CN109364730A - 一种全工况湿法脱硫尾气收水消白烟***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种全工况湿法脱硫尾气收水消白烟***及方法，其特征在于，主要包括脱硫塔（1）、沉淀池（2）、清水池（3）、降温泵（4）、冷却塔（5）、循环水箱（6）和冷凝泵（7），所述脱硫塔（1）上设有进气口（11）和出气口（12），所述脱硫塔（1）内从下往上依次设有脱硫喷淋层（1‑1）、除雾器层（1‑2）、除雾器冲洗层（1‑3）、第一升气盘（1‑4）、一段冷凝喷淋层（1‑5）、第二升气盘（1‑6）、二段冷凝喷淋层（1‑7）、除雾收水层（1‑8）和加热器层（1‑9）。与现有技术相比，本发明具有投资成本低、运行能耗低的特点，可根据环境温度及锅炉负荷变化来控制实现全工况、全季节气候下烟气收水与消白烟。

Description

一种全工况湿法脱硫尾气收水消白烟***及方法
技术领域
本发明涉及一种全工况湿法脱硫尾气收水消白烟***及方法，属于资源与环境保护领域。
背景技术
湿法脱硫尾气的排烟温度在50℃～55℃，为过饱和湿烟气，排放进入低温环境空气后，与环境空气换热进一步冷凝，形成大量凝结水雾而出现白烟现象，出口烟气向环境中排放大量蒸发水分是湿法脱硫装置耗水量大的最主要原因。在冬季气候条件下，环境空气温度低、密度大，大气稳定度高，湿法脱硫尾气排放的大量水分在空气中难以扩散，极易在排放源附近累积。同时，湿法脱硫尾气还携带大量未除尽的石膏浆液液滴、粉尘颗粒物、氮氧化物(NOx)、硫氧化物 (SOx)等多种污染物。这些污染物在冬季稳定度较高的大气环境中随凝结水雾悬浮于大气中不断富集，是形成冬季区域性雾霾的主要诱因之一。在复杂的气候条件下，悬浮于空气中的水雾还会促进空气中污染物的二次反应，进一步加剧冬季区域性雾霾的形成。
针对湿法脱硫尾气白烟污染问题，主要通过降低湿法脱硫出口烟气排放湿度，实现出口烟气不饱和排放，提高烟气扩散速度来达到消白烟的目的，常用的方法有直接加热法、混风法、MGGH烟气换热法及烟气冷凝再热法。烟气直接加热法及混风法消白烟仅仅只是降低烟气的排放湿度，不具备烟气中水资源回收及污染物脱除功能，且在冬季低温环境下需要的加热量及混风量巨大，不能适应低温环境消白烟；MGGH烟气换热法通过对原烟气进行取热降温，用于对脱硫后烟气进行加热升温来实现烟气消白烟，但由于脱硫装置温度进出口烟气温度影响，所取热量有限，无法对烟气深度冷凝，脱硫***节水量有限，且在冬季低温环境难以实现白烟消除；烟气冷凝再热直接加热法是先对脱硫尾气进行冷凝，回收部分烟气中水分，然后再对烟气进行加热升温，实现烟气消白还能回收部分水资源，但冷源受环境气候更替及锅炉运行负荷变化影响较大，无法实现全工况下烟气收水消白烟。
专利CN201810580242.0公布了一种烟气消白烟***和方法，采用环境空气对脱硫出口烟气进行间接换热降温冷，完成初步升温的环境空气与脱硫塔入口烟气继续换热升温，将经过两段升温的环境空气与脱水后的冷凝烟气进行混风，实现尾气白烟消除，该方案的换热过程均在进出口烟道上进行，不仅投资运行费用较高、需要较大的占地面积，且混风量受环境空气湿度影响较大，难以控制。专利CN201710862586.6公布了一种高效取水消白烟协同脱除污染物装置及工作方法，通过在脱硫塔出口烟道上对湿烟气进行冷凝收水，并将入口烟气余热回收用于加热冷凝后烟气，实现脱硫尾气白烟控制，该方案采取的烟道冷凝工艺受烟道气速高影响，湿烟气温度下降幅度及水蒸气冷凝量较小，同时受制于进出口烟气温度影响，出口烟气升温幅度有限，难以实现冬季低温环境消白烟。专利CN201710451922.8公布了一种脱硫烟气超净除尘消白烟的装置和方法，采用环境空气冷却循环冷却液对烟气进行降温冷凝，回收水分冲洗除雾器，完成换热的热风与冷凝后烟气混风实现消除白烟，该方案在夏季时由于环境空气温度高，换热量有限，冷凝水量不足以冲洗除雾器，在冬季气候需要实现消白烟时冷凝量及冷凝水量较大，直接用于除雾器冲洗会导致湿法脱硫***水平衡破坏，导致脱硫装置无法正常运行，而冷凝量小时则混风量不够，不能消除白烟。
因此，一种投资成本低、运行能耗低、可实现全工况湿法脱硫尾气收水消白烟***及方法被提出。
