CN210410170U - 适合北方空冷机组湿法脱硫消白烟的工艺*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及烟气处理装置的技术领域，是一种适合北方空冷机组湿法脱硫消白烟的工艺***，其包括第一降温换热器、第二降温换热器、除尘器、引风机、喷淋式脱硫塔、升温换热器、烟囱，第一降温换热器的后方管连通有除尘器，除尘器的后方管连通有引风机，引风机的后方管连通有第二降温换热器，第二降温换热器的后方管连通有喷淋式脱硫塔，喷淋式脱硫塔的净烟出口处管连通有升温换热器。本实用新型结构合理而紧凑，其消白烟原理是在烟气进塔前进行两次降温，烟气出塔后只需进行升温，给烟气进行降温的冷源都来自于自身***，不依赖外部的江河湖海作为额外冷源，因此就不需要建设额外的冷却塔，降低了建设成本，因此更便于在缺水地区推广。

Description

适合北方空冷机组湿法脱硫消白烟的工艺***

技术领域

本实用新型涉及烟气处理装置的技术领域，是一种适合北方空冷机组湿法脱硫消白烟的工艺***。

背景技术

燃煤电厂排放烟气在烟囱口排入大气的过程中因温度降低，烟气中部分汽态水和污染物会发生凝结，在烟囱口形成雾状水汽，雾状水汽会因天空背景色和天空光照、观察角度等原因发生颜色的细微变化，形成“有色烟羽”，通常为白色、灰白色或蓝色等颜色，随着人民对环保事业的日趋重视，我国正在逐步推进消除有色烟羽的工作，即消白烟，国内现有的消白烟技术，是在脱硫塔前对原烟气进行一次换热降温，降温后的烟气温度在110℃左右，烟气经脱硫塔脱硫后，其烟温大约降为50℃左右，出塔后的烟气经二次换热降温，其温度进一步下降至45℃左右，以进一步降低净烟气中的含水量，最后经过后端升温换热器将烟气加热达到非饱和态后，再通过烟囱排放，实现消白烟，我国南方及沿海地区是以湿冷机组为主的火电机组，有充足的冷源，即江河水或海水等作为烟气出塔后二次降温换热的冷媒，适合使用该消白烟技术，但对于北方地区，尤其对于多采用空冷机组的北方缺水地区，若采用该消白烟技术，就需要建造冷却塔，从而给烟气进行二次降温的换热器提供冷源，不仅投资巨大，而且对于改造项目，建造冷却塔的场地空间也会受到很大限制，十分不利于北方空冷机组消白烟工作的开展。

发明内容

本实用新型提供了一种适合北方空冷机组湿法脱硫消白烟的工艺***，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有的消白烟技术成本高、对水源依赖大，以至于无法在以空冷机组为主的北方缺水地区进行有效推广的问题。

本申请的目的是这样实现的：适合北方空冷机组湿法脱硫消白烟的工艺***，其特征在于：包括原烟道、净烟道、第一降温换热器、第二降温换热器、除尘器、引风机、喷淋式脱硫塔、升温换热器、烟囱、锅炉暖风器，第一降温换热器、第二降温换热器、升温换热器、锅炉暖风器都为气液换热器，第一降温换热器上设置有第一冷媒通道、第一热媒通道，第二降温换热器上设置有第二冷媒通道、第二热媒通道，升温换热器上设置有第三冷媒通道、第三热媒通道，锅炉暖风器上设置有第四冷媒通道、第四热媒通道，在原烟道上从左至右依次安装有第一降温换热器、除尘器、引风机、第二降温换热器，第一降温换热器通过第一热媒通道与原烟道连通，第二降温换热器通过第二热媒通道与原烟道连通，喷淋式脱硫塔的底部与顶部分别设置有脱硫塔烟气入口、脱硫塔烟气出口，原烟道的出口端与脱硫塔烟气入口相连接，在喷淋式脱硫塔内从上至下依次安装有除雾器装置、脱硫喷淋装置，在除雾器装置与脱硫喷淋装置之间的喷淋式脱硫塔内还安装有除雾器冲洗水收集装置，在净烟道上安装有升温换热器，升温换热器通过第三冷媒通道与净烟道相连通，净烟道的入口端与脱硫塔烟气出口相连接，净烟道的出口端与烟囱相连通，第一冷媒通道与第三热媒通道之间通过设置管道、第一循环泵以形成相互连通的自循环***，第二冷媒通道与第四热媒通道之间通过设置管道、第二循环泵以形成相互连通的自循环***。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：进一步的，在第二降温换热器与喷淋式脱硫塔之间的原烟道上还设置有凝结水收集装置，凝结水收集装置包括引流管、集液槽，在第二降温换热器与喷淋式脱硫塔之间的原烟道底部内壁上设置有一段凹陷部以形成集液槽，集液槽的下方设置有引流管，喷淋式脱硫塔外设置有地坑，引流管的一端与集液槽相连通，引流管的另一端与地坑相连通。

