煙氣冷凝器和富氧燃燒鍋爐的煙氣冷凝系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及煙氣冷凝脫水，具體地，涉及一種煙氣冷凝器和富氧燃燒鍋爐的煙氣冷凝系統。
【背景技術】
[0002]在富氧燃燒鍋爐中，燃料在鍋爐燃燒后，排煙溫度相對較高，煙氣中的水蒸汽仍處于氣態，會帶走大量的熱量。因此在富氧燃燒系統中，為保證磨煤機的正常運行和減小排煙損失，富氧燃燒系統的一次風通常都采用經過脫硫和冷凝處理后的干循環煙氣(體積含水量約5%)，二次風也需要對煙氣進行冷凝處理，脫除煙氣中的水分，使煙氣濕度降低到規定的要求。
[0003]傳統的煙氣冷凝器中利用溫度較低的水或氣體冷卻煙氣，但冷卻水或氣體并不與煙氣直接接觸，使得煙氣冷凝器的熱質交換效率較低，且經過冷凝的煙氣中仍然存在灰塵和有害物質，不能保證富氧燃燒鍋爐的高效使用。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種煙氣冷凝器和富氧燃燒鍋爐的煙氣冷凝系統，該煙氣冷凝器的熱質交換效率高，能夠滿足富氧燃燒鍋爐對循環煙氣的要求。
[0005]為了實現上述目的，根據本實用新型的一方面，提供一種煙氣冷凝器，該煙氣冷凝器包括殼體，所述殼體的頂端設有煙氣出口且底部設有煙氣入口，所述殼體的頂部設有冷卻水入口，所述殼體的腔體底部形成有接水槽和冷卻水出口，在所述殼體的腔體內設有用于向上噴射煙氣的煙氣分布器，所述煙氣分布器的上方設有用于向下噴射冷卻水的冷卻水分布器，所述殼體的頂部設有氣水分離器，從所述煙氣入口進入所述殼體的腔體內的煙氣通過所述煙氣分布器向上噴射，并與通過所述冷卻水入口和所述冷卻水分布器向下噴射的冷卻水進行熱質交換，所述煙氣中的水蒸氣凝結成水并與所述冷卻水向下流入所述接水槽，熱質交換后的所述煙氣在頂部經過所述氣水分離器的氣水分離后排出所述煙氣出口。[0006 ]優選地，所述接水槽形成為向上張口的漏斗狀。
[0007]優選地，所述殼體底部設有自動噴嘴，所述自動噴嘴向所述接水槽中噴射堿性溶液。
[0008]優選地，在所述殼體的內腔中，所述煙氣分布器與所述冷卻水入口之間設有沿所述殼體的軸向依次間隔布置的多個所述冷卻水分布器。
[0009 ] 優選地，相鄰的所述冷卻水分布器之間的軸向距離為800mm-l OOOmm。
[0010]優選地，在所述殼體的內腔中，所述煙氣分布器與所述冷卻水入口之間設有2-4個所述冷卻水分布器，第一個所述冷卻水分布器設置在所述冷卻水入口的高度處。
[0011]優選地，所述冷卻水分布器具有多個噴射口，該噴射口的直徑為0.8mm-1.2mm。
[0012]優選地，所述殼體的頂部設有用于兩級氣水分離的所述氣水分離器。
[0013]此外，根據本實用新型的另一方面，提供了一種富氧燃燒鍋爐的煙氣冷凝系統，該富氧燃燒鍋爐的煙氣冷凝系統包括冷卻塔，所述富氧燃燒鍋爐的煙氣冷凝系統還包括所述的煙氣冷凝器，所述冷卻塔通過進水管路與所述冷卻水入口連接，所述冷卻塔通過出水管路與所述冷卻水出口連接。
[0014]優選地，所述出水管路中沿冷卻水的流動方向依次設有凈化器和增壓水栗，所述進水管路中設有循環水栗。
[0015]通過上述技術方案，冷卻水由循環水栗驅動，從殼體上部的冷卻水入口進入煙氣冷凝器中，并通過冷卻水分布器將冷卻水自上而下噴射至殼體中。來自煙氣系統的煙氣從殼體下部的煙氣入口進入煙氣冷凝器，并通過煙氣分布器將煙氣自下而上地噴射至殼體中，并與逆向流動的冷卻水直接接觸進行熱質交換，使得煙氣被冷卻到對應水蒸氣壓力下的飽和溫度或更低的溫度，使得煙氣中的水蒸氣凝結成水，并隨同冷卻水一起向下流入接水槽。冷凝后的煙氣繼續向上流動進入氣水分離器中，以進一步分離煙氣中的水分，使得煙氣以較低溫度的飽和狀態從煙氣出口排出。由于冷卻水與煙氣直接接觸進行熱質交換，提高了煙氣冷凝器的熱質交換效率，并且脫出了煙氣中的水分，也降低了煙氣的溫度，滿足富氧燃燒鍋爐對循環煙氣的要求，同時冷卻水還對煙氣進行了高效地除塵和吸收有害物質。
[0016]本實用新型的其它特征和優點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【附圖說明】
[0017]附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本實用新型，但并不構成對本實用新型的限制。在附圖中:
