一种可余热回用尾气消白的土壤间接热脱附系统

本发明涉及土壤热脱附装置尾气处理领域，具体涉及一种可余热回用尾气消白的土壤间接热脱附系统。

背景技术：

1、在现有土壤热脱附装置尾气净化治理过程中，通常采用活性炭吸附技术，该技术虽然可以吸附热脱附尾气中的有害物质，但是由于土壤中水分含量大，且由于在前端喷淋过程中，二燃室出来的尾气因为温度较高，喷淋过程中存在部分水汽汽化，增加了热脱附装置尾气烟囱中的水汽浓度，在气温较低时烟囱容易有白烟冒出，形成雾霾。

2、目前，国内间接热脱附系统对于烟囱尾气消白还没有成熟的技术和设备推广应用。大部分间接热脱附设备热脱附燃烧腔内的余热直接排放至大气或者用来预热进入到燃烧器内的空气。余热利用率较低，且烟囱中的有色烟羽依然存在。

3、中国发明专利(cn 110145945 a)公开了一种基于余热供暖的高炉冲渣蒸汽消白系统及方法。该系统是对于余热供暖的高炉冲渣蒸汽进行消白，其主要利用了循环冷却水以及辅助补热器对未冷凝的冲渣蒸汽进行消白，同时，回收后的冲渣水可用于低温余热供暖。但其提高蒸汽温度的方式为辅助补热器，需要消耗大量能源，从而增加了企业的运行成本，虽然可以达到消白的作用，但是节能效果不太显著。

4、中国发明专利(cn 115289867 a)公开了蒸汽消白装置和系统。该系统主要采用冷凝组件扩压通关对蒸汽中的能量进行消耗，从而在内腔中使蒸汽凝结成水，减少外排蒸汽中的含湿率，从而降低了蒸汽排放过程中的白色蒸汽污染。但是此种方式消白作用有限，能量不能百分百转换，还是会有少部分未凝结的水蒸汽通过烟囱排放至大气，尤其在低温大气环境中，视觉污染比较明显。

5、消除白烟的原理首先可以降低尾气中含湿率，其次，提高烟气的温度，使其排放口的温度高于水蒸气的露点温度，用来提升烟气温度的热源来自于热脱附炉腔内燃烧后的高温烟气，从而有效的利用了高温烟气的余热。因此，对烟气可以采用减湿、加温的物理方法来减少白烟的排放。工程上常用的方法有：冷凝换热法，自烟换热法，电除雾法，混合干燥法、电磁法等，但是上述方法可能存在消除白烟不彻底或白烟消除后不能长时间保持的缺陷，其次部分工艺能耗较大，不符合节能减排的工作要求。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种可余热回用尾气消白的土壤间接热脱附系统，在进行余热回用的同时能够实现尾气烟囱的消白效果。

2、为达到上述目的，本发明的技术解决方案如下:

3、一种可余热回用尾气消白的土壤间接热脱附系统，包括高温轴流风机、蒸汽过热器、除雾器、喷淋除湿器、热脱附回转窑和尾气处理系统，热脱附回转窑内部为热脱附燃烧腔，热脱附燃烧腔内产生的高温烟气经高温轴流风机导流进入蒸汽过热器以对经过除雾器后的热脱附尾气加热，尾气处理系统包括烟囱，蒸汽过热器安装在烟囱内，除雾器设置在蒸汽过热器前端，喷淋除湿装置设置在除雾器前端。

4、作为优选的技术方案，喷淋除湿器包括喷淋水出水管、喷淋水冷却水箱、喷淋水泵、喷淋水出水管和多个喷淋头，喷淋水出水管设置在烟囱底部，喷淋水出水管通过喷淋水泵与喷淋水冷却水箱连通，喷淋水泵与喷淋水出水管连接，喷淋水出水管与多个喷淋头连接。

5、作为优选的技术方案，喷淋除湿器下端设有鲍尔环填料，鲍尔环填料填充在烟囱尾气入口处。

6、作为优选的技术方案，土壤间接热脱附系统还包括中控控制系统，喷淋水泵与中控控制系统通过电信号连接。

7、作为优选的技术方案，除雾器后端设有湿度传感器，湿度传感器与中控控制系统通过电信号连接。

8、作为优选的技术方案，蒸汽过热器后端设有温度传感器，温度传感器与中控控制系统通过电信号连接。

9、作为优选的技术方案，在中控控制系统设置有温度和烟囱尾气湿度阈值，当烟囱排放温度高于控制阈值，湿度低于控制阈值时，通过中控控制系统自动关闭喷淋除湿器中的喷淋水泵，当室外温度低于控制阈值，湿度传感器反馈的尾气湿度高于控制阈值时，中控控制系统自动开启喷淋水泵。

