節能環保型鍋爐尾氣排放塔的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種節能環保型鍋爐尾氣排放塔，包括排放塔本體，其中：排放塔本體的底部中部設置有尾氣流入煙道和尾氣熱回收裝置；尾氣流入煙道的一端與鍋爐房尾氣排放管道連通，尾氣流入煙道的另一端與尾氣熱回收裝置的表面接觸；排放塔本體的底部四周均設置有室外冷風進口；從室外冷風進口進入的冷空氣與經過尾氣熱回收裝置處理后的鍋爐尾氣共同通往排放塔本體的中部對撞腔室；排放塔本體的頂部從中部向兩側分布設置有兩個整體呈S形的排氣煙道，頂部兩側設置有混合尾氣出口；S形的排氣煙道的入口端與中部對撞腔室連通，S形的排氣煙道的出口端與混合尾氣出口連通；S形的排氣煙道的煙道壁上均鋪設有用于吸附固體顆粒物的吸附擋板。
【專利說明】節能環保型鍋爐尾氣排放塔
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及熱能設備制造領域，尤其涉及一種節能環保型鍋爐尾氣排放塔。
【背景技術】
[0002]在日常生產中，燃氣鍋爐的應用范圍較為廣泛，適用于工業烘干應用領域、大型商業建筑或是民用建筑內的采暖等領域。
[0003]燃氣鍋爐尾氣一般溫度可達到150°C左右，有可以回收利用的廢熱。目前，國內外針對鍋爐尾氣的余熱回收已有研究，并已有部分產品。如圖1所示意的現有技術中兩種鍋爐尾氣余熱裝置架構對比示意圖，A是一般未安裝尾氣余熱回收裝置示意圖；B是安裝尾氣余熱回收的排放示意圖，安裝尾氣換熱器后鍋爐尾氣排放溫度降低，回收的熱量可以用于采暖、衛生熱水制備、進水余熱或其他用途；尾氣換熱器的種類有殼管式換熱器、相變換熱器、噴水換熱器等多種方式。但是已有的尾氣換熱器產品都是安裝在鍋爐房內，一般接近鍋爐尾氣出口，注重如何降低鍋爐尾氣的排放溫度，盡量回收余熱。
[0004]但是上述圖1，現有技術中B所示意的系統架構卻存在如下的客觀技術缺陷:已有的尾氣換熱器產品主要存在幾個方面的問題:(I)功能單一:注重如何降低鍋爐尾氣的排放溫度，關注對熱量的回收，而忽略了鍋爐尾氣煙囪排放口處尾氣中污染物對環境的影響，使用現有裝置后只能實現廢熱利用的單一功能。(即排放的鍋爐尾氣會產生大量的白色煙霧影響了小區環境，同時尾氣中固體顆粒物的排放無疑加重了北方城市已經嚴重的霧霾氣候)。鍋爐尾氣也是一種能引起環境破壞的污染源，尾氣出口的高溫煙氣中含固體顆粒和有害氣體(PM2.5 (particulate matter,顆粒物)、氮氧化物(NOX)、硫氧化物(SOX)、CO、C02等)，一般燃氣鍋爐尾氣還含有水蒸汽(H20)。其中，造成大氣污染的主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(N02)和二氧化硫(S02)等。
[0005](2)B所示意的系統架構安裝難度較大:鍋爐尾氣熱回收是近年才得到重視的節能技術，國內已有大量在用鍋爐較少有安裝尾氣熱回收裝置，利用已有設備和技術實施鍋爐尾氣的廢熱回收利用一般不可避免地要涉及到鍋爐房尾氣排放系統和其他加熱系統的二次改造，施工難度大，改造成本高；即使是對新建的鍋爐尾氣排放系統，初次安裝時就使用尾氣換熱裝置，由于上述鍋爐尾氣熱回收裝置僅僅局限于安裝在鍋爐房內，且安裝場所設備多、管線多，因此安裝難度均較大。
[0006]因此，如何克服現有技術中涉及的上述技術問題，對于本領域技術人員來說是亟待解決的技術問題。
實用新型內容
