摘要：目前，炼油厂、化工厂、热电厂等大、中、小型企业加热炉大而多，每天加热炉烧掉的煤、石油液化气等燃料很多，而每台加热炉的烟囱排入空气中的烟气温度很高，这么多的高温烟气被白白浪费掉，造成大量能源的浪费，而且排入大气中的烟气中还含有大量二氧化碳、硫、磷等化合物，对大气及环境造成了严重的污染。为了解决这些问题，我特设计出能回收加热炉高温烟气中的余热和能除去加热炉烟气中二氧化碳、硫、磷等化合物的应用装置，其特点是把加热炉产生的高温烟气在不影响加热炉正常工作的情况下经压缩机压缩到加入适量的除去二氧化碳、硫、磷等化合物的换热器中的水中，和水进行直接接触并换热，再将换热后的高温热水在清洁器内清洁后进行再利用。起到节能减排之目的。

关键词：余热回收  烟气余热  气候变暖  酸雨  二氧化碳、硫、磷等化合物  清洁器  换热器。

一、技术背景

能源短缺、环境污染带来的全球性气候变暖及酸雨对人类和动植物的危害等已经变成了世界性问题。中国目前能源有限与经济快速发展之间的尖锐矛盾也是一个亟待解决的问题。其中石油化工工业、热电厂等企业成为耗能大户。虽然我国在节能降耗、减少排放、挖潜增效方面取得了一定的成绩，但与国外具有先进技术的同行业相比仍不能令人满意。加热炉的烟气余热回收装置就具有节能减排之效果。

企业的大、中、小型加热炉耗能大，且没有烟气余热回收利用装置，使加热炉内温度较高的烟气白白从烟囱中排掉，烟气中的余热没有得到有效的利用，造成了能源的浪费。同时，加热炉排出的烟气中含有的灰尘、二氧化碳、硫、磷等化合物污染了周边环境，引起了温室效应，严重时还会形成酸雨，造成了巨大的能源浪费和环境污染。加热炉烟气余热回收装置能减少能源浪费，除去烟气中的灰尘、二氧化碳、硫、磷等化合物，提高加热炉的使用效率，不但能满足节能、环保和安全的需要，也能使企业取得经济效益和社会效益。

二、基本原理

采用这种实用新型技术，加热炉内的烟气经烟气管道后，被压缩机送至换热器中，与换热器内的加有适量的除去二氧化碳、硫、磷等化学试剂的水进行直接接触换热后，再通过热水管道由热水泵送到清洁器内，经清洁器内的净化装置净化后，由热水泵送至用热装置，例如：热电厂、暖汽用热水等。这样，加热炉烟气中的余热就得到了有效地利用，减少了能源浪费。同时，加热炉烟气中的灰尘、二氧化碳、硫、磷等化合物也被清除掉，净化了空气，抑制了温室效应和全球气候变暖的快速发展，减少了酸雨的发生，保护了自然环境。其可回收加热炉炉中热量的20-30%，全部除去加热炉烟气中的灰尘、二氧化碳、硫、磷等化合物，获得很大的经济效益。

