一种基于毛细管与吸收式热泵的脱硫浆液余热回收装置的制作方法

1.本发明属于吸收式热泵领域，涉及一种基于毛细管与吸收式热泵的脱硫浆液余热回收装置。


背景技术：

2.现有烟气余热回收利用技术主要包括在烟道中加装冷凝换热器对烟气进行降温，利用烟气中饱和蒸汽冷凝放热加热热网水或锅炉给水，从而实现烟气余热的回收利用与除湿脱白。
3.烟气中饱和蒸汽的冷凝受到露点的限制，利用冷凝换热器进行降温难以实现饱和蒸汽的深度冷凝与余热利用。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种基于毛细管与吸收式热泵的脱硫浆液余热回收装置，提高了脱硫浆液热量的利用程度，实现了烟气余热的深度回收利用。
5.为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
6.一种基于毛细管与吸收式热泵的脱硫浆液余热回收装置，包括毛细管换热器和吸收式热泵；
7.毛细管换热器包括壳体、两张阻隔板和多根毛细管；两张阻隔板平行设置在壳体中，两张阻隔板与壳体内壁密封连接，在两张阻隔板之间形成密封腔体，壳体上位于密封腔体的区域设置有抽汽入口和抽汽出口，抽汽入口连接有机组抽汽；
8.多根毛细管的两端均将两张阻隔板贯穿，壳体上位于毛细管前端的区域设置有浆液入口，壳体上位于毛细管后端的区域设置有浆液出口和蒸汽出口；
9.吸收式热泵包括吸收器、溶液换热器和发生器；吸收器冷端连接热网水，吸收器热端入口连接毛细管换热器的蒸汽出口，吸收器的液体出口通过溶液换热器热端连接蒸发器冷端进口，蒸发器冷端出口通过溶液换热器冷端连接吸收器的液体进口。
10.优选的，蒸发器的热端入口连接机组抽汽。
11.进一步，吸收器冷端出口连接有冷凝器的冷端入口，蒸发器的热端出口连接冷凝器的热端入口。
12.再进一步，冷凝器的热端入口连接毛细管换热器的抽汽出口。
13.优选的，吸收器的液体出口与溶液换热器热端入口之间设置有溶液泵；溶液换热器冷端出口与吸收器的液体进口之间设置有膨胀阀。
14.优选的，壳体位于毛细管前端的区域内设置有水平的密封板，密封板尺寸与壳体位于毛细管前端的区域横截面尺寸相同，密封板将其顶底区域分隔，密封板连接有连接杆，连接杆伸出壳体，连接杆伸出壳体的端部设置有把手。
15.进一步，连接杆与壳体之间设置有第一密封圈，密封板外圈嵌套有第二密封圈。
16.优选的，毛细管的内径为1-3mm。
17.一种基于上述任意一项所述基于毛细管与吸收式热泵的脱硫浆液余热回收装置的工作方法，包括以下过程：
18.脱硫浆液由浆液入口进入壳体内，流入毛细管中，毛细管使脱硫浆液压力降低，机组抽汽通过抽汽入口进入到密封腔体中，脱硫浆液通过毛细管管壁同机组抽汽进行换热，脱硫浆液中的水分在压力降低和温度升高的双重作用下，蒸发变为水蒸气，水蒸气从蒸汽出口排出，机组抽汽从抽汽出口排出；
19.脱硫浆液蒸发的水蒸气从蒸汽出口进入吸收器热端，溴化锂溶液在吸收器中吸收来自引射塔的水蒸气并放热给吸收器冷端内的热网水，吸收器冷端出口输出加热后的热网水；吸收水蒸气后的溴化锂稀溶液送入到溶液换热器中，同由蒸发器而来的浓溶液换热，而后进入发生器中，发生器中的溴化锂溶液吸收来热量，水分蒸发，溶液浓度升高，进入到溶液换热器中，放热给溴化锂稀溶液后，重新回到吸收器中进行水蒸气的吸收。
20.优选的，当机组负荷低于第一设定值时，脱硫浆液量较小，通过调节把手，使密封板向上移动，从而降低脱硫浆液进入壳体的横截面积，使脱硫浆液进入的毛细管数量更小，提高毛细管的节流效果；当机组负荷高于第二设定值时，脱硫浆液量较大，通过调节把手，使密封板向壳体底部移动，增大脱硫浆液进入壳体的横截面积，使脱硫浆液进入的毛细管数量更多。
21.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
22.本发明通过利用毛细管换热器中毛细管的节流降压与高效换热作用，使脱硫浆液中水分蒸发，通过脱硫浆液中水分蒸发的方式降低浆液温度，提高浆液对烟气余热和水分的吸收能力，避免了烟气与金属换热器的直接接触造成的换热器腐蚀与磨损问题；利用开式吸收式热泵的特点，吸收来自于脱硫浆液的水蒸气，提高了脱硫浆液热量的利用程度，实现了烟气余热的深度回收利用。
23.进一步，通过在毛细管阻隔板前增加密封板结构，实现毛细管管程通流面积的调节，提高了不同脱硫浆液流量下节流与换热的灵活性。
附图说明
24.图1为本发明的装置结构示意图。
25.其中：1-把手；2-连接杆；3-第一密封圈；4-第二密封圈；5-密封板；6-浆液入口；7-壳体；8-阻隔板；9-抽汽入口；10-毛细管；11-抽汽出口；12-浆液出口；13-蒸汽出口；14-吸收器；15-溶液泵；16-膨胀阀；17-溶液换热器；18-发生器；19-冷凝器。