[0007]本實用新型的目的在于提供一種節能環保型鍋爐尾氣排放塔，以解決上述問題。
[0008]為了達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的:
[0009]本實用新型提供了一種節能環保型鍋爐尾氣排放塔，包括排放塔本體，其中:
[0010]所述排放塔本體的底部中部設置有尾氣流入煙道和尾氣熱回收裝置；所述尾氣流入煙道的一端與鍋爐房尾氣排放管道連通，所述尾氣流入煙道的另一端與所述尾氣熱回收裝置的表面接觸；所述排放塔本體的底部四周均設置有室外冷風進口 ；從所述室外冷風進口進入的冷空氣與經過尾氣熱回收裝置處理后的鍋爐尾氣共同通往所述排放塔本體的中部對撞腔室；
[0011]所述排放塔本體的頂部從中部向兩側分布設置有兩個整體呈S形的排氣煙道，頂部兩側設置有混合尾氣出口 ；所述S形的排氣煙道的入口端與中部對撞腔室連通，所述S形的排氣煙道的出口端與混合尾氣出口連通；
[0012]所述S形的排氣煙道的煙道壁上均鋪設有用于吸附固體顆粒物的吸附擋板。
[0013]較佳地，所述吸附擋板包括金屬濾網或濾紙、活性炭濾板、靜電集塵裝置；所述吸附擋板與所述排放塔本體可拆卸連接。
[0014]較佳地，所述混合尾氣出口處還設置有消聲吸附百葉，所述消聲吸附百葉與所述排放塔本體可拆卸連接。
[0015]較佳地，所述尾氣流入煙道外壁設置有煙道保溫層。
[0016]較佳地，所述排放塔本體包括長方體形塔身和人字形塔蓋；所述長方體形塔身和人字形塔蓋均為彩鋼板搭建而成。
[0017]較佳地，所述排放塔本體的底部還設置有防雷接地裝置。
[0018]較佳地，所述排放塔本體的正面還設置有檢修維護門。
[0019]與現有技術相比，本實用新型實施例的優點在于:
[0020]本實用新型提供的一種節能環保型鍋爐尾氣排放塔，分析上述節能環保型鍋爐尾氣排放塔結構可知:
[0021]尾氣凝結水霧隔離原理:由于排放塔本體底部的尾氣流入煙道的尾氣進入口和頂部的混合尾氣出口存在垂直高差，且排放塔本體內部煙氣和外部空氣存在溫差，因此在室外冷風進口和混合尾氣出口之間存在熱壓，可形成自然對流動力，不需要機械動力可趨勢室外空氣進入排放塔本體并與煙氣混合后從混合尾氣出口點排出；高溫鍋爐尾氣經過熱換換熱器初步降溫后，進入中部對撞腔室內，此時冷空氣與換熱處理后的還有余熱的尾氣進行對撞混合，由于兩種氣體溫度差的影響，而迅速液化產生大量的水蒸氣，水蒸氣將會對大量的固體顆粒和污染氣體進行霧化沉降，從而對尾氣進行第一次對撞凈化處理；
[0022]隨后經過對撞腔室內的混合氣體與室外低溫冷空氣在S形的排氣煙道內再次不斷混合，尾氣不斷降溫，鍋爐尾氣中的水蒸汽得以凝結，從混合尾氣出口排出后不再凝結，因此在排放塔本體外不再看到有白霧產生，美化了尾氣排放口附近的景觀效果，體現了排放塔本體的環保功能。
[0023]顆粒物去除原理:煙氣中的顆粒物，在與鍋爐尾氣上升和與室外冷空氣不斷混合過程中，排放塔本體內形成的熱濕環境，伴隨著混合煙氣中不斷產生的凝結水滴，使得顆粒物得以不斷增加體積；熱對流使混合煙氣卷攜顆粒物流動的過程中，不斷與吸附擋板接觸，煙氣中的顆粒物不斷被攔截或者吸附(即第二次尾氣凈化處理)，使得排出排放塔本體的混合煙氣中顆粒物的濃度大大降低，非常有利于緩解北方城市的霧霾天氣，體現了排放塔本體的環保功能。
[0024]熱回收工藝原理:鍋爐尾氣從鍋爐排入該節能環保型排放塔后，從入口到混合尾氣出口的經過多坡次的尾氣處理和沉降；其中尾氣在經過與尾氣熱回收裝置的表面接觸后，高溫尾氣中的熱量被熱換中的相變換熱介質蒸發吸收，尾氣降溫，尾氣中的高溫水蒸汽同時降溫初步凝結。
