CN108786388A - 一种湿式脱硫烟气水雾的消除方法 - Google Patents

一种湿式脱硫烟气水雾的消除方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种湿式脱硫烟气水雾的消除方法，包括湿式脱硫塔气体出口的烟气首先与空气通过换热器的换热面间接接触换热被冷却过程；间接接触换热被冷却的烟气先排出冷凝水，再与换热过程加热后的热空气混合后从烟囱排入大气过程。本发明将经过脱硫塔处理后的烟气与空气在换热器换热面间接接触换热，使处理后烟气冷却降温，防止了高温烟气直接排放形成的白色烟雾现象，且在换热前通过碱液吸收未经完全处理的残余硫，进而使最终与空气混合排放的混合气体更纯净，增加环保效益。本发明具有投资费用少，运行动力消耗小，方法简单高效的特点，为冶炼及燃煤电厂等领域的湿法脱硫烟气水雾的去除，实现节能减排增效提供了有效的技术保障。

Description

一种湿式脱硫烟气水雾的消除方法
技术领域
本发明涉及一种湿式脱硫烟气水雾的消除方法，特别是在湿法脱硫之后，湿式脱硫塔气体出口的烟气与空气间接接触换热被冷却，产物混合后从烟囱排放，对各粒径烟气水雾均有较好的去除效果，实现脱硫后烟气水雾快速、高效消除，适用于冶炼、燃煤电厂及环保领域。
背景技术
在冶炼及燃煤电厂等领域，对于脱硫项目，大多采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺(WFGD)，大多湿式脱硫塔后配有净烟气再热器。烟气再热器中约90％采用回转再生式原烟气/净烟气换热器(GGH)。可用于加热脱硫后净烟气，以提高烟气抬升高度，利于烟气扩散排放，其状态正常与否关系到烟气脱硫***能否正常运行，但GGH投入使用运行费用较高，且通过大量的实践经验表明，GGH容易产生堵灰腐蚀问题，进而导致故障发生，严重时会影响***安全运行，且其换热效率低，压差远高于设计值等问题。因此，自2006年以后，超过70％的WFGD***取消或未设置GGH。但取消GGH后，净烟气排放温度降低，易出现大量细小液滴的夹带排放，并在烟囱周围形成降雨，雨滴蒸发之后会形成较难清理的白色固体痕迹，即“石膏雨”现象，对居民生活造成很大影响。
因此，寻找一种行之有效的湿式脱硫烟气水雾的消除方法，避免产生“石膏雨”问题，探索烟气水雾快速、高效、低成本去除，对冶炼及燃煤电厂等领域的节能环保增效显得尤为重要。
发明内容
本发明目的在于提供一种湿式脱硫烟气水雾的消除方法，特别是在石灰石-石膏湿法脱硫工艺(WFGD)之后，产生的温度在40～60℃的净烟气，烟气中水分处于饱和状态，通过将湿式脱硫塔气体出口的烟气与空气通过换热面间接接触换热实现冷却降温，随后排出冷凝水后的烟气与所述加热后的热空气混合从烟囱排出，实现烟气水雾高效、快速消除。与湿式脱硫塔气体出口排出的烟气间接换热后的空气与进入脱硫塔前的烟气间接换热，实现未脱硫烟气降温，防止粉尘温度过高，影响脱硫效果，且实现空气二次使用，节能环保；在换热所用换热器的换热面采用金属表面涂布耐酸腐蚀涂层材料的材料、或有机高分子材料、或金属钛以防腐蚀；湿式脱硫塔气体出口排出的烟气与碱液接触后再与空气通过换热面间接接触换热被冷却以中和脱硫液中稀硫酸降低其腐蚀性；经过空气冷却之后的烟气经过去除水滴的除水过程后再与热空气混合以实现高混合效率。本发明提供了一种湿式脱硫烟气水雾的消除方法，且具有投资费用少、设备简单、能耗低、有效控制烟气水雾污染的特点。
本发明是采用如下技术方案实现的：
一种湿式脱硫烟气水雾的消除方法，其特征是至少由如下过程组成：
(1)湿式脱硫塔气体出口的烟气首先与空气通过换热器的换热面间接接触换热被冷却过程；
(2)间接接触换热被冷却的烟气先排出冷凝水，再与换热过程加热后的热空气混合后从烟囱排入大气过程。
为实现空气的二次利用，间接接触换热被冷却过程后，被加热的热空气可与进入脱硫塔前的烟气间接换热；
所述方法的装置，其特征在于上述两次换热所用换热器的换热面采用金属表面，涂布耐酸腐蚀涂层材料的材料、或有机高分子材料、或金属钛。