三、工艺流程及附图说明

（一）附图说明

1、加热炉              2、燃烧室            3、烟气调节挡板

4、压力平衡管          5、烟囱              6、烟气管道

7、压缩机              8、烟气入口          9、分布板

10、换热器             11、进水口           12、烟气出口

13、热水管道           14、烟气挡板         15、净化装置

16、清洁器             17、水泵             18、出水口

19、清洁器进水口       20、21、出水口       22、水泵

23、烟气自动调节挡板   24“U”型连通器      25、26、排污管

  （二）工艺操作说明

由附图可见：这种实用新型技术包括加热炉系统、压缩机系统、换热器系统和清洁器系统四部分。加热炉1的内腔设有燃烧室2。加热炉1上设有烟囱5，在烟囱5及燃烧室2之间设有烟气调节挡板3，可调节加热炉1内烟气的排出量，使燃烧室2内形成稳定的负压，保证加热炉1及燃烧室2正常工作。在烟囱5的一侧设有内、外端分别与燃烧室2及大气相通的压力平衡管4，其作用是当加热炉内烟气量超过或低于压缩机7的吸气量时，用以将多余的烟气排出或吸入空气补充，起到平衡加热炉1内压力作用。压力平衡管4的上部装有烟气自动调节挡板23，烟气自动调节挡板23的作用是自动调节压力平衡管4内的烟气压力，当压缩机7及后部出现故障时，烟气自动调节挡板23自动打开将压力平衡管4内的烟气直接排入大气中，故障排除后，烟气自动调节挡板23自动关小至适当开度使烟气进入压缩机7。压缩机的作用是将烟气从烟囱中抽出并送至换热器10内。烟囱5上端与烟气管道6连接，烟气管道6经压缩机7及烟囱入口8与换热器10内腔连通。换热器10内是内有装水空腔的细长结构（注：换热器中的水内加有适量的除去二氧化碳、硫、磷等化合物的试剂），以加大烟气与水的换热时间和面积，实现充分换热。高于换热器10的“U”型连通器24可防止换热器10中的水倒流入压缩机7（也可将压缩机7安装在高于换热器10的平台上）内。在换热器10内腔、烟气入口8的上部横置有带透气孔的烟气分布板9，其作用将烟气分成若干小气泡，增加烟气与水的换热面积，提高换热效果。分布板9亦可制成锥体形或半圆形等结构。换热器10的上部及顶部分别设有用以补充水的进水口11及烟气出口12。在换热器10的内腔、出水口18的下端设有倾斜的烟气挡板14，其作用是防止烟气从出水口18被水泵17抽出，使烟气只能从上部的烟气出口12排出。换热器10的上部的出水口18与热水管道13连接，热水管道13经水泵17及清洁器进水口19与清洁器16内腔连通。清洁器16为上面开口，内为空腔的长筒结构，其内放置有净化装置15，其与清洁器16的内壁之间留有间隙，可方便地将净化装置15从上面的开口取出并更换。净化装置可采用物理或化学净化方式。排污管25、26可将换热器10或清洁器16内的污水排出。清洁器16上端的出水口20经水管与水泵22连接，水泵22的出水口21与用热水装置或单元连接即可为热电厂、供暖管网及其它用热装置供热水。本技术中的换热器还可采用传统汽水换热器，换热后直接为用热管网或装置供热。

四、结论

（1）本技术可有效回收各大、中、小型加热炉高温烟气中的余热，起到余热再利用之目的；

（2）本技术可有效除去各企业加热炉烟气中的二氧化碳、硫、磷等化合物和烟气中的灰尘，起到净化空气和环境之目的；

（3）本技术可使企业加热炉烟囱及炉膛产生稳定的负压，使加热炉工作更加正常。

五、应用前景

目前，本技术已经申请并取得了国家专利，使加热炉烟气余热回收技术在全国石化企业、热电厂、铁厂、铝厂等企业，特别是烟气排放量大的企业有了更大的推广应用价值。

有些企业还没有重视烟气余热回收的问题。这些直接排放到大气中的烟气不但给环境造成污染，而且极大地浪费了有限的能源。从节能降耗、减少排放等多方面来说，进行加热炉烟气余热回收，既能降低能耗、减少大气污染，又能取得很好的社会效益和经济效益。因此在当今能源日益紧张和环保意识更加增强的情况下，加热炉烟气余热回收装置在全国石化、热电厂等企业具有非常广阔的推广前景。   

加热炉烟气余热回收并净化烟气（技术）装置介绍（二）

企业的大、中、小型加热炉耗能大，没有烟气余热回收利用装置，加热炉内温度较高的烟气直接从烟囱中排掉，烟气中的余热没有得到有效的利用，造成了能源的浪费。而且，加热炉排出的烟气中含有的灰尘、二氧化碳、硫、磷等化合物污染周边环境，引起温室效应，严重时还会形成酸雨，造成巨大的能源浪费和环境污染。该技术能有效的回收各大、中、小型加热炉高温烟气中的余热，有效除去加热炉烟气中的二氧化碳、硫、磷等化合物和烟气中的灰尘，提高加热炉的使用效率，使加热炉烟囱及炉膛产生稳定的负压，保证加热炉工作正常，满足节能降耗、环保和安全的需要。

该实用新型技术包括加热炉系统、压缩机系统、换热器系统和清洁器系统四部分。采用这种实用新型技术，加热炉内的烟气经烟气管道后，被压缩机送至换热器中，与换热器内的添加的适量的除去二氧化碳、硫、磷等化学试剂的水进行直接接触换热后，再通过热水管道由热水泵送到清洁器内，经清洁器内的净化装置净化后，由热水泵送至用热装置，例如：热电厂、暖气用热水等。该技术中的换热器还可采用传统汽水换热器，换热后直接为用热管网或装置供热。

目前，该技术已经取得了国家实用新型专利证书（专利号：ZL2006 20168588.2），在全国石化企业、热电厂、铁厂、铝厂等企业，特别是烟气排放量大的企业有更大的推广应用价值。其可回收加热炉炉中热量的20-30%，全部除去加热炉烟气中的灰尘、二氧化碳、硫、磷等化合物，获得很大的经济效益。

加热炉烟气余热回收装置工艺流程图

9、分布板         10、换热器         11、进水口             12、烟气出口

13、热水管道      14、烟气挡板       15、净化装置           16、清洁器           

17、水泵          18、出水口         19、清洁器进水口       20、21、出水口     

22、水泵          23、烟气自动调节挡板    24“U”型连通器      25、26、排污管

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