[0025]很顯然，本實用新型提供的節能環保型鍋爐尾氣排放塔，集多種功能于一體(凈化、除塵、尾氣熱回收、尾氣噪聲去除等)，且獨立于鍋爐房，其外形結構美觀，內部可實現多種熱能設備(例如:尾氣熱回收裝置)的安裝和應用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1為現有技術中的兩種鍋爐尾氣余熱裝置架構對比示意圖的結構示意圖；
[0027]圖2為本實用新型實施例提供的節能環保型鍋爐尾氣排放塔的剖視結構示意圖；
[0028]圖3為本實用新型實施例提供的節能環保型鍋爐尾氣排放塔的外觀結構示意圖。
【具體實施方式】
[0029]下面通過具體的實施例子并結合附圖對本實用新型做進一步的詳細描述。
[0030]參見圖2，本實用新型實施例提供的一種節能環保型鍋爐尾氣排放塔，包括排放塔本體10，其中:
[0031]所述排放塔本體10的底部中部設置有尾氣流入煙道I和尾氣熱回收裝置2 ;所述尾氣流入煙道I的一端與鍋爐房內輸出的尾氣排放管道連通，所述尾氣流入煙道I的另一端與所述尾氣熱回收裝置2的表面接觸；所述排放塔本體10的底部四周均設置有室外冷風進口 11 ;從所述室外冷風進口 11進入的冷空氣與經過尾氣熱回收裝置2處理后的鍋爐尾氣共同通往所述排放塔本體10的中部對撞腔室4 ；
[0032]所述排放塔本體10的頂部從中部向兩側分布設置有兩個整體呈S形的排氣煙道6，頂部兩側設置有混合尾氣出口 7 ;所述S形的排氣煙道6的入口端與中部對撞腔室4連通，所述S形的排氣煙道6的出口端與混合尾氣出口 7連通；
[0033]所述S形的排氣煙道6的煙道壁上均鋪設有用于吸附固體顆粒物的吸附擋板5。
[0034]尾氣凝結水霧隔離原理:由于排放塔本體底部的尾氣流入煙道的尾氣進入口和頂部的混合尾氣出口存在垂直高差，且排放塔本體內部煙氣和外部空氣存在溫差，因此在室外冷風進口和混合尾氣出口之間存在熱壓，可形成自然對流動力，不需要機械動力可趨勢室外空氣進入排放塔本體并與煙氣混合后從混合尾氣出口點排出；高溫鍋爐尾氣經過熱換換熱器初步降溫后，進入中部對撞腔室內，此時冷空氣與換熱處理后的還有余熱的尾氣進行對撞混合，由于兩種氣體溫度差的影響，而迅速液化產生大量的水蒸氣，水蒸氣將會對大量的固體顆粒和污染氣體進行霧化沉降，從而對尾氣進行第一次對撞凈化處理；
[0035]隨后經過對撞腔室內的混合氣體與室外低溫冷空氣在S形的排氣煙道內再次不斷混合，尾氣不斷降溫，鍋爐尾氣中的水蒸汽得以凝結，從混合尾氣出口排出后不再凝結，因此在排放塔本體外不再看到有白霧產生，美化了尾氣排放口附近的景觀效果，體現了排放塔本體的環保功能。
[0036]顆粒物去除原理:煙氣中的顆粒物，在與鍋爐尾氣上升和與室外冷空氣不斷混合過程中，排放塔本體內形成的熱濕環境，伴隨著混合煙氣中不斷產生的凝結水滴，使得顆粒物得以不斷增加體積；熱對流使混合煙氣卷攜顆粒物流動的過程中，不斷與吸附擋板接觸，煙氣中的顆粒物不斷被攔截或者吸附(即第二次尾氣凈化處理)，使得排出排放塔本體的混合煙氣中顆粒物的濃度大大降低，非常有利于緩解北方城市的霧霾天氣，體現了排放塔本體的環保功能。
[0037]熱回收工藝原理:鍋爐尾氣從鍋爐排入該節能環保型排放塔后，從入口到混合尾氣出口的經過多坡次的尾氣處理和沉降；其中尾氣在經過與尾氣熱回收裝置的表面接觸后，高溫尾氣中的熱量被熱換中的相變換熱介質蒸發吸收，尾氣降溫，尾氣中的高溫水蒸汽同時降溫初步凝結。