发明内容
本发明的目的是提供一种全工况湿法脱硫尾气收水消白烟***及方法，具有投资成本低、运行能耗低的特点，实现全工况、全季节气候下烟气收水与消白烟控制。
为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：
一种全工况湿法脱硫尾气收水消白烟***，其特征在于，主要包括脱硫塔（1）、沉淀池（2）、清水池（3）、降温泵（4）、冷却塔（5）、循环水箱（6）和冷凝泵（7），所述脱硫塔（1）上设有进气口（11）和出气口（12），所述脱硫塔（1）内从下往上依次设有脱硫喷淋层（1-1）、除雾器层（1-2）、除雾器冲洗层（1-3）、第一升气盘（1-4）、一段冷凝喷淋层（1-5）、第二升气盘（1-6）、二段冷凝喷淋层（1-7）、除雾收水层（1-8）和加热器层（1-9），其中，所述第一升气盘（1-4）的循环冷却液出口与沉淀池（2）的入口连接，所述第二升气盘（1-6）的循环冷却液出口与清水池（3）的入口连接，所述沉淀池（2）的上端出水口与清水池（3）的入口连接，所述清水池（3）通过降温泵（4）与冷却塔（5）的入口连接，所述冷却塔（5）的出口与循环水箱（6）的入口连接，所述循环水箱（6）的出口通过冷凝泵（7）依次与脱硫喷淋层（1-1）上方的除雾器冲洗层（1-3）、一段冷凝喷淋层（1-5）和二段冷凝喷淋层（1-7）的循环冷却液入口连接。
进一步的，所述除雾器冲洗层（1-3）主要包括雾化喷嘴、冲洗液喷淋管和进水管，所述进水管包括循环冷却液管路（9）和工艺水管路（8），所述循环冷却液管路（9）和工艺水管路（8）上均设有控制阀门（10）；
作为优选，所述除雾器冲洗层（1-3）距离除雾器层（1-2）的高度为0.2m～0.8m；
进一步的，所述一段冷凝喷淋层（1-5）主要包括雾化喷嘴、循环冷却液喷淋管路和循环冷却液进水管，所述一段循环冷却液进水管上设有控制阀门（10）；
作为优选，所述第一升气盘（1-4）距离除雾器冲洗层（1-3）的高度为0.2m～1.0m，所述一段冷凝喷淋层（1-5）距离第一升气盘（1-4）的高度为0.5m～2.0m；
进一步的，所述二段冷凝喷淋层（1-7）主要包括雾化喷嘴、循环冷却液喷淋管路（9）和循环冷却液进水管路，所述二段循环冷却液进水管路上设有控制阀门（10）；
作为优选，所述第二升气盘（1-6）距离一段冷凝喷淋层（1-5）的高度为0.3m～1.0m，所述二段冷凝喷淋层（1-7）距离第二升气盘（1-6）高度为0.5m～2.0m；
进一步的，所述第一升气盘（1-4）和第二升气盘（1-6）能够通气但不漏液，所述第一升气盘（1-4）和第二升气盘（1-6）均包括收集槽A（13）、收集槽B（14）和收集槽A（13）与收集槽B（14）之间形成的气流通道（15），所述收集槽A（13）为横截面呈V型的槽状体，所述收集槽B（14）为横截面呈U型的槽状体，所述收集槽B（14）位于收集槽A（13）的下方且交错设置，所述收集槽B（14）的宽度大于相邻收集槽A（13）的间距宽度，所述收集槽A（13）和收集槽B（14）或者只有在收集槽B（14）上设有循环冷却液出液口，实际使用时，所述烟气通过升气盘的气流通道（15）向上运动，而喷淋液从喷淋层向下流动，高温气体和底温液体逆流接触进行换热，换热后的循环冷却液向下进入收集槽A（13）内，当收集槽A（13）内的液体集满以后，液体从收集槽A（13）的顶端溢出流入收集槽B（14）内，再从收集槽B（14）上设有的循环冷却液出液口排出脱硫塔外。
作为改进，所述收集槽A（13）的侧壁上端设有开孔（17），作为优选，所述开孔（17）处设有雾化喷嘴（16），收集槽A（13）内的液体可以通过雾化喷嘴（16）喷出流向收集槽B（14）内，此时，烟气从气流通道（15）向上可以穿过液体接触换热。
进一步的，所述除雾收水层（1-8）由若干等间距的金属折叠式薄板连接而成，用于捕集随气流上升的细小循环冷却液雾化水滴及蒸汽凝结水滴，用于干燥完成两段冷凝的烟气并进一步回收水分，降低烟气比热及烟气升温所需热量；
作为优选，所述的除雾收水层（1-8）距离二段冷凝喷淋层（1-7）的高度为0.3m～1.2m，除雾收水层（1-8）的高度为0.1m～0.3m，金属薄板的厚度为0.2mm～2.0mm，金属薄板之间的间距为5mm～15 mm；
