废气热能回收装置及其回收方法与流程

1.本发明涉及余热回收领域，特别是涉及一种废气热能回收装置及其回收方法。


背景技术：

2.定型机是纺织产品定型用的机器，是纺织印染行业中主要耗能设备之一，它是利用热空气对织物进行干燥和整理并使之定型的装置。一般定型机内所需热风温度约为220℃左右，它的废气温度一般在150℃～200℃左右，大量余热被排入空气，由于废气中含有油及毛絮，导致废气换热器堵塞，废气余热难以有效利用。定型机、染色机等高能耗设备，会产生大量冷凝水，现有的余热回收系统因为冷凝水的余热回收技术难点，导致多数企业无法高效回用优质的高温冷凝水，大量冷凝水直接作为染缸热水使用。


技术实现要素：

3.本发明为了解决现有定型机烟气热量的回收利用低、换热器易堵塞，优质的冷凝水回收效率低、浪费能源的技术问题，提供一种回收效率高的废气热能回收装置及其回收方法。
4.本发明提供一种废气热能回收装置，在印染定型机废气排风口出口设有废气换热装置，所述废气换热装置后端设有闪蒸排气装置、蓄热缓冲装置和蒸汽增压机，所述废气换热装置设有用于换热的废气管路和水管路，所述废气换热装置通过水管路与所述闪蒸排气装置的管路连通并构成水循环管路，所述水循环管路上两条管路分别设有循环水泵及背压阀，所述循环水泵将循环水从所述闪蒸排气装置输送到所述废气换热装置，所述闪蒸排气装置设有闪蒸罐，所述闪蒸罐设有补水口，所述补水口与冷凝水产生设备的冷凝水通过管路连通；所述闪蒸排气装置与所述蓄热缓冲装置通过蒸汽管路连通，所述蓄热缓冲装置与所述蒸汽增压机通过蒸汽管路连通。
5.优选地，所述废气换热装置废气管路进口端和出口端设有烟气阀，废气换热装置并联有旁路，所述旁路设有烟气阀。
6.优选地，所述废气换热装置内废气自上而下流动，所述废气换热装置出口端最低点位置设有溢流排油装置排出油液。
7.优选地，所述废气换热装置还设有清扫废气中油液的自动蒸汽清扫装置。
8.优选地，所述水循环管路还设有逆止阀、平衡阀、流量计、压力变送器，所述逆止阀装设在所述循环水泵出口一端，所述平衡阀、流量计、压力变送器装设在所述背压阀与废气换热装置之间。
9.优选地，还设有溢流背压罐，所述闪蒸排气装置还设有溢流口，所述溢流口与所述溢流背压罐连通。
10.优选地，所述闪蒸排气装置、蓄热缓冲装置和蒸汽增压机数量相等，并组装构成一个整体。
11.优选地，所述蓄热缓冲装置和闪蒸排气装置数量相等，所述闪蒸排气装置数量大
于所述蓄热缓冲装置，所述蓄热缓冲装置同时与两个以上所述闪蒸排气装置连通。
12.本发明还提供一种废气热能回收方法，采用上述废气热能回收装置，其具体步骤包括：
13.1、定型机自身产生的冷凝水或其他工艺收集的冷凝水直接进入闪蒸排气装置缓冲泄压补水，经过循环水泵提供给废气换热装置加热，循环水经过废气换热装置吸收定型机废气中的热量并被加热；
14.2、升温后的循环水进入闪蒸排气装置闪蒸，含水蒸汽经过蓄热缓冲装置汽水分离后进入蒸汽增压机增压排出，为需要蒸汽的设备提供蒸汽；
15.3、闪蒸后的循环水经过定型机冷凝水补水后，利用循环泵返回废气换热装置重复吸收废气热量，重复步骤1-3。
16.优选地，所述步骤2中经过蒸汽增压机增压排出的低压蒸汽直接使用或再次提升增温增压成中压蒸汽使用。
17.本发明的有益效果是：
18.本发明在定型机上设置废气换热装置，热废气一出定型机就进行余热回收，降低废气温度，减少了热量散失，余热回收效率高；本发明采用冷凝水为闪蒸罐补水，充分回收利用冷凝水的热量，减少了冷凝水的重新加热过程，节能减排，减少了热能转换浪费；废气换热装置和闪蒸排气装置利用背压阀和逆止阀进行隔离保证两套装置安全稳定运行；本发明回收利用的蒸汽经过蓄热缓冲装置和蒸汽增压后，进入射流混合器与中压蒸汽混合，变成适宜的低压蒸汽重新利用，极大地提高了热量的利用率，相比传统的。