所述方法，其特征是在(1)中湿式脱硫塔气体出口排出的烟气先与碱液接触，再与空气通过换热面间接接触换热被冷却，排出冷凝水后的烟气与换热过程加热后的热空气混合后从烟囱排入大气。
所述方法，其特征在于过程(2)中经过空气冷却之后的烟气先经过去除水滴的除水过程后再与热空气混合。
具体说明如下：
石灰石-石膏法脱硫装置通常采用喷淋空塔结构，含石膏的脱硫浆液通过喷嘴向下喷出，烟气逆流向上排出。经湿法烟气脱硫后，烟气温度一般在40～60℃，烟气中水分处于饱和状态，该烟气通过烟道向外排放，烟道另一端通入洁净空气，湿式脱硫塔气体出口的烟气通过碱液吸收脱硫液中残余稀硫酸，降低其腐蚀性，经碱液处理后烟气继续向前流经换热器，在换热器的换热面实现换热，该换热面采用金属表面涂布耐酸腐蚀涂层材料的材料、或有机高分子材料、或金属钛，将其部分热量传给换热面使其蓄热，在换热面转到空气侧时，其释放热量给逆流通过的空气，实现脱硫塔气体出口的烟气冷却降温，间接换热用空气升温，升温后的空气用与进入脱硫塔前的烟气间接换热，实现空气二次利用，使未脱硫烟气降温。冷凝后烟气在换热面释放出冷凝水，经过去除水滴的除水过程，排出的水通过下方铺设的排水管排出。排出冷凝水后的烟气与所述换热后升温的空气混合后从上方烟囱排入到大气中。
过程中使用的空气首先与脱硫塔排出的高温烟气间接接触换热冷却，使烟气冷却降温，然后与进入脱硫塔前的烟气间接接触换热，使未脱硫烟气降温，实现空气两次利用，节能环保。
换热面的材料应该具有耐腐蚀性能，故换热所用换热器的换热面采用金属表面涂布耐酸腐蚀涂层材料的材料、或有机高分子材料、或金属钛，但不局限于这几种材料。
经过湿式脱硫塔的湿烟气中含有一定未完全处理的二氧化硫，冷凝为稀硫酸，具有强烈的腐蚀性，将其通过碱液吸收其中的硫酸后其腐蚀性大幅度降低，故可以选用保温及传热效率高的金属材质换热面代替传热效率较低的塑料材质。
经过空气冷凝之后的烟气，其中含有大量饱和水，故将其中水分排净后，有利于烟气的集中及回收处理，然后与热空气混合后从烟囱排出。
本发明的有益效果在于将经过脱硫塔处理后的烟气与空气在换热器换热面间接接触换热，使处理后烟气冷却降温，防止了高温烟气直接排放形成的白色烟雾现象，且在换热前通过碱液吸收未经完全处理的残余硫，进而使最终与空气混合排放的混合气体更纯净，增加环保效益。上述空气经上述一次利用后，再与未进入脱硫塔前的烟气换热，使未脱硫烟气降温，增加脱硫效率。该方法避免了传统的回转再生式原烟气/净烟气换热器(GGH)的投入使用运行费用较高，且容易产生堵灰腐蚀，换热效率低，压差远高于设计值等问题。本发明具有投资费用少，运行动力消耗小，方法简单高效的特点，为冶炼及燃煤电厂等领域的湿法脱硫烟气水雾的去除，实现节能减排增效提供了有效的技术保障。
附图说明
图1：实施例1湿法烟气水雾的消除方法的流程图；
图2：实施例2湿法烟气水雾的消除方法的流程图；
图3：实施例3湿法烟气水雾的消除方法的流程图；
其中：1-未经脱硫处理的初烟气，2-脱硫塔，3-经脱硫处理的热烟气，4-换热器，5-空气，6-经换热降温的冷却烟气，7-烟气脱水器，8-热空气，9-烟气与空气混合物，10-烟囱，11-外排混合烟气，12-换热器，13-热空气，14-碱液，15-外排处理后碱液。
具体实施方式
实施例1
本实施例为湿法烟气水雾的消除方法的实施方案，如图1所示，处理对象为采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺(WFGD)的脱硫后烟气水雾。未经脱硫处理的初烟气1(含硫约450mg/Nm3)由脱硫塔2底部的烟气入口进入，经过湿法脱硫后由脱硫塔2的上部烟气出口排出经脱硫处理的热烟气3(含硫约25mg/Nm3,)进入换热器4中，与逆流进入的空气5在换热器4的换热面换热。换热所用换热器的换热面采用金属表面涂布耐酸腐蚀涂层材料的材料、或有机高分子材料、或金属钛，具有良好的耐腐蚀性能。经换热器4换热排出的冷却烟气6与热空气8汇集到烟气脱水器7中脱除经换热降温的冷却烟气6中的冷凝水，脱水后的烟气与空气混合物9，送至烟囱10中，由烟囱10上部外排混合烟气11。