进一步的，所述加热器层（1-9）距离除雾收水层（1-8）的高度为0.3m～1.5m，所述加热器层（1-9）的高度为0.3m～1.5m；
进一步的，所述冷却塔（5）主要包括塔体、换热翅片管路、出口风机和进气格栅，其中所述出口风机为变频控制。
实际使用时，经过一段冷凝换热后的高温循环冷却液进入沉淀池（2），经过沉淀的上清液溢出流入清水池（3）内，经过二段冷凝换热后的高温循环冷却液进入清水池（3），所述清水池（3）内的循环冷却液由降温泵（4）送至冷却塔（5）的换热翅片管路中，低温环境空气由出口风机引入冷却塔（5），低温气体与高温液体通过换热翅片快速换热，完成升温的空气由冷却塔（5）出口排放，完成降温的循环冷却液由冷却塔（5）内翅片出口经管路送至循环水箱（6），循环水箱（6）内的循环冷却液通过冷凝泵（7）分别送至脱硫喷淋层（1-1）上方的一段冷凝喷淋层（1-5）和二段冷凝喷淋层（1-7），对高温湿烟气进行循环冷凝，在脱硫尾气收水消白过程中，由于湿烟气中水蒸气冷凝形成的液态水随循环冷却液排出脱硫塔（1）外，造成运行过程中循环冷却液体积增加，增加的水量一部分由冷凝泵（7）送至除雾器冲洗层（1-3）用于冲洗脱硫喷淋层（1-1）上方的除雾器，另一部分用于湿法脱硫***化浆，实现湿法脱硫***零水耗。
一种全工况湿法脱硫尾气收水消白烟方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、烟气初步净化
烟气进入脱硫塔（1）后经脱硫喷淋层（1-1）洗涤脱除烟气中的大部分SO2及粉尘颗粒物，烟气与脱硫浆液换热达到饱和，烟气温度下降至50～60℃，完成脱硫后的饱和湿烟气携带少量残留SO2及粉尘颗粒物向上经过除雾器层（1-2）进行除雾脱浆；
进一步的，所述除雾器的冲洗方式为间歇分区冲洗，除雾器冲洗层（1-3）的液气比为0.1L/Nm3～0.5L/Nm3，除雾器冲洗层（1-3）的喷嘴雾化压力为0.05～0.10MPa；
B、一段冷凝处理
完成初步净化后的烟气经过第一升气盘（1-4）气流通道进入一段冷凝喷淋层（1-5），与一段冷凝喷淋层（1-5）的循环冷却液逆流接触进行换热，饱和湿烟气完成初步降温冷凝，部分水蒸气以烟气中残留粉尘颗粒物为结晶核进行结晶凝结并形成液态水滴，在回收烟气中少量水分的同时对烟气中的残留污染物实现深度去除，冷凝后的液态水滴与换热后的高温循环冷却液一起由第一升气盘（1-4）排出脱硫塔（1）外，经过管路送至沉淀池（2）进行混凝沉淀，循环冷却液中的固体颗粒物及悬浮物经混凝沉淀后由沉淀池（2）底部排出，经沉淀分层的上层澄清液由沉淀池（2）顶部溢流至清水池（3）内；
进一步的，所述一段冷凝喷淋层（1-5）的喷淋液气比为0.1L/Nm3～0.6L/Nm3，一段冷凝喷淋层（1-5）喷嘴雾化压力为0.10～0.30MPa，完成一段冷凝的烟气降温幅度为0.5℃～3.0℃。
进一步的，所述沉淀池（2）的水力停留时间为10min～40mim，沉淀池（2）截面水流流速为0.2mm/s～10 mm/s。
C、二段冷凝处理
完成一段冷凝的饱和烟气继续向上流动，经第二升气盘（1-6）进入二段冷凝喷淋层（1-7），与二段冷凝喷淋层（1-7）的循环冷却液逆流接触进行深度冷凝，烟气中大部分水蒸气在二段冷凝喷淋层（1-7）处凝结为液态水，与换热后的高温循环冷却液由第二升气盘（1-6）排出脱硫塔（1）外，由于烟气中的残留污染物在一段冷凝喷淋层（1-5）处已经被深度净化，因此循环冷却液为洁净水经过管路直接送至清水池（3）；
清水池（3）内的高温循环冷却液由降温泵（4）送至冷却塔（5）的换热翅片管路中，低温环境空气由出口风机引入冷却塔（5），低温气体与高温液体通过换热翅片快速换热，完成升温的空气由冷却塔（5）出口排放，完成降温的循环冷却液由冷却塔（5）内翅片出口经管路送至循环水箱（6），循环水箱（6）内的循环冷却液通过冷凝泵（7）分别送至脱硫喷淋层（1-1）上方的一段冷凝喷淋层（1-5）和二段冷凝喷淋层（1-7），对高温湿烟气进行循环冷凝，在脱硫尾气收水消白过程中，由于湿烟气中水蒸气冷凝形成的液态水随循环冷却液排出脱硫塔（1）外，造成运行过程中循环冷却液体积增加，增加的水量一部分由冷凝泵（7）送至除雾器冲洗层（1-3）用于冲洗脱硫喷淋层（1-1）上方的除雾器，另一部分用于湿法脱硫***化浆，实现湿法脱硫***零水耗；
