一种吸收式热湿废气全热热回收系统的制作方法

本发明涉及一种热湿废气的热回收系统，具体涉及一种吸收式热湿废气全热热回收系统。

背景技术：

热湿废气是一种普遍存在的废热资源，它不但蕴含大量显热热能，同时蕴含大量潜热热能。热湿废气的潜热热能的品位取决于热湿废气里水蒸气的分压力或者至质量百分数。现有的热湿废气热回收方式多采用间壁式换热器，存在两个缺点，(1)如果要得到较高温度的热能回收品位，则只能够回收热湿废气露点温度以上的显热热能，导致热能回收量偏小；(2)如果要得到较大的热能回收量，则必须将热湿烟气降至露点温度以下，导致热能回收品位偏低。采用溶液吸湿的方式进行热湿废气的潜热回收，可以得到高于热湿废气露点温度(一般高出10℃左右)的热能回收品位，但是该热能回收品位还是不能满足一些工程需求。分析发现，热湿废气的显热回收数量与热能回收品位之间存在较大矛盾，要解决这一问题，需要从废热能量的梯级回收利用方面入手。

综上，现有的热湿废气热回收方式存在热回收数量偏少或热能回收品位偏低的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有的热湿废气热回收方式存在热回收数量偏少或热能回收品位偏低的问题，提供了一种吸收式热湿废气全热热回收系统。

本发明的技术方案是：

一种吸收式热湿废气全热热回收系统，它包括吸收喷淋塔、喷淋装置、吸收换热盘管、再生器、再生换热盘管、凝结换热器、溶液回热器、气-水换热器、溶液循环泵、蒸汽疏水装置、第一载热水管路、第一热湿废气管路、第二热湿废气管路、二次蒸汽管路、稀溶液管路和浓溶液管路，

在吸收喷淋塔内部从上往下依次设置喷淋装置和吸收换热盘管，

第一载热水管路上连接吸收换热盘管，吸收换热盘管的出口端连接的第一载热水管路上依次串联连接凝结换热器和气-水换热器，

第一热湿废气管路上连接再生换热盘管，再生换热盘管的出口端与吸收喷淋塔下部的入口端之间通过第一热湿废气管路连通，再生换热盘管的出口端与吸收喷淋塔下部的入口端之间的第一热湿废气管路上设置有气-水换热器，再生换热盘管设置在再生器的内部，第二热湿废气管路的一端与吸收喷淋塔上部出口端连通，

二次蒸汽管路的一端与再生器上部的出口端连通，与再生器上部的出口端连接的二次蒸汽管路上依次串联连接凝结换热器和蒸汽疏水装置，

稀溶液管路的一端与吸收喷淋塔下部的出口端连通，稀溶液管路的另一端与再生器下部的入口端连通，吸收喷淋塔下部的出口端与再生器下部的入口端之间的稀溶液管路上依次设置有溶液循环泵和溶液回热器，

浓溶液管路的一端与再生器上部的出口端连通，浓溶液管路的另一端与喷淋装置的入口端连通，再生器上部的出口端与喷淋装置的入口端之间的浓溶液管路上设置有溶液回热器。

一种吸收式热湿废气全热热回收系统，它包括吸收喷淋塔、喷淋装置、吸收换热盘管、再生器、再生换热盘管、凝结换热器、溶液回热器、气-水换热器、溶液循环泵、蒸汽疏水装置、第一载热水管路、第二载热水管路、第三载热水管路、第四载热水管路、第一热湿废气管路、第二热湿废气管路、二次蒸汽管路、稀溶液管路和浓溶液管路，

在吸收喷淋塔内部从上往下依次设置喷淋装置和吸收换热盘管，

第一载热水管路分成两路，分别为第二载热水管路和第三载热水管路，第二载热水管路上连接吸收换热盘管，与吸收换热盘管的出口端连接的第二载热水管路上设置有凝结换热器，第三载热水管路上设置有气-水换热器，第二载热水管路和第三载热水管路汇合并入第四载热水管路，

第一热湿废气管路上连接再生换热盘管，与再生换热盘管出口端连接的第一热湿废气管路与吸收喷淋塔下部的入口端连通，再生换热盘管出口端与吸收喷淋塔下部的入口端之间的第一热湿废气管路上设有气-水换热器，再生换热盘管设置在再生器的内部，第二热湿废气管路的一端与吸收喷淋塔上部出口端连通，