附图说明
19.图1是本发明的结构示意图；
20.图2是本发明的工艺流程示意图。
21.附图符号说明：
22.1.废气冷却装置；10.废气换热器；11.第一烟气阀；12.第二烟气阀；13.第三烟气阀；14.平衡阀；15.温度变送器；16.自动蒸汽清扫装置；17.溢流排油装置；2.闪蒸排气装置；20.闪蒸罐；21.流量计；22.背压阀；23.气动蒸汽阀；24.逆止阀；25.循环水泵；26.溢流背压罐；27.进水气动阀；28.压力变送器；29.闪蒸罐压力变送器；3.蓄热缓冲装置；4.蒸汽增压机；5.多喷嘴压力匹配器；51.射流混合器；52.压力调节阀；6.定型机；61.冷凝器；62.疏水阀；63.调节阀；64.排水气动阀；65.冷凝水池；7.中压蒸汽管网；8.低压蒸汽管网。
具体实施方式
23.下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明，以使本发明所属技术领域的技术人员能够容易实施本发明。
24.实施例1：
25.如图1所示，是本发明公开的一种废气热能回收装置，其设有废气换热装置1、闪蒸排气装置2、蓄热缓冲装置3、蒸汽增压机4和多喷嘴压力匹配器5，废气冷却装置1设有废气冷却器10、第一烟气阀11、第二烟气阀12、第三烟气阀13、平衡阀14和管路，废气冷却器10设置在定型机6的废气管道上，废气换热器10内部设有废气管路和水管路，用于降低废气温
度，加热水管路内的水温，废气换热器10废气管路进口端设有第三烟气阀13，出口端设有第二烟气阀12，废气换热器10还并联有第一烟气阀11，第一烟气阀11、第二烟气阀12和第三烟气阀13用于切换废气换热器10的工作状态，当废气换热器10需要停机或检修时关闭第二烟气阀12和第三烟气阀13，开启第一烟气阀11；平衡阀14控制闪蒸排气装置2与蓄热缓冲装置3压力差。第二烟气阀12的后端和第三烟气阀13的前端还分别设有温度变送器15，用于监控废气管道上的温度变化，控制阀门或水泵开启或关闭。
26.废气换热装置1还设有自动蒸汽清扫装置16和溢流排油装置17，蒸汽清扫装置16装设在废气换热器10上，废气换热器10竖直放置，废气换热器10废气管路进口端设置在顶部，出口端设置在底部，废气进过管路进入进口端向下进入废气换热器10，经过换热后，从废气换热器10废气管路出口端流出，经过u型管路排出，溢流排油装置17装设在废气换热器10废气管路出口端u型管路最低点。废气换热器10废气管路中的废气自上而下流经废气换热器10内部，含油废气中的油经过换热后冷却凝结形成油滴附着在废气换热器10，蒸汽清扫装置16利用蒸汽对废气冷换热10上的油滴进行清扫，使油滴沿废气换热器10废气管路出口端向下流出进入溢流排油装置17，溢流排油装置17通过液体密封废气，累积过量的油液自行排出。
27.废气换热器10的水管路通过管路与闪蒸排气装置2连接，闪蒸排气装置2设有闪蒸罐20，闪蒸罐20上设有出水口、进水口、蒸汽出口、补水口和溢流口，闪蒸罐20出水口设有循环水泵25，循环水泵25前端设有逆止阀24，逆止阀24通过管路与废气冷却器10连接，向废气换热器10提供低温水冷却废气；闪蒸罐20进水口设有背压阀22，背压阀22前端设有流量计21，流量计21前端与废气换热器10连接，用于回收被废水加热的循环水，流量计21提供温度信号操作流量大小，停机系统要降到设定温度以下再关停循环水泵25，背压阀22为废气冷却装置1的水管路提供背压，保证水管路具有一定压力，流量计21与背压阀22之间设有压力变送器28用于将循环管路内压力参数转变成电信号控制阀门及循环水泵25动作；闪蒸罐20顶部设有蒸汽出口和闪蒸罐压力变送器29，蒸汽出口通过气动蒸汽阀23与气液分离器3连通，用于排出蒸汽，闪蒸罐压力变送器29监控闪蒸罐内压力变化；闪蒸罐20补水口通过进水气动阀27与定型机6的调节阀63连通，溢流口通过溢流背压罐26与冷凝水池65连通，通过调节阀63、进水气动阀27和溢流背压罐26能为闪蒸罐20提供设定好的水位，保证闪蒸罐20有足够的水量，同时能及时排出多余水量。