具体实施方式
26.下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
27.如图1所示，为本发明所述的基于毛细管与吸收式热泵的脱硫浆液余热回收装置，包括毛细管换热器和吸收式热泵。
28.毛细管换热器包括把手1、连接杆2、第一密封圈3、第二密封圈4、密封板5、浆液入口6、壳体7、阻隔板8、抽汽入口9、毛细管10、抽汽出口11、浆液出口12和蒸汽出口13。
29.阻隔板8数量为两张，两张阻隔板8平行设置在壳体7中，两张阻隔板8与壳体7内壁
通过焊接方式密封连接，在两张阻隔板8之间形成密封腔体。壳体7为方腔结构，壳体7上位于密封腔体的区域设置有抽汽入口9和抽汽出口11，抽汽入口9连接有机组抽汽；抽汽出口11位于壳体7顶部，抽汽入口9位于壳体7底部。
30.毛细管10数量为多根，多根毛细管10的两端均将两张阻隔板8贯穿，毛细管10通过真空钎焊的方式焊接到阻隔板8上，毛细管10的内径为1-3mm；壳体7上位于毛细管10前端的区域设置有浆液入口6，壳体7上位于毛细管10后端的区域设置有浆液出口12和蒸汽出口13。浆液入口6位于壳体7中部，蒸汽出口13位于壳体7顶部，浆液出口12位于壳体7底部。
31.毛细管10内壁、壳体7位于毛细管10前端的区域和壳体7位于毛细管10后端的区域组成管程区域，毛细管10外壁和两张阻隔板8之间的密封腔体组成壳程区域。
32.壳体7位于毛细管10前端的区域内设置有水平的密封板5，密封板5尺寸与壳体7位于毛细管10前端的区域横截面尺寸相同，密封板5将其顶底区域分隔，密封板5连接有连接杆2，连接杆2伸出壳体7，连接杆2伸出壳体7的端部设置有把手1。
33.连接杆2与壳体7之间设置有第一密封圈3，密封板5外圈嵌套有第二密封圈4。
34.吸收式热泵包括吸收器14、溶液泵15、膨胀阀16、溶液换热器17、发生器18和冷凝器19。
35.吸收器14冷端连接热网水，吸收器14热端入口连接毛细管换热器的蒸汽出口13，吸收器14的液体出口通过溶液换热器17热端连接蒸发器18冷端进口，蒸发器18冷端出口通过溶液换热器17冷端连接吸收器14的液体进口，蒸发器18的热端入口连接机组抽汽。
36.吸收器14的液体出口与溶液换热器17热端入口之间设置有溶液泵15；溶液换热器17冷端出口与吸收器14的液体进口之间设置有膨胀阀16。
37.吸收器14冷端出口连接有冷凝器19的冷端入口，蒸发器18的热端出口连接冷凝器19的热端入口，冷凝器19的热端入口连接毛细管换热器的抽汽出口11。
38.脱硫浆液由浆液入口6进入管程中，经过管腔均匀分配到毛细管10中，由于毛细管10管径较小，阻力较大，使脱硫浆液压力降低。另外，机组抽汽通过抽汽入口9进入到壳程中。脱硫浆液通过毛细管10管壁同机组抽汽进行换热。脱硫浆液中的水分在压力降低和温度升高的双重作用下，蒸发变为水蒸气。阻隔板8同毛细管10焊接处用于保证脱硫浆液和抽汽不会互相掺混。在毛细管10出口处，水蒸气沿着蒸汽出口13进入到吸收器14中，从抽汽出口11出来的机组抽汽进入到冷凝器19中。
39.脱硫浆液蒸发出的水分和热量由吸收式热泵进行回收利用。溴化锂溶液在吸收器14中吸收来自蒸汽出口13的水蒸气并放热给热网回水，吸收后的溴化锂稀溶液由溶液泵15送入到溶液换热器17中，同由蒸发器18而来的浓溶液换热，而后进入发生器18中。发生器18中的溴化锂溶液吸收来自于机组抽汽的热量，水分蒸发，溶液浓度升高，进入到溶液换热器17中，放热给溴化锂稀溶液后通过膨胀阀16降压，重新回到吸收器14中进行水蒸气的吸收。热网水从吸收器14出来后，进入到冷凝器19中，吸收由抽汽出口11和蒸发器18而来的水蒸气冷凝放热，温度进一步升高，从而实现烟气余热到热网供水的回收利用。
40.在实际运行过程中，从湿法脱硫塔过来的脱硫浆液量同机组实际运行负荷有关。当机组负荷较低，脱硫浆液量较小时，通过调节把手1，使密封板5向壳体7竖直方向的中心移动，从而降低脱硫浆液进入壳体7的横截面积，使脱硫浆液进入的毛细管10数量更小，从而提高毛细管10的节流效果；当机组负荷较高，脱硫浆液量较大时，通过调节把手1，使密封
板5向壳体7底部移动，增大脱硫浆液进入壳体7的横截面积，使脱硫浆液进入的毛细管10数量更多，从而保证毛细管10内不会由于脱硫浆液杂质较多形成堵塞。第一密封圈3和第二密封圈4阻止脱硫浆液向管腔外泄露。
41.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。