二次蒸汽管路的一端与再生器上部的出口端连通，与再生器上部的出口端连接的二次蒸汽管路依次串联连接凝结换热器和蒸汽疏水装置，

稀溶液管路的一端与吸收喷淋塔下部的出口端连通，稀溶液管路的另一端与再生器下部的入口端连通，吸收喷淋塔下部的出口端与再生器下部的入口端之间的稀溶液管路上依次设置有溶液循环泵和溶液回热器，

浓溶液管路的一端与再生器上部的出口端连通，浓溶液管路的另一端与喷淋装置的入口端连通，再生器上部的出口端与喷淋装置的入口端之间的浓溶液管路上设置有溶液回热器。

一种吸收式热湿废气全热热回收系统，它包括吸收喷淋塔、喷淋装置、吸收换热盘管、再生器、再生换热盘管、凝结换热器、溶液回热器、气-水换热器、溶液循环泵、蒸汽疏水装置、第一载热水管路、第二载热水管路、第三载热水管路、第四载热水管路、第一热湿废气管路、第二热湿废气管路、二次蒸汽管路、稀溶液管路和浓溶液管路，

在吸收喷淋塔内部从上往下依次设置喷淋装置和吸收换热盘管，

第一载热水管路先与喷淋塔内的吸收换热盘管连接，之后分成两路，分别为第二载热水管路和第三载热水管路，第二载热水管路上设置有凝结换热器，第三载热水管路上设置有气-水换热器，第二载热水管路和第三载热水管路汇合并入第四载热水管路，

第一热湿废气管路上连接有再生换热盘管，与再生换热盘管的出口端连接的第一热湿废气管路与吸收喷淋塔下部的入口端连通，再生换热盘管的出口端与吸收喷淋塔下部的入口端之间的第一热湿废气管路上设置有气-水换热器，再生换热盘管设置在再生器的内部，第二热湿废气管路的一端与吸收喷淋塔上部的出口端连通，

二次蒸汽管路的一端与再生器上部的出口端连通，与再生器上部的出口端连通的二次蒸汽管路上依次串联连接凝结换热器和蒸汽疏水装置，

稀溶液管路的一端与吸收喷淋塔下部的出口端连通，稀溶液管路的另一端与再生器下部的入口端连通，吸收喷淋塔下部的出口端与再生器下部的入口端之间的稀溶液管路上依次设置有溶液循环泵和溶液回热器，

浓溶液管路的一端与再生器上部的出口端连通，浓溶液管路的另一端与喷淋装置的入口端连通，再生器上部的出口端与喷淋装置的入口端之间的浓溶液管路上设置有溶液回热器。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

1、本发明利用溶液的吸湿功能和喷淋的接触换热过程，能够充分回收利用热湿废气所蕴含的显热和潜热热能，热能回收量大，属于热能深度回收。

2、本发明针对热湿烟气进口温度较高，根据热能梯级回收的原理，分别利用吸湿放热、二次蒸汽冷凝放热和热湿烟气中间放热的方式，对载热水进行梯级加热，可以实现载热水供水温度大幅提高的目的。

3、本发明利用热湿废气对溶液进行再生浓缩，不但无需消耗第三方热源加热，而且热湿烟气温度得到降低更加有利于后续的吸收过程，经济性更好。

4、本发明利用载热水对二次蒸汽进行冷凝，不但无需消耗第三方冷源冷却，而且载热水温度得到提升，经济性更好。

附图说明

图1是本发明的具体实施方式一的系统原理图；

图2是本发明的具体实施方式二的系统原理图；

图3是本发明的具体实施方式三的系统原理图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种吸收式热湿废气全热热回收系统，它包括吸收喷淋塔1、喷淋装置2、吸收换热盘管3、再生器4、再生换热盘管5、凝结换热器6、溶液回热器7、气-水换热器8、溶液循环泵10、蒸汽疏水装置11、第一载热水管路41、第一热湿废气管路51、第二热湿废气管路54、二次蒸汽管路56、稀溶液管路61和浓溶液管路66，

在吸收喷淋塔1内部从上往下依次设置喷淋装置2和吸收换热盘管3，

第一载热水管路41上连接吸收换热盘管3，吸收换热盘管3的出口端连接的第一载热水管路41上依次串联连接凝结换热器6和气-水换热器8，

第一热湿废气管路51上连接再生换热盘管5，再生换热盘管5的出口端与吸收喷淋塔1下部的入口端之间通过第一热湿废气管路51连通，再生换热盘管5的出口端与吸收喷淋塔1下部的入口端之间的第一热湿废气管路51上设置有气-水换热器8，再生换热盘管5设置在再生器4的内部，第二热湿废气管路54的一端与吸收喷淋塔1上部出口端连通，