进一步的，所述二段冷凝喷淋层（1-7）的喷淋液气比为0.5L/Nm3～3.0L/Nm3，二段冷凝喷淋层（1-7）的喷嘴雾化压力为0.10～0.30MPa，二段冷凝的烟气降温幅度为15℃～30℃。
进一步的，所述冷却塔（5）截面烟气流速为0.5m/s～3.0 m/s，空气通过冷却塔（5）温度升幅为2℃～20℃，循环冷却液通过冷却塔（5）温度下降幅度为2℃～20℃。
D、除雾收水处理
完成二段冷凝的低温饱和烟气携带少量水蒸气及细小凝结水滴进入除雾收水层（1-8），细小凝结水滴被捕集、分离，用于干燥完成两段冷凝的烟气并进一步回收水分；
E、烟气加热处理
由于烟气中的污染物及气态水被大部分去除，烟气比热大幅降低，烟气经过加热器后温度快速升高至不饱和后排放，实现脱硫尾气消白烟。
进一步的，所述烟气温度经过加热后升温幅度为5℃～40℃。
工作时，可根据锅炉负荷或者环境温度变化来进行***控制，其中：
针对锅炉负荷变化的控制方法：当燃煤机组锅炉负荷升高或降低时，进入脱硫塔（1）的烟气量增加或减小，烟气收水消白所需的冷凝量也增加或减小，通过升高或降低设置在冷却塔（5）出口风机的频率，增大或减小冷却空气流量，适当降低或提高循环冷却液的温度；也可通过开启或关闭二段冷凝喷淋层（1-7）的控制阀门（10）来增加或降低烟气冷凝量，实现低能耗收水消白烟。
夏季高温环消白烟控制：夏季环境温度较高时，相同冷凝量下，需要较大体积的环境空气对循环冷却液进行降温，且降温幅度有限，夏季燃煤烟气收水成本及能耗较高，因此夏季只进行消白烟控制，不进行收水控制，即在夏季高温下关闭二段冷凝喷淋层（1-7）的循环冷却液进水管路上的控制阀门（10），降低冷却塔（5）出口风机频率，实现夏季低能耗消白烟，同时，由于夏季收水量小，烟气冷凝水不足以满足除雾器冲洗用水量，为了达到湿法脱硫***的水平衡，开启脱硫喷淋层（1-1）上方除雾器冲洗层（1-3）的工艺水控制阀门（10），关闭由冷凝泵（7）向除雾器冲洗层（1-3）补水管路的循环冷却液控制阀门（10）；
冬季低温收水消白烟控制：冬季环境温度较低，相同体积环境空气可提供较大的冷量对烟气深度冷凝，回收烟气中的大部分水资源，同时实现低温消白烟，因此在冬季寒冷条件下，开启二段冷凝喷淋层（1-7）的循环冷却液进水管路上的控制阀门（10），增加冷却塔（5）出口风机频率，实现冬季低成本回收水资源及低温消白烟，同时关闭脱硫喷淋层（1-1）上方除雾器冲洗层（1-3）进水管路上的工艺水控制阀门（10），开启冷凝泵（7）与除雾器冲洗层（1-3）之间的进水管路上的循环冷却液控制阀门（10），实现脱硫***零水耗。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
一、本发明采用循环冷却液对烟气进行分段冷凝降温，在一段进行少量冷凝实现烟气污染物的深度净化，在二段冷凝进行深度冷凝，回收湿烟气中的大部分清洁水分，在实现湿法脱硫***零水耗的同时大幅降低湿烟气回收水分的处理成本；
二、本发明根据环境温度及锅炉负荷变化及季节变化对循环冷却液控制阀门进行切换及实行冷却塔出口风机变频控制，实现全工况、全季节气候下烟气收水与消白烟控制，在消除湿法脱硫尾气白烟污染的同时，大幅降低了收水消白烟装置的运行能耗；
三、本发明根据湿法脱硫尾气收水消白烟装置的不同运行情况，切换湿法脱硫装置除雾器层冲洗管路来水阀门，实现夏季高温调节下湿法脱硫***运行水耗最低，在其它季节实现湿法脱硫***零水耗运行。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中A部分的放大示意图；
图3是图2中收集槽A的侧视图。
图中所示：1是脱硫塔，1-1是脱硫喷淋层，1-2是除雾器层，1-3是除雾器冲洗层，1-4是第一升气盘，1-5是一段冷凝喷淋层，1-6是第二升气盘，1-7是二段冷凝喷淋层，1-8是除雾收水层，1-9是加热器层，2是沉淀池，3是清水池，4是降温泵，5是冷却塔，6是循环水箱，7是冷凝泵，8是工艺水管路，9是循环冷却液管路，10是控制阀门，11是进气口，12是出气口，13是收集槽A，14是收集槽B，15是气流通道，16是雾化喷嘴，17是开孔。