[0018]圖1是根據本實用新型的一種實施方式的煙氣冷凝器的結構示意圖；
[0019]圖2是根據本實用新型的一種實施方式的富氧燃燒鍋爐的煙氣冷凝系統的結構示意圖。
[0020]附圖標記說明
[0021 ]I 煙氣入口2 冷卻水出口
[0022]3煙氣分布器 4 殼體
[0023]5接水槽6 冷卻水分布器
[0024]7冷卻水入口 8 氣水分離器
[0025]9煙氣出口10冷卻塔
[0026]11出水管路12進水管路
[0027]13凈化器14增壓水栗
[0028]15循環水栗
【具體實施方式】
[0029]以下結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。
[0030]在本實用新型中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如“上、下”通常是針對附圖所示的方向而言的或者是針對豎直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置關系描述用詞。
[0031 ]圖1顯示了一種煙氣冷凝器，該煙氣冷凝器包括殼體4，殼體4的頂端設有煙氣出口9且底部設有煙氣入口 I，殼體4的頂部設有冷卻水入口 7，殼體4的腔體底部形成有接水槽5和冷卻水出口 2，在殼體4的腔體內設有用于向上噴射煙氣的煙氣分布器3，煙氣分布器3的上方設有用于向下噴射冷卻水的冷卻水分布器6，殼體4的頂部設有氣水分離器8，從煙氣入口 I進入殼體4的腔體內的煙氣通過煙氣分布器3向上噴射，并與通過冷卻水入口7和冷卻水分布器6向下噴射的冷卻水進行熱質交換，煙氣中的水蒸氣凝結成水并與冷卻水向下流入接水槽5，熱質交換后的煙氣在頂部經過所述氣水分離器8的氣水分離后排出煙氣出口 9。
[0032]冷卻水由循環水栗驅動，從殼體4上部的冷卻水入口7進入煙氣冷凝器中，通過冷卻水分布器6將冷卻水自上而下噴射至殼體4中。來自煙氣系統的煙氣從殼體4下部的煙氣入口 I進入煙氣冷凝器，并通過煙氣分布器3將煙氣自下而上地噴射至殼體4中，并與逆向流動的冷卻水直接接觸進行熱質交換，使得煙氣被冷卻到對應水蒸氣壓力下的飽和溫度或更低的溫度，從而使得煙氣中的水蒸氣凝結成水，并隨同冷卻水一起向下流入接水槽5。冷凝后的煙氣繼續向上流動進入氣水分離器8中，以進一步分離煙氣中的水分，使得煙氣以較低溫度的飽和狀態從煙氣出口 9排出。由于冷卻水與煙氣直接接觸進行熱質交換，提高了煙氣冷凝器的熱質交換效率，使得脫出了煙氣中的水分，也降低了煙氣的溫度，滿足富氧燃燒鍋爐對循環煙氣的要求。同時冷卻水會將嚴重溶于水和重量相對較大的灰塵和有害物質從煙氣中分離，以對煙氣進行高效地除塵和吸收有害物質。
[0033]由于煙氣中存在一定的灰渣，每隔一段時間需要進行清理，為此特別地，接水槽5形成為向上張口的漏斗狀。煙氣中的灰渣遇見冷卻水后，在自身的重力作用下與冷卻水一起向下流入接水槽5中，通過將接水槽5設計成漏斗狀，使得灰渣聚集在接水槽5的底部，方便了灰渣收集，經過一段時間后再排放水中沉積下來的灰渣。
[0034]經過脫硫處理后的煙氣，仍然含有一定量的硫酸，煙氣被冷卻水洗滌后，冷卻水將含有一定的酸性，因此特別地，殼體4底部設有自動噴嘴，自動噴嘴向接水槽5中噴射堿性溶液。通過向接水槽5中噴射堿性溶液以中和水中的酸性，以防止冷卻水中的酸腐蝕煙氣冷凝器。
[0035]由于接水槽5形成在殼體4的腔體底部，使得冷卻水中的酸對殼體4的腐蝕最嚴重，因此本實用新型的煙氣冷凝器還可以將殼體4的內壁涂有防腐的涂料，或在殼體4內設置碳鋼防腐內襯，例如聚四氟乙烯或硼硅酸鹽玻璃。通過上述防腐措施，延長了煙氣冷凝器的使用壽命，同時也提高了煙氣冷凝器的安全性和可靠性。
[0036]為了能夠與向上噴射的煙氣充分接觸以進行高效的熱質交換，特別地，在殼體4的內腔中，煙氣分布器3與冷卻水入口 7之間設有沿殼體4的軸向依次間隔的多個冷卻水分布器6。冷卻水入口 7處設置的冷卻水分布器6能夠按所需的流量，通過高效低壓霧化裝置，將冷卻水噴淋成霧狀，均勻降落，并與向上噴射的煙氣進行熱質交換。在本實用新型的優選實施方式中，冷卻水分布器6為噴淋裝置。
[0037]特別地，相鄰的冷卻水分布器6之間的軸向距離為800mm-1000mm。以保證既能均