二次蒸汽管路56的一端与再生器4上部的出口端连通，与再生器4上部的出口端连接的二次蒸汽管路56上依次串联连接凝结换热器6和蒸汽疏水装置11，

稀溶液管路61的一端与吸收喷淋塔1下部的出口端连通，稀溶液管路61的另一端与再生器4下部的入口端连通，吸收喷淋塔1下部的出口端与再生器4下部的入口端之间的稀溶液管路61上依次设置有溶液循环泵10和溶液回热器7，

浓溶液管路66的一端与再生器4上部的出口端连通，浓溶液管路66的另一端与喷淋装置2的入口端连通，再生器4上部的出口端与喷淋装置2的入口端之间的浓溶液管路66上设置有溶液回热器7。

本发明实现了热湿废气的显热和潜热分梯级地向载热水转移的目的，达到了超大温差的热湿废气深度热回收的目的。本发明无需第三方的再生热源和第三方的凝结冷源，结构简单，经济节能。

本实施方式的运行原理：

热湿废气由第一热湿废气管路51进入设置于再生器4内的再生换热盘管5，加热再生器4内的吸湿溶液，吸湿溶液沸腾浓缩，产生二次蒸汽，吸湿溶液浓度提高，同时热湿废气温度降低，热湿废气流出再生换热盘管5之后进入气-水换热器8中继续放热并加热载热水，热湿废气流出气-水换热器8之后从下部进入吸收喷淋塔1，在吸收喷淋塔1内与喷淋装置2喷淋的浓吸湿溶液接触，进行传热传质过程，进一步释放显热和潜热并通过喷淋塔1内的吸收换热盘管3加热载热水，放热之后的低温干燥废气通过第二热湿废气管路54流出系统。

吸湿溶液在吸收喷淋塔1内吸收热湿废气中的水蒸气和显热之后，浓度降低形成稀吸湿溶液，稀吸湿溶液在吸收喷淋塔1的底部收集，通过稀溶液管路61由溶液循环泵10升压驱动流向再生器4，并在溶液回热器7内由浓吸湿溶液进行预加热，稀吸湿溶液在再生器4内通过再生换热盘管5由热湿废气进行加热浓缩，产生二次蒸汽，吸湿溶液的浓度和温度得到提高形成高温的浓吸湿溶液，由浓溶液管路66流向喷淋塔1内的喷淋装置2，并在溶液回热器7内对稀吸湿溶液进行预加热，温度降低，低温浓吸湿溶液通过喷淋塔1内的喷淋装置2向吸收喷淋塔1内进行喷淋，浓吸湿溶液与吸收喷淋塔1内的热湿废气进行传热传质过程，并将该过程中的热量通过喷淋塔1内的吸收换热盘管3传递给载热水，吸湿溶液浓度降低形成稀溶液，构成溶液循环。

再生器4内产生的二次蒸汽由二次蒸汽管路56流出并在凝结换热器6内放热冷凝成液态，同时加热载热水，完成凝结换热的二次蒸汽通过疏水装置11与外界实现压力隔断，同时将液态水排出系统。

载热水通过第一载热水管路41依次由喷淋塔1内的吸收换热盘管3、凝结换热器6和气-水换热器8进行梯级加热升温。

具体实施方式二：结合图2说明本实施方式，本实施方式的一种吸收式热湿废气全热热回收系统，它包括吸收喷淋塔1、喷淋装置2、吸收换热盘管3、再生器4、再生换热盘管5、凝结换热器6、溶液回热器7、气-水换热器8、溶液循环泵10、蒸汽疏水装置11、第一载热水管路41、第二载热水管路42、第三载热水管路43、第四载热水管路46、第一热湿废气管路51、第二热湿废气管路54、二次蒸汽管路56、稀溶液管路61和浓溶液管路66，

在吸收喷淋塔1内部从上往下依次设置喷淋装置2和吸收换热盘管3，

第一载热水管路41分成两路，分别为第二载热水管路42和第三载热水管路43，第二载热水管路42上连接吸收换热盘管3，与吸收换热盘管3的出口端连接的第二载热水管路42上设置有凝结换热器6，第三载热水管路43上设置有气-水换热器8，第二载热水管路42和第三载热水管路43汇合并入第四载热水管路46，