具体实施方式
下面详细说明本发明的优选实施方式。
实施例1：参照图1～3，为本发明实施例1的结构示意图，
一种全工况湿法脱硫尾气收水消白烟***，主要包括脱硫塔1、沉淀池2、清水池3、降温泵4、冷却塔5、循环水箱6和冷凝泵7，所述脱硫塔1上设有进气口11和出气口12，所述脱硫塔1内从下往上依次设有脱硫喷淋层1-1、除雾器层1-2、除雾器冲洗层1-3、第一升气盘1-4、一段冷凝喷淋层1-5、第二升气盘1-6、二段冷凝喷淋层1-7、除雾收水层1-8和加热器层1-9，所述除雾器冲洗层1-3距离除雾器层1-2的高度为0.2m～0.8m，所述第一升气盘1-4距离除雾器冲洗层1-3的高度为0.2m～1.0m，所述一段冷凝喷淋层1-5距离第一升气盘1-4的高度为0.5m～2.0m，所述第二升气盘1-6距离一段冷凝喷淋层1-5的高度为0.3m～1.0m，所述二段冷凝喷淋层1-7距离第二升气盘1-6高度为0.5m～2.0m，所述除雾收水层1-8距离二段冷凝喷淋层1-7的高度为0.3m～1.2m，所述除雾收水层1-8的高度为0.1m～0.3m，所述加热器层1-9距离除雾收水层1-8的高度为0.3m～1.5m，所述加热器层1-9的高度为0.3m～1.5m；
其中，所述第一升气盘1-4的循环冷却液出口与沉淀池2的入口连接，所述第二升气盘1-6的循环冷却液出口与清水池3的入口连接，所述沉淀池2的上端出水口与清水池3的入口连接，所述清水池3通过降温泵4与冷却塔5的入口连接，所述冷却塔5的出口与循环水箱6的入口连接，所述循环水箱6的出口通过冷凝泵7依次与脱硫喷淋层1-1上方的除雾器冲洗层1-3、一段冷凝喷淋层1-5和二段冷凝喷淋层1-7的循环冷却液入口连接。
所述除雾器冲洗层1-3主要包括雾化喷嘴、冲洗液喷淋管和进水管，所述进水管包括循环冷却液管路9和工艺水管路8，所述循环冷却液管路9和工艺水管路8上均设有控制阀门10；
所述一段冷凝喷淋层1-5主要包括雾化喷嘴、循环冷却液喷淋管路和循环冷却液进水管，所述循环冷却液进水管上设有控制阀门10；
所述二段冷凝喷淋层1-7主要包括雾化喷嘴、循环冷却液管路9和循环冷却液进水管路，所述循环冷却液进水管路上设有控制阀门10；
所述第一升气盘1-4和第二升气盘1-6能够通气但不漏液，所述第一升气盘1-4和第二升气盘1-6均包括收集槽A13、收集槽B14和收集槽A13与收集槽B14之间形成的气流通道15，所述收集槽A13为横截面呈V型的槽状体，所述收集槽B14为横截面呈U型的槽状体，所述收集槽B14位于收集槽A13的下方且交错设置，所述收集槽B14的宽度大于相邻收集槽A13的间距宽度，所述收集槽A（13）和收集槽B（14）或者只有在收集槽B（14）上设有循环冷却液出液口，实际使用时，所述烟气通过升气盘的气流通道15向上运动，而喷淋液从喷淋层向下流动，高温气体和底温液体逆流接触进行换热，换热后的循环冷却液向下进入收集槽A13内，当收集槽A13内的液体集满以后，液体从收集槽A13的顶端溢出流入收集槽B14内，再从收集槽B14上设有的循环冷却液出液口排出脱硫塔外。
所述收集槽A13的侧壁上端设有开孔17，作为优选，所述开孔17处设有雾化喷嘴16，收集槽A13内的液体可以通过雾化喷嘴16喷出流向收集槽B14内，此时，烟气从气流通道15向上可以穿过液体接触换热。
所述除雾收水层1-8由若干等间距的金属折叠式薄板连接而成，所述金属薄板的厚度为0.2mm～2.0mm，金属薄板之间的间距为5mm～15 mm，所述除雾收水层1-8用于捕集随气流上升的细小循环冷却液雾化水滴及蒸汽凝结水滴，用于干燥完成两段冷凝的烟气并进一步回收水分；
所述冷却塔5主要包括塔体、换热翅片管路、出口风机和进气格栅，其中所述出口风机为变频控制。