10、作为优选的技术方案，蒸汽过热器为蛇管形式，蒸汽过热器和烟囱内部布设有多个折流挡板。

11、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

12、本发明的一种可余热回用尾气消白的土壤间接热脱附系统中，高温轴流风机用于对热脱附燃烧腔体内的高温烟气进行导流至蒸汽过热器内；蒸汽过热器设置的烟囱和高温轴流风机的出口管路相连接，用于对热脱附尾气进行蒸汽过热，使尾气中温度保持在水蒸气露点温度以上；除雾器设置在烟囱内的蒸汽过热器进口管路前端，用于对热脱附尾气中雾化的小液滴进行除雾，减少尾气中的水分，提高蒸汽过热器的热效率；喷淋除湿器设置在烟囱下部除雾器前端，用于热脱附尾气中的较多的水蒸气进行喷淋除湿作用。烟囱底部设置喷淋水收集管路，对喷淋水进行循环冷却，其中通过将蒸汽过热器设置在烟囱内，不仅可以对高温烟气进行降温，还可以利用高温烟气的余热对热脱附尾气进行干燥处理，起到了节能的目的，有效利用了高温段的烟气余热。除雾器和喷淋除湿器的设置，能够进一步降低烟囱尾气中水蒸气的含量，提升消除烟囱尾气中白烟的效果。烟囱内部设置温度传感器和湿度传感器，能够对烟囱尾气中的温度和湿度进行实时监测，并可以及时调节喷淋水泵的启停对尾气中的水蒸气浓度进行控制，从而实现热脱附系统烟囱尾气消白的自动化控制。

技术特征：

1.一种可余热回用尾气消白的土壤间接热脱附系统，其特征在于，包括高温轴流风机、蒸汽过热器、除雾器、喷淋除湿器、热脱附回转窑和尾气处理系统，所述热脱附回转窑内部为热脱附燃烧腔，所述热脱附燃烧腔内产生的高温烟气经高温轴流风机导流进入蒸汽过热器以对经过除雾器后的热脱附尾气加热，所述尾气处理系统包括烟囱，所述蒸汽过热器安装在烟囱内，所述除雾器设置在蒸汽过热器前端，所述喷淋除湿装置设置在除雾器前端。

2.根据权利要求1所述的一种可余热回用尾气消白的土壤间接热脱附系统，其特征在于，所述喷淋除湿器包括喷淋水出水管、喷淋水冷却水箱、喷淋水泵、喷淋水出水管和多个喷淋头，所述喷淋水出水管设置在烟囱底部，所述喷淋水出水管通过喷淋水泵与喷淋水冷却水箱连通，所述喷淋水泵与喷淋水出水管连接，所述喷淋水出水管与多个喷淋头连接。

3.根据权利要求1所述的一种可余热回用尾气消白的土壤间接热脱附系统，其特征在于，所述喷淋除湿器下端设有鲍尔环填料，所述鲍尔环填料填充在烟囱尾气入口处。

4.根据权利要求2所述的一种可余热回用尾气消白的土壤间接热脱附系统，其特征在于，所述土壤间接热脱附系统还包括中控控制系统，所述喷淋水泵与中控控制系统通过电信号连接。

5.根据权利要求4所述的一种可余热回用尾气消白的土壤间接热脱附系统，其特征在于，所述除雾器后端设有湿度传感器，所述湿度传感器与中控控制系统通过电信号连接。

6.根据权利要求4所述的一种可余热回用尾气消白的土壤间接热脱附系统，其特征在于，所述蒸汽过热器后端设有温度传感器，所述温度传感器与中控控制系统通过电信号连接。

7.根据权利要求4或6任一项所述的一种可余热回用尾气消白的土壤间接热脱附系统，在所述中控控制系统设置有温度和烟囱尾气湿度阈值，当烟囱排放温度高于控制阈值，湿度低于控制阈值时，通过所述中控控制系统自动关闭喷淋除湿器中的喷淋水泵，当室外温度低于控制阈值，湿度传感器反馈的尾气湿度高于控制阈值时，所述中控控制系统自动开启喷淋水泵。

8.根据权利要求1所述的一种可余热回用尾气消白的土壤间接热脱附系统，其特征在于，所述蒸汽过热器为蛇管形式，所述蒸汽过热器和烟囱内部布设有多个折流挡板。

技术总结本发明涉及一种可余热回用尾气消白的土壤间接热脱附系统，包括高温轴流风机、蒸汽过热器、除雾器、喷淋除湿、热脱附回转窑和尾气处理系统。本发明的可余热回用尾气消白的土壤间接热脱附系统，有效的利用了间接热脱附系统热脱附燃烧腔内产生的高温烟气的余热，提高了经过除湿后的热脱附尾气温度，使其排放口的温度高于水蒸气的露点温度，从而降低了热脱附尾气排放过程中的白色蒸汽污染，减少了周边群众对于临时性的土壤热脱附工程项目的舆情压力，提升了项目的运行效率。技术研发人员：姚佳斌,付融冰,尚晓伟,薛文博受保护的技术使用者：同济大学技术研发日：技术公布日：2024/4/29