28.定型机6利用中压蒸汽管网7的蒸汽后，排出高温废气和高温冷凝水，高温废气进入废气冷却装置1加热循环水，高温冷凝水从冷凝器61中进入管路流出，冷凝器61后端依次设有疏水阀62、调节阀63、排水气动阀64和冷凝水池65，疏水阀62、调节阀63能够为闪蒸罐20补水，补充蒸汽的损失，同时将高温冷凝水全部转入闪蒸罐20内反复提取热量，最大程度利用冷凝水热量，几乎没有热量流失。
29.闪蒸罐20上的补水口还可以与其他具有一定温度的冷凝水进行连接，充分回收利用冷凝水的热量，例如高温染色机排出的冷凝水。
30.闪蒸罐20中的蒸汽通过顶部的蒸汽出口排出，进入气液分离器3后进行气液分离，气液分离器3后端设有蒸汽增压机4，分离后的蒸汽通过蒸汽增压机4增压，增压后的蒸汽进入多喷嘴压力匹配器5,多喷嘴压力匹配器5利用射流混合器51将蒸汽与中压蒸汽管网7的蒸汽均匀混合，通过压力调节阀52形成低压蒸汽进入低压蒸汽管网8，使回收的热量充分利
用。
31.废气冷却装置1的数量根据定型机6实际情况布置，多个废气冷却装置1通过管路并联，为闪蒸排气装置2提供废热。
32.闪蒸排气装置2、蓄热缓冲装置3和蒸汽增压机4采用1：1：1比例配置，闪蒸排气装置2、蓄热缓冲装置3和蒸汽增压机4构成一部整机，闪蒸排气装置2产生的蒸汽经过蓄热缓冲装置3汽水分离后进入蒸汽增压机4升压，热量重新回收利用。
33.实施例2：
34.本实施例中与实施例1结构类似，其闪蒸排气装置2、蓄热缓冲装置3和蒸汽增压机4数量不相同，多个闪蒸排气装置2同时与1个气液分离器3连通，蓄热缓冲装置3为缓冲气液分离器，汽水分离后汇集，经过蒸汽增压机4和多喷嘴压力匹配器5进入低压管网。
35.实施例3：
36.如图2所示，本实施例提供一种废气热能回收方法，其采用实施例1或2中公开的废气热能回收装置，其步骤包括：
37.1、定型机自身产生的冷凝水直接进入闪蒸排气装置缓冲泄压补水，经过循环水泵提供给废气冷却装置加热，循环水经过废气冷却装置吸收定型机废气中的热量并被加热；
38.2、升温后的循环水进入闪蒸排气装置闪蒸，含水蒸汽经过蓄热缓冲装置汽水分离后进入蒸汽增压机增压排出，经过蒸汽增压机增压排出的低压蒸汽直接使用或再次提升增温增压成中压蒸汽使用；
39.3、闪蒸后的循环水经过定型机冷凝水补水后，利用循环泵返回废气冷却装置重复吸收废气热量，重复步骤1-3，闪蒸排气装置2内过量的冷凝水经过溢流排出。
40.本实施例冷凝水来源不限于定型机自身产生，也可以是其他能产生冷凝水的装置，冷凝水经过换热闪蒸后，产生的蒸汽增压机增压后，对需要使用蒸汽的设备供汽，使用蒸汽的设备包括但不限于定型机本身。
41.本发明在定型机上设置废气换热装置，热废气一出定型机就进行余热回收，降低废气温度，减少了热量散失，余热回收效率高；本发明采用定型机上的冷凝水为闪蒸罐补水，充分回收利用冷凝水的热量；废气冷却装置和闪蒸排气装置利用背压阀和逆止阀进行隔离保证两套装置安全稳定运行；本发明回收利用的蒸汽经过蓄热缓冲装置和蒸汽增压后，进入射流混合器与中压蒸汽混合，变成适宜的低压蒸汽重新利用，极大地提高了热量的利用率。
42.以上所述仅对本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡是在本发明的权利要求限定范围内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应在本发明的保护范围之内。