实际使用时，烟气从脱硫塔1的进气口11进入，通过脱硫喷淋层1-1进行初步脱硫净化之后，向上经过一段冷凝和二段冷凝，其中一段冷凝换热后的高温循环冷却液进入沉淀池2，经过沉淀的上清液溢出流入清水池3内，经过二段冷凝换热后的高温循环冷却液进入清水池3，所述清水池3内的循环冷却液由降温泵4送至冷却塔5的换热翅片管路中，低温环境空气由出口风机引入冷却塔5，低温气体与高温液体通过换热翅片快速换热，完成升温的空气由冷却塔5出口排放，完成降温的循环冷却液由冷却塔5内翅片出口经管路送至循环水箱6，循环水箱6内的循环冷却液通过冷凝泵7分别送至脱硫喷淋层1-1上方的一段冷凝喷淋层1-5和二段冷凝喷淋层1-7，对高温湿烟气进行循环冷凝，在脱硫尾气收水消白过程中，由于湿烟气中水蒸气冷凝形成的液态水随循环冷却液排出脱硫塔1外，造成运行过程中循环冷却液体积增加，增加的水量一部分由冷凝泵7送至除雾器冲洗层1-3用于冲洗脱硫喷淋层1-1上方的除雾器，另一部分用于湿法脱硫***化浆，实现湿法脱硫***零水耗。
实施例2：参照图1，为本发明实施例2的结构示意图，
一种全工况湿法脱硫尾气收水消白烟方法，包括以下步骤：
A、烟气初步净化
烟气进入脱硫塔1后经脱硫喷淋层1-1洗涤脱除烟气中的大部分SO2及粉尘颗粒物，烟气与脱硫浆液换热达到饱和，烟气温度下降至50～60℃，完成脱硫后的饱和湿烟气携带少量残留SO2及粉尘颗粒物向上经过除雾器层1-2进行除雾脱浆；
所述除雾器的冲洗方式为间歇分区冲洗，除雾器冲洗层1-3的液气比为0.1L/Nm3～0.5L/Nm3，除雾器冲洗层1-3的喷嘴雾化压力为0.05～0.10MPa；
B、一段冷凝处理
完成初步净化后的烟气经过第一升气盘1-4气流通道进入一段冷凝喷淋层1-5，与一段冷凝喷淋层1-5的循环冷却液逆流接触进行换热，饱和湿烟气完成初步降温冷凝，部分水蒸气以烟气中残留粉尘颗粒物为结晶核进行结晶凝结并形成液态水滴，在回收烟气中少量水分的同时对烟气中的残留污染物实现深度去除，冷凝后的液态水滴与换热后的高温循环冷却液一起由第一升气盘1-4排出脱硫塔1外，经过管路送至沉淀池2进行混凝沉淀，循环冷却液中的固体颗粒物及悬浮物经混凝沉淀后由沉淀池2底部排出，经沉淀分层的上层澄清液由沉淀池2顶部溢流至清水池3内；
所述一段冷凝喷淋层1-5的喷淋液气比为0.1L/Nm3～0.6L/Nm3，一段冷凝喷淋层1-5喷嘴雾化压力为0.10～0.30MPa，完成一段冷凝的烟气降温幅度为0.5℃～3.0℃。
所述沉淀池2的水力停留时间为10min～40mim，沉淀池2截面水流流速为0.2mm/s～10 mm/s。
C、二段冷凝处理
完成一段冷凝的饱和烟气继续向上流动，经第二升气盘1-6进入二段冷凝喷淋层1-7，与二段冷凝喷淋层1-7的循环冷却液逆流接触进行深度冷凝，烟气中大部分水蒸气在二段冷凝喷淋层1-7处凝结为液态水，与换热后的高温循环冷却液由第二升气盘1-6排出脱硫塔1外，由于烟气中的残留污染物在一段冷凝喷淋层1-5处已经被深度净化，因此循环冷却液为洁净水经过管路直接送至清水池3；
清水池3内的高温循环冷却液由降温泵4送至冷却塔5的换热翅片管路中，低温环境空气由出口风机引入冷却塔5，低温气体与高温液体通过换热翅片快速换热，完成升温的空气由冷却塔5出口排放，完成降温的循环冷却液由冷却塔5内翅片出口经管路送至循环水箱6，循环水箱6内的循环冷却液通过冷凝泵7分别送至脱硫喷淋层1-1上方的一段冷凝喷淋层1-5和二段冷凝喷淋层1-7，对高温湿烟气进行循环冷凝，在脱硫尾气收水消白过程中，由于湿烟气中水蒸气冷凝形成的液态水随循环冷却液排出脱硫塔1外，造成运行过程中循环冷却液体积增加，增加的水量一部分由冷凝泵7送至除雾器冲洗层1-3用于冲洗脱硫喷淋层1-1上方的除雾器，另一部分用于湿法脱硫***化浆，实现湿法脱硫***零水耗；
所述二段冷凝喷淋层1-7的喷淋液气比为0.5L/Nm3～3.0L/Nm3，二段冷凝喷淋层1-7的喷嘴雾化压力为0.10～0.30MPa，二段冷凝的烟气降温幅度为15℃～30℃。
所述冷却塔5截面烟气流速为0.5m/s～3.0 m/s，空气通过冷却塔5温度升幅为2℃～20℃，循环冷却液通过冷却塔5温度下降幅度为2℃～20℃。
D、除雾收水处理
完成二段冷凝的低温饱和烟气携带少量水蒸气及细小凝结水滴进入除雾收水层1-8，细小凝结水滴被捕集、分离，用于干燥完成两段冷凝的烟气并进一步回收水分；
E、烟气加热处理
由于烟气中的污染物及气态水被大部分去除，烟气比热大幅降低，烟气经过加热器后温度快速升高至不饱和后排放，实现脱硫尾气消白烟。
所述烟气温度经过加热后升温幅度为5℃～40℃。
工作时，可根据锅炉负荷或者环境温度变化来进行***控制，其中：
