力平衡管线101上设置有平衡闸阀102。

其中，所述压力平衡管线101用于平衡中和罐10的压力，在***运行期间，压力平衡管线101处于常开状态，当脱液水包6通过脱液水包液位计61观察水包脱液情况不佳时，则需检查确认压力平衡管线101是否打开，或者及时清理过滤器63。

优选地，所述中和罐10上还设置有玻璃板液位计103和远传液位计104，其中，玻璃板液位计103用于现场观察中和罐10内的液位，远传液位计104用于将中和罐10内的液位信号传输至中控室DCS画面上，远程控制中和罐10内的液位。

为了方便控制碱液的加入量，优选地，在所述中和罐10上还设置有pH在线监测仪105和采样管线106，在所述采样管线106上设置有采样闸阀107。其中，pH在线监测仪105能将中和罐10内pH信号传输至中控室DCS画面上，用于远程观察控制中和罐10内水的pH值。采样管线106用于采集中和罐10内的样品进行化验分析。

优选地，所述中和罐10和碱液储罐11通过碱液注入泵12相连，在所述中和罐10和碱液注入泵12相连的管路上，设置有碱液调节阀121和碱液流量计122。在碱液注入泵12出口和碱液储罐11之间，设置有碱液返回管线123，在碱液返回管线123上，设置有碱液返回闸阀124。这样设置的目的是为了精确控制碱液的注入量，进而调控整个中和过程。

为了方便向碱液储罐11中加碱，优选地，在所述碱液储罐11上部设置有碱注入漏斗111和碱注入闸阀112。其中碱注入漏斗111和碱注入闸阀112用于向碱液储罐11中注入高浓度的碱液。

为了方便向碱液储罐11中注水，优选地，在所述碱液储罐11上还设置有注水管线113，在所述注水管线113上设置有注水闸阀114，通过注水管线113可以调节碱液的浓度。

为了方便控制碱液储罐11中的液位，优选地，在所述碱液储罐11上还设置有碱液储罐液位计115。

在本实用新型中，经过碱液处理后得到的废水的温度在80℃左右，为了充分利用这部分热量，所述***还包括换热器13和废水输送泵14，其中，所述换热器13设置在鼓风机5的出口处，用于回收中和罐10中废水的热量以加热进入第一低温空预器31和第二低温空预器32的空气，所述废水输送泵用14于将中和罐10中的废水输送到换热器13中。

优选地，在废水输送泵14的出口和中和罐10之间，设置有废水返回管线141，在所述废水返回管线141上设置有废水返回闸阀142。其中，废水返回管线141用于控制中和罐10的液位，使其不低于30％，以防止空气进入；并且可以增加罐内液体的扰动，使罐内液体混合更均匀。废水返回闸阀142用于调节废水返回量。

优选地，在废水输送泵14与换热器13相连的管路上，设置有废水出口调节阀143和废水流量计144。

在本实用新型中，空气经空气吸风口15进入鼓风机入口风道51，之后进入鼓风机5，从鼓风机5中出来的空气在换热器13内与来自中和罐10的废水进行换热。经过换热后，换热器13排出的空气经鼓风机出口风道52分别由第一低温空预器空气入口和第二低温空预器空气入口进入烟气脱水及热量回收***，换热器13排出的废水则由污水处理管路16输送至污水处理***。

以下将通过实施例对本实用新型进行详细描述。其中，实施例1中第一低温空预器和第二低温空预器的换热面积之和与对比例1中的低温空预器3的换热面积相等。加热炉对流段出口的烟气也即直接从加热炉烟气出口排出的烟气。

实施例1

按照图1所示的一种烟气脱水***进行操作，其中，加热炉燃料气用量为10645m³/h，加热炉对流段出口的烟气温度为280℃，流量为158300m³/h，水的含量为24wt％。从高温空预器出来的烟气温度为170℃，均分成两路进入第一低温空预器。从第一低温空预器低温排烟口出来的温度为125℃，从第一低温空预器高温排烟口出来的温度为138℃；从第二低温空预器低温排烟口出来的温度为89℃，从第二低温空预器高温排烟口出来的温度为91℃；混合后的烟气温度为90℃，从烟囱中排放的烟气中水的含量为4wt％。

鼓风机由空气吸风口吸入的空气的温度为33℃，流量为169000m³/h，空气经过换热器换热后的温度为36℃，从第二低温空预器出来的温度为102℃，从第一低温空预器出来的温度为142℃，从高温空预器出来的温度为262℃。