[0038]下面對本實用新型實施例提供的節能環保型鍋爐尾氣排放塔的具體結構做一下進一步說明:
[0039]其中，所述吸附擋板5包括金屬濾網或濾紙、活性炭濾板、靜電集塵裝置或是其他多孔吸附材料(對此不再一一贅述)；所述吸附擋板5與所述排放塔本體10可拆卸連接。
[0040]需要說明的是，吸附擋板可以使用多孔性過濾材料，如無紡布、金屬濾網、活性炭濾板、濾紙、纖維、泡沫棉等(目前吸附能力最強的當數HEPA高密度空氣濾材)，吸附空氣中的懸浮顆粒，有害氣體，并對混合氣體進行富集，從而凈化空氣。或是采用靜電集塵裝置:通過靜電使尾氣中污染物帶電，然后用集塵裝置捕集吸附了帶電粒子的空氣塵埃，達到凈化空氣目的。
[0041]較佳地，所述混合尾氣出口 7處還設置有消聲吸附百葉(未示出)，所述消聲吸附百葉與所述排放塔本體10可拆卸連接。
[0042]較佳地，所述尾氣流入煙道I外壁設置有煙道保溫層。
[0043]較佳地，所述排放塔本體10包括長方體形塔身101和人字形塔蓋102 ;所述長方體形塔身101和人字形塔蓋102均為彩鋼板(還可以選用其他傳熱效果良好的熱導體材料來替代彩鋼板)搭建而成。
[0044]需要說明的是，在節能環保型鍋爐尾氣排放塔的結構中，以彩鋼板為結構基礎，多個彩鋼板固定連接可以形成排放塔本體的結構。
[0045]較佳地，所述排放塔本體10的底部還設置有防雷接地裝置103。
[0046]較佳地，參見圖3，所述排放塔本體10的正面還設置有檢修維護門104。
[0047]下面對上述結構依次做一下說明:
[0048]需要說明的是，(I)除霧可靠性考慮:為了有利于尾氣中的水蒸汽凝結，處理塔頂板及立板均采用傳熱性能好的金屬板材制作(如彩鋼板)；此外，處理塔上部混合尾氣的流道設置成蛇形，可增加混合尾氣在塔內的停留時間，增加水汽凝結程度和對顆粒物的捕捉程度；
[0049](2)防雷考慮:由于處理塔設置于室外且為圍護結構為金屬材質，為了安全使用處理塔設置底部防雷接地裝置；
[0050](3)噪聲防止的考慮:由于鍋爐尾氣排放煙道連接鍋爐房，鍋爐房內設備較多，可能有鍋爐房的設備運行噪聲從尾氣排放口排出影響環境，為了隔離噪聲，處理塔設置為封閉結構，塔外冷風進風口和混合尾氣排放口均采用消聲百葉，可有效防止噪聲污染；
[0051](4)鍋爐排煙道保溫:處理塔內對鍋爐排煙道強化保溫，防止鍋爐尾氣在排煙道內產生凝結水，倒流回鍋爐影響設備正常使用；
[0052](5)檢修維護便利性考慮:處理塔設置可開啟的檢修維護門，平時關閉檢修時可開啟；塔內各攔截吸附擋板、消聲百葉均設置為可拆卸方式，運行一定周期后可根據被攔截隔離的尾氣顆粒污染物進行清洗和更換。
[0053]與現有鍋爐尾氣處理裝置相比，本實用新型實施例提供的節能環保型鍋爐尾氣排放塔具有下述優點:
[0054](I)多功能:集成了鍋爐尾氣熱回收、鍋爐尾氣煙霧隔離、鍋爐尾氣顆粒物去除、尾氣排放口噪聲處理、排放口景觀改善等多種功能于一體。通過高效重力式熱管換熱器回收鍋爐尾氣余熱，通過蛇形流道結構確保尾氣在塔內的降溫凝結，防止水汽在塔外凝結，設置多道攔截吸附擋板，使尾氣中顆粒物在塔內熱濕環境下聚集后被有效捕捉，設置消聲吸附百葉進排風口，降低鍋爐尾氣排放口處的排放噪聲。
[0055](2)安裝便利:本鍋爐尾氣處理塔安裝簡單，可根據排放口處室外場地條件進行針對性設計，只要保證處理塔內足夠的流通空間，不受鍋爐房內設備和管道布置空間的限制，也避免了與設備房內各種管道和設備的交叉，施工成本低。對新建鍋爐房和改建鍋爐房的尾氣處理均可適用。