针对锅炉负荷变化的控制方法：当燃煤机组锅炉负荷升高降低时，进入脱硫塔1的烟气量增加减小，烟气收水消白所需的冷凝量也增加减小，通过升高降低设置在冷却塔5出口风机的频率，增大减小冷却空气流量适当降低提高循环冷却液的温度；也可通过开启关闭二段冷凝喷淋层1-7的控制阀门10来增加降低烟气冷凝量，实现低能耗收水消白烟。
夏季高温环境消白烟控制：夏季环境温度较高时，相同冷凝量下，需要较大体积的环境空气对循环冷却液进行降温，且降温幅度有限，夏季燃煤烟气收水成本及能耗较高，因此夏季只进行消白烟控制，不进行收水控制，即在夏季高温下关闭二段冷凝喷淋层1-7的循环冷却液进水管路上的控制阀门10，降低冷却塔5出口风机频率，实现夏季低能耗消白烟，同时，由于夏季收水量小，烟气冷凝水不足以满足除雾器冲洗用水量，为了达到湿法脱硫***的水平衡，开启脱硫喷淋层1-1上方除雾器冲洗层1-3的工艺水控制阀门10，关闭由冷凝泵7向除雾器冲洗层1-3补水管路的循环冷却液控制阀门10；
冬季低温收水消白烟控制：冬季环境温度较低，相同体积环境空气可提供较大的冷量对烟气深度冷凝，回收烟气中的大部分水资源，同时实现低温消白烟，因此在冬季寒冷条件下，开启二段冷凝喷淋层1-7的循环冷却液进水管路上的控制阀门10，增加冷却塔5出口风机频率，实现冬季低成本回收水资源及低温消白烟，同时关闭脱硫喷淋层1-1上方除雾器冲洗层1-3进水管路上的工艺水控制阀门10，开启冷凝泵7与除雾器冲洗层1-3之间的进水管路上的循环冷却液控制阀门10，实现脱硫***零水耗。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变化和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种全工况湿法脱硫尾气收水消白烟***，其特征在于，主要包括脱硫塔（1）、沉淀池（2）、清水池（3）、降温泵（4）、冷却塔（5）、循环水箱（6）和冷凝泵（7），所述脱硫塔（1）上设有进气口（11）和出气口（12），所述脱硫塔（1）内从下往上依次设有脱硫喷淋层（1-1）、除雾器层（1-2）、除雾器冲洗层（1-3）、第一升气盘（1-4）、一段冷凝喷淋层（1-5）、第二升气盘（1-6）、二段冷凝喷淋层（1-7）、除雾收水层（1-8）和加热器层（1-9），其中，所述第一升气盘（1-4）的循环冷却液出口与沉淀池（2）的入口连接，所述第二升气盘（1-6）的循环冷却液出口与清水池（3）的入口连接，所述沉淀池（2）的上端出水口与清水池（3）的入口连接，所述清水池（3）通过降温泵（4）与冷却塔（5）的入口连接，所述冷却塔（5）的出口与循环水箱（6）的入口连接，所述循环水箱（6）的出水口通过冷凝泵（7）依次与脱硫喷淋层（1-1）上方的除雾器冲洗层（1-3）、一段冷凝喷淋层（1-5）和二段冷凝喷淋层（1-7）的循环冷却液入口连接。
2.如权利要求1所述的全工况湿法脱硫尾气收水消白烟***，其特征在于，所述除雾器冲洗层（1-3）距离除雾器层（1-2）的高度为0.2m～0.8m，所述第一升气盘（1-4）距离除雾器冲洗层（1-3）的高度为0.2m～1.0m，所述一段冷凝喷淋层（1-5）距离第一升气盘（1-4）的高度为0.5m～2.0m，所述第二升气盘（1-6）距离一段冷凝喷淋层（1-5）的高度为0.3m～1.0m，所述二段冷凝喷淋层（1-7）距离第二升气盘（1-6）高度为0.5m～2.0m，所述除雾收水层（1-8）距离二段冷凝喷淋层（1-7）的高度为0.3m～1.2m，除雾收水层（1-8）的高度为0.1m～0.3m，所述加热器层（1-9）距离除雾收水层（1-8）的高度为0.3m～1.5m，加热器层（1-9）的高度为0.3m～1.5m。
3.如权利要求1或2所述的全工况湿法脱硫尾气收水消白烟***，其特征在于，所述除雾器冲洗层（1-3）主要包括雾化喷嘴、冲洗液喷淋管和进水管，所述进水管包括循环冷却液管路（9）和工艺水管路（8），所述循环冷却液管路（9）和工艺水管路（8）上均设有控制阀门（10）。
4.如权利要求1或2所述的全工况湿法脱硫尾气收水消白烟***，其特征在于，所述一段冷凝喷淋层（1-5）和二段冷凝喷淋层（1-7）均由雾化喷嘴、循环冷却液喷淋管和循环冷却液进水管组成，所述循环冷却液进水管上均设有控制阀门（10）。