通过将湿法脱硫后烟气与空气通过换热器间接换热，实现烟气冷却降温，空气加热升温，经过湿法脱硫处理的热烟气3温度约40～60℃，经过换热器4换热降温至30～50℃，空气5由-10～10℃升温至10～30℃。空气升温，使得热焓增加，空气与烟气混合烟气9由烟囱排放，温度约25～45℃，混合物温度升高消除了水蒸气含量高造成的白色水雾。且该方法运行投资成本低，回收成本效益高，节能环保增效效果明显。
实施例2
本实施例为湿法烟气水雾的消除方法的实施方案，如图2所示，处理对象为采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺(WFGD)的脱硫后烟气水雾。本实施例的处理流程与实施例1大体相同，所不同的在于，未经脱硫处理的初烟气1与换热器4排出的经换热升温的热空气8在换热器12中进行换热，使未经处理的初烟气1换热升温然后进入脱硫塔2中重复实施例1中操作流程。经换热再次升温的热空气13进入烟气脱水器7中，此实施例2可以实现空气的二次利用。
通过将湿法脱硫后烟气与空气通过换热器间接换热，实现烟气冷却降温，空气加热升温，经过湿法脱硫处理的热烟气3温度约40～60℃，经过换热器4换热降温降至30～50℃，空气5由-10～10℃升温至10～30℃，初次换热升温的热空气通过管道传送未经脱硫处理的初烟气1(含硫约450mg/Nm3)其温度较高为120℃，经过换热器12换热降温降至100～110℃，空气由10～30℃升温至40～60℃。未经脱硫处理的初烟气1先经过热空气8换热降温再进入湿式脱硫设备中，可降低脱硫耗水量，及降低了脱硫塔出口烟气温度。且该过程利用空气为与湿法脱硫后烟气间接换热后的热空气，可以实现空气的二次循环利用。空气升温，使得热焓增加，空气与烟气混合后由烟囱排放，混合物温度升高消除了水蒸气含量高造成的白色水雾。且该方法运行投资成本低，回收成本效益高，节能环保增效效果明显。
实施例3
本实施例为湿法烟气水雾的消除方法的实施方案，如图3所示，处理对象为采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺(WFGD)的脱硫后烟气水雾。本实施例的处理流程与实施例1大体相同，所不同的在于经脱硫处理的热烟气3在进入换热器4与空气5换热之前，先经过碱液14处理中和脱硫液中残余稀硫酸后再进入换热器4中进行换热，由换热器4底部排出处理后碱液15。
经脱硫处理的热烟气(含硫量约25mg/Nm3)，先经过碱液处理再进入换热器中进行换热，本实施例的有益之处在于热烟气先经过碱液处理，可中和脱硫液中残余稀硫酸，脱硫烟气的腐蚀性降低后可以选择换热效果、保温良好的金属表面涂布的换热面材料，通过将湿法脱硫后烟气与空气通过换热器间接换热，实现烟气冷却降温，空气加热升温，经过湿法脱硫处理的热烟气3温度约40～60℃，经过换热器4换热降温至30～50℃，空气5由-10～10℃升温至10～30℃。空气升温使得热焓增加，空气与烟气混合后由烟囱排放，混合物温度升高消除了水蒸气含量高造成的白色水雾。且该方法运行投资成本低，回收成本效益高，节能环保增效效果明显。

Claims (5)

1.一种湿式脱硫烟气水雾的消除方法，其特征是至少由如下过程组成：
(1)湿式脱硫塔气体出口的烟气首先与空气通过换热器的换热面间接接触换热被冷却过程；
(2)间接接触换热被冷却的烟气先排出冷凝水，再与换热过程加热后的热空气混合后从烟囱排入大气过程。
2.如权利要求1所述的方法，其特征是间接接触换热被冷却过程后，被加热的热空气可与进入脱硫塔前的烟气间接换热。
3.如权利要求1所述的方法，其特征是所用换热器的换热面采用金属表面，涂布耐酸腐蚀涂层材料的材料、或有机高分子材料、或金属钛。
4.如权利要求1所述的方法，其特征是在步骤(1)中湿式脱硫塔气体出口排出的烟气先与碱液接触，再与空气通过换热面间接接触换热被冷却，排出冷凝水后的烟气与换热过程加热后的热空气混合后从烟囱排入大气。
5.如权利要求1所述的方法，其特征是步骤(2)中经过空气冷却之后的烟气先经过去除水滴的除水过程后再与热空气混合。
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