脱液水包中收集到的冷凝水的量为32t/h，温度为90℃；中和罐中流入的冷凝水的流量为32t/h，注入的碱液的量为2t/h，加碱液中和后得到的废水的温度为80℃。废水输送到换热器中的流量为34t/h，进入换热器的温度为80℃，换热后的温度为40℃。

经过计算可知，实施例1中，引风机的负荷是56％，加热炉的能耗210kgEO/t，热效率为95.5％。

对比例1

按照图4所示的一种烟气脱水***进行操作，其中，加热炉燃料气用量为11000m³/h，加热炉对流段出口的烟气温度为280℃，流量为196200m³/h，水的含量为24wt％。从高温空预器出来的温度为170℃，从低温空预器低温排烟口出来的温度为80℃，从低温空预器高温排烟口出来的温度为105℃；混合后的烟气温度为100℃，从烟囱中排放的烟气中水的含量为20wt％。

鼓风机吹入的空气的温度为33℃，流量为176000m³/h，从低温空预器出来的温度为120℃，从高温空预器出来的温度为260℃。从低温空预器底部排出的冷凝水的量为3t/h。

经过计算可知，对比例1中，引风机的负荷是68％，加热炉的能耗212.6kgEO/t，热效率为94.3％。

通过对比实施例1和对比例1可知，本实用新型提供的加热炉烟气脱水及热量回收***，不仅可以减少引风机腐蚀，降低引风机负荷，而且可以将加热炉的热效率提高1.2％。

以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种加热炉烟气脱水及热量回收***，其特征在于，所述***包括依次相连的加热炉、高温空预器、第一低温空预器、第二低温空预器、脱液水包、引风机和烟囱，以及与第一低温空预器和第二低温空预器分别相连的换热器，与换热器相连的鼓风机，与脱液水包依次相连的中和罐和碱液储罐；

其中，在所述第一低温空预器上设置有第一低温空预器高温烟气出口和第一低温空预器低温烟气出口；在所述第二低温空预器上设置有第二低温空预器高温烟气入口和第二低温空预器低温烟气入口；所述第一低温空预器高温烟气出口与第二低温空预器低温烟气入口相连；所述第一低温空预器低温烟气出口与第二低温空预器高温烟气入口相连；

在第二低温空预器与脱液水包之间设置有第一烟道，在脱液水包与引风机之间设置有第二烟道；在所述第一烟道内，至少设置有一块横向挡板，且在所述横向挡板的下方至少设置有一块斜向挡板；在所述第二烟道内，至少设置有一个除沫网；

所述中和罐用于使来自脱液水包的冷凝水和来自碱液储罐的碱液进行中和反应，得到废水；所述换热器用于回收中和罐中废水的热量以加热进入第一低温空预器和第二低温空预器的空气。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述横向挡板设置为两块，两块所述横向挡板在第一烟道内沿第一烟道延伸方向错位且间隔分布。

3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述横向挡板上设置有泪孔，在垂直于第一烟道延伸方向上，横向挡板面积与第一烟道横截面积的比为1：3-4。

4.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述斜向挡板设置在距离脱液水包最近的横向挡板的下方，且位于脱液水包的上方，所述斜向挡板与横向挡板之间的锐角夹角为30-60°。

5.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述除沫网与第二烟道的延伸方向之间的锐角夹角为30-60°。

6.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述第一烟道包括混合烟道和脱水烟道，其中，所述混合烟道设置在第二低温空预器的底部，将第二低温空预器高温烟气出口和第二低温空预器低温烟气出口包裹在内，用于混合第二低温空预器高温烟气出口和第二低温空预器低温烟气出口排出的烟气；所述脱水烟道设置在混合烟道与脱液水包之间，通过在脱水烟道内设置横向挡板和斜向挡板起到脱水的作用。

7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，在所述混合烟道内，设置有带筛孔的烟道，其中，所述带筛孔的烟道一端与第二低温空预器底部相连，且位于第二低温空预器高温烟气出口和第二低温空预器低温烟气出口之间，另一端与脱水烟道的入口相连。

8.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述第一低温空预器和第二低温空预器为铸铁板式空气预热器。

9.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述中和罐和碱液储罐通过碱液注入泵相连；在碱液注入泵出口和碱液储罐之间，设置有碱液返回管线，在碱液返回管线上，设置有碱液返回闸阀。

10.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述***还包括压力平衡管线，所述压力平衡管线设置在中和罐和第二烟道之间。

Images