5.如权利要求1或2所述的全工况湿法脱硫尾气收水消白烟***，其特征在于，所述除雾收水层（1-8）由若干等间距金属折叠式薄板连接而成，所述金属薄板的厚度为0.2mm～2.0mm，金属薄板之间的间距为5mm～15 mm。
6.如权利要求1或2所述的全工况湿法脱硫尾气收水消白烟***，其特征在于，所述冷却塔（5）主要包括塔体、换热翅片管路、出口风机和进气格栅。
7.一种全工况湿法脱硫尾气收水消白烟方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、烟气初步净化
烟气进入脱硫塔（1）后经脱硫喷淋层（1-1）洗涤脱除烟气中的大部分SO2及粉尘颗粒物，烟气与脱硫浆液换热达到饱和，烟气温度下降至50～60℃，完成脱硫后的饱和湿烟气携带少量残留SO2及粉尘颗粒物向上过除雾器层（1-2）进行除雾脱浆；
B、一段冷凝处理
完成初步净化后的饱和湿烟气经过第一升气盘（1-4）进入一段冷凝喷淋层（1-5）与一段循环冷却液进行换热，完成一段初步降温冷凝并回收烟气中少量水分, 烟气降温幅度为0.5～3℃，同时烟气中的残留污染物在水蒸气冷凝过程中得到深度去除,回收水与换热后的循环冷却液由第一升气盘（1-4）排出脱硫塔（1）外，进入沉淀池（2），经沉淀分层的上层澄清液溢流至清水池（3）内；
C、二段冷凝处理
完成一段冷凝的饱和湿烟气向上经第二升气盘（1-6）进入二段冷凝喷淋层（1-7）与二段循环冷却液进行深度换热、冷凝，烟气降温幅度为15～30℃，烟气中大部分水蒸气凝结为液态水，并与换热后的二段循环冷却液由第二升气盘（1-6）排出脱硫塔（1）外，送至清水池（3）；
清水池（3）内的循环冷却液由降温泵（4）送至冷却塔（5）的换热翅片管路中，低温环境空气由出口风机引入冷却塔（5），低温气体与高温液体快速换热，空气的温度升幅为2～20℃，循环冷却液的降温幅度为2～20℃，降温后的循环冷却液由冷却塔（5）送至循环水箱（6），再通过冷凝泵（7）分别送至一段冷凝喷淋层（1-5）、二段冷凝喷淋层（1-7）和/或除雾器冲洗层（1-3），对高温湿烟气进行循环冷凝；
D、除雾收水处理
完成二段冷凝的低温饱和烟气携带少量水蒸气及细小凝结水滴进入除雾收水层（1-8），细小凝结水滴被捕集、分离，干燥烟气并进一步回收水分；
E、烟气加热处理
经过除雾收水干燥后，烟气通过加热器温度快速升高并达到不饱和后排放，烟气升温幅度为5℃～40℃，实现脱硫尾气消白烟。
8.如权利要求7所述的全工况湿法脱硫尾气收水消白烟方法，其特征在于，所述除雾器的冲洗方式为间歇分区冲洗，除雾器冲洗层（1-3）的液气比为0.1L/Nm3～0.5L/Nm3，除雾器冲洗层（1-3）的喷嘴雾化压力为0.05～0.10Mpa，所述一段冷凝喷淋层（1-5）的喷淋液气比为0.1L/Nm3～0.6L/Nm3，一段冷凝喷淋层（1-5）喷嘴雾化压力为0.10～0.30MPa，所述二段冷凝喷淋层（1-7）的喷淋液气比为0.5L/Nm3～3.0L/Nm3，二段冷凝喷淋层（1-7）的喷嘴雾化压力为0.10～0.30MPa，所述沉淀池（2）的水力停留时间为10min～40mim，沉淀池（2）截面水流流速为0.2mm/s～10 mm/s，所述冷却塔（5）截面烟气流速为0.5m/s～3.0 m/s。
9.如权利要求7所述的全工况湿法脱硫尾气收水消白烟方法，其特征在于，所述的锅炉负荷升高或降低时，升高或降低设置在冷却塔（5）出口风机的频率，也可开启或关闭二段冷凝喷淋层（1-7）的控制阀门（10）来增加或降低烟气冷凝量，实现低能耗收水消白烟。
10.如权利要求7所述的全工况湿法脱硫尾气收水消白烟方法，其特征在于，所述的夏季或冬季环境温度较高或较低时，关闭或开启二段冷凝喷淋层（1-7）的循环冷却液进水管路上的控制阀门（10），降低或增加冷却塔（5）出口风机频率，开启或关闭脱硫喷淋层（1-1）上方除雾器冲洗层（1-3）的工艺水控制阀门（10），关闭或开启由冷凝泵（7）向除雾器冲洗层（1-3）补水管路的循环冷却液控制阀门（10）。
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