第一热湿废气管路51上连接再生换热盘管5，与再生换热盘管5出口端连接的第一热湿废气管路51与吸收喷淋塔1下部的入口端连通，再生换热盘管5出口端与吸收喷淋塔1下部的入口端之间的第一热湿废气管路51上设有气-水换热器8，再生换热盘管5设置在再生器4的内部，第二热湿废气管路54的一端与吸收喷淋塔1上部出口端连通，

二次蒸汽管路56的一端与再生器4上部的出口端连通，与再生器4上部的出口端连接的二次蒸汽管路56依次串联连接凝结换热器6和蒸汽疏水装置11，

稀溶液管路61的一端与吸收喷淋塔1下部的出口端连通，稀溶液管路61的另一端与再生器4下部的入口端连通，吸收喷淋塔1下部的出口端与再生器4下部的入口端之间的稀溶液管路61上依次设置有溶液循环泵10和溶液回热器7，

浓溶液管路66的一端与再生器4上部的出口端连通，浓溶液管路66的另一端与喷淋装置2的入口端连通，再生器4上部的出口端与喷淋装置2的入口端之间的浓溶液管路66上设置有溶液回热器7。

本实施方式的运行原理：

本实施方式与具体实施方式一的区别在于载热水的流程不同。

首先，载热水通过第一载热水管路41进入系统之后分成两路，然后，其中一路通过第二载热水管路42分别进入吸收换热盘管3和凝结换热器6被加热升温，另一路通过第三载热水管路43进入气-水换热器8被加热升温，最后，两路加热升温之后的载热水在第四载热水管路46中汇合并流出系统。

溶液循环、热湿废气和二次蒸汽的流程和工作过程与具体实施方式一相同。当热湿废气的进口温度过低，不足以进一步加热载热水时，可采用本实施方式。

具体实施方式三：结合图3说明本实施方式，本实施方式的一种吸收式热湿废气全热热回收系统，它包括吸收喷淋塔1、喷淋装置2、吸收换热盘管3、再生器4、再生换热盘管5、凝结换热器6、溶液回热器7、气-水换热器8、溶液循环泵10、蒸汽疏水装置11、第一载热水管路41、第二载热水管路42、第三载热水管路43、第四载热水管路46、第一热湿废气管路51、第二热湿废气管路54、二次蒸汽管路56、稀溶液管路61和浓溶液管路66，

在吸收喷淋塔1内部从上往下依次设置喷淋装置2和吸收换热盘管3，

第一载热水管路41先与喷淋塔1内的吸收换热盘管3连接，之后分成两路，分别为第二载热水管路42和第三载热水管路43，第二载热水管路42上设置有凝结换热器6，第三载热水管路43上设置有气-水换热器8，第二载热水管路42和第三载热水管路43汇合并入第四载热水管路46，

第一热湿废气管路51上连接有再生换热盘管5，与再生换热盘管5的出口端连接的第一热湿废气管路51与吸收喷淋塔1下部的入口端连通，再生换热盘管5的出口端与吸收喷淋塔1下部的入口端之间的第一热湿废气管路51上设置有气-水换热器8，再生换热盘管5设置在再生器4的内部，第二热湿废气管路54的一端与吸收喷淋塔1上部的出口端连通，

二次蒸汽管路56的一端与再生器4上部的出口端连通，与再生器4上部的出口端连通的二次蒸汽管路56上依次串联连接凝结换热器6和蒸汽疏水装置11，

稀溶液管路61的一端与吸收喷淋塔1下部的出口端连通，稀溶液管路61的另一端与再生器4下部的入口端连通，吸收喷淋塔1下部的出口端与再生器4下部的入口端之间的稀溶液管路61上依次设置有溶液循环泵10和溶液回热器7，

浓溶液管路66的一端与再生器4上部的出口端连通，浓溶液管路66的另一端与喷淋装置2的入口端连通，再生器4上部的出口端与喷淋装置2的入口端之间的浓溶液管路66上设置有溶液回热器7。

本实施方式的运行原理：

本实施方式与具体实施方式一的区别在于载热水的流程不同。

载热水通过第一载热水管路41进入系统之后，首先经过喷淋塔1内的吸收换热盘管3被加热，然后分成两路，其中一路通过第二载热水管路42进入凝结换热器6被加热升温，另一路通过第三载热水管路43进入气-水换热器8被加热升温，最后，两路加热升温之后的载热水在第四载热水管路46中汇合并流出系统。

溶液循环、热湿废气和二次蒸汽的流程和工作过程与具体实施方式一相同。当热湿废气的进口温度过低，不足以进一步加热载热水，而且热湿废气的含湿量很高时，热湿废气的潜热足以将全部载热水提升较高温度时，可采用本实施方式。