[0056](3)可靠性好:處理塔無機械活動部件，使用壽命長(10年以上)；設備日常檢修維護方便。
[0057](4)景觀效果好:改變傳統的鍋爐尾氣排放口突兀的景觀影響，將排放口設置成景觀類建筑，兼顧排放口與周邊建筑室外環境的協調統一，尾氣處理塔造型美觀，排放塔的安裝設置于建筑環境有機統一。
[0058]本實用新型實施例提供的節能環保型鍋爐尾氣排放塔可以對待凈化尾氣進行多級(即多坡次)、連續、大氣體量的凈化、富集和沉降處理，其對鍋爐尾氣凈化處理技術效果非常明顯，可達到相當高的效凈化效率；本裝置對二氧化硫的脫除率為較高，反應速率高；
[0059]本實用新型實施例提供的節能環保型鍋爐尾氣排放塔，可以對燃氣鍋爐尾氣排放進行有效的空氣凈化，符合大氣污染物排放標準。在回收尾氣廢熱的同時，降低尾氣中污染物對大氣環境的破壞，尤其是在對北方城市冬季期間，降低高溫尾氣排放口濃烈的白色煙霧對視覺景觀的破壞，減少煙氣中PM2.5等固體顆粒物向大氣環境的排放，緩解北方城市的霧霾氣候，同時這樣的節能環保型鍋爐尾氣排放塔還具有易改造、易拆裝(多為可拆卸的連接方式)、維修方便等特性，其制造安裝步驟簡便，結構緊湊，體積小、占地面積小。
[0060]以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種節能環保型鍋爐尾氣排放塔，其特征在于， 包括排放塔本體，其中: 所述排放塔本體的底部中部設置有尾氣流入煙道和尾氣熱回收裝置；所述尾氣流入煙道的一端與鍋爐房尾氣排放管道連通，所述尾氣流入煙道的另一端與所述尾氣熱回收裝置的表面接觸；所述排放塔本體的底部四周均設置有室外冷風進口 ；從所述室外冷風進口進入的冷空氣與經過尾氣熱回收裝置處理后的鍋爐尾氣共同通往所述排放塔本體的中部對撞腔室； 所述排放塔本體的頂部從中部向兩側分布設置有兩個整體呈S形的排氣煙道，頂部兩側設置有混合尾氣出口 ；所述S形的排氣煙道的入口端與中部對撞腔室連通，所述S形的排氣煙道的出口端與混合尾氣出口連通； 所述S形的排氣煙道的煙道壁上均鋪設有用于吸附固體顆粒物的吸附擋板。
2.如權利要求1所述的節能環保型鍋爐尾氣排放塔，其特征在于， 所述吸附擋板包括金屬濾網或濾紙、活性炭濾板、靜電集塵裝置；所述吸附擋板與所述排放塔本體可拆卸連接。
3.如權利要求1所述的節能環保型鍋爐尾氣排放塔，其特征在于， 所述混合尾氣出口處還設置有消聲吸附百葉，所述消聲吸附百葉與所述排放塔本體可拆卸連接。
4.如權利要求1所述的節能環保型鍋爐尾氣排放塔，其特征在于， 所述尾氣流入煙道外壁設置有煙道保溫層。
5.如權利要求1所述的節能環保型鍋爐尾氣排放塔，其特征在于， 所述排放塔本體包括長方體形塔身和人字形塔蓋；所述長方體形塔身和人字形塔蓋均為彩鋼板搭建而成。
6.如權利要求5所述的節能環保型鍋爐尾氣排放塔，其特征在于， 所述排放塔本體的底部還設置有防雷接地裝置。
7.如權利要求6所述的節能環保型鍋爐尾氣排放塔，其特征在于， 所述排放塔本體的正面還設置有檢修維護門。
【文檔編號】F23J15/02GK203963979SQ201420371832
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月7日 優先權日:2014年7月7日
【發明者】林真國 申請人:新疆中云智能科技有限公司