进一步的，除雾器冲洗水收集装置包括若干个集液漏斗、汇集管线，集液漏斗间隔安装在除雾器装置与脱硫喷淋装置之间的喷淋式脱硫塔内，所有集液漏斗都与安装在喷淋式脱硫塔内的汇集管线相连通，喷淋式脱硫塔外还设置有输水管，输水管的一端与汇集管线相连通，输水管的另一端与喷淋式脱硫塔外设置的冲洗水回收水箱相连通。

进一步的，第一降温换热器为翅片管式金属换热器，第二降温换热器、升温换热器为管壳式氟塑料换热器。

进一步的，在第二降温换热器与喷淋式脱硫塔之间的原烟道内壁上设置有防腐层。

本实用新型结构合理而紧凑，其消白烟原理是在烟气进塔前进行两次降温，烟气出塔后只需进行升温，而不是现有技术中，烟气进塔前进行一次降温，烟气出塔后再进行二次降温、升温。给烟气进行降温的冷媒来自于第一降温换热器与升温换热器、第二降温换热器与锅炉暖风器间建立的自循环***，不依赖外界的江河湖海作为额外冷源，因此就不需要建设额外的冷却塔，降低了建设成本，更加适合缺水地区的消白烟作业，因此更便于在缺水地区推广；通过脱硫前的两次降温换热，减少了喷淋式脱硫塔内的蒸发量，降低了出塔烟气的烟温与含水量；通过脱硫前的两次降温换热，也减少了进入到喷淋式脱硫塔内的工况烟气量，相对提高了现有脱硫***的液气比，提高了脱硫效率，减少了石灰石耗量；通过脱硫后对烟气进行升温换热，升高了进入烟囱的烟温，使其由饱和态湿烟气变为非饱和态湿烟气，能有效避免烟囱附近白色烟羽的产生，增大烟气的抬升高度，提高烟气中污染物的扩散度，降低污染物的落地浓度，进而减小对环境的影响，与此同时，也回收利用了烟气中的部分余热，实现了节能减排。

附图说明

本申请的具体结构由以下的附图和实施例给出：

附图1是适合北方空冷机组湿法脱硫消白烟的工艺***的连接结构示意图。

图例：1、第一降温换热器，2、第二降温换热器，3、除尘器，4、引风机，5、喷淋式脱硫塔，6、升温换热器，7、烟囱，8、原烟道，9、净烟道，10、锅炉暖风器，11、除雾器，12、冲洗管，13、冲洗喷嘴，14、循环水管，15、脱硫喷嘴，16、集液漏斗，17、汇集管线，18、输水管，19、冲洗水回收水箱，20、输送泵，21、引流管，22、集液槽，23、地坑，24、第一循环泵，25、第二循环泵。

具体实施方式

本申请不受下述实施例的限制，可根据本申请的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述，实施例：如附图1所示，该适合北方空冷机组湿法脱硫消白烟的工艺***包括原烟道8、净烟道9、第一降温换热器1、第二降温换热器2、除尘器3、引风机4、喷淋式脱硫塔5、升温换热器6、烟囱7、锅炉暖风器10，第一降温换热器1、第二降温换热器2、升温换热器6、锅炉暖风器10都为气液换热器，第一降温换热器1上设置有第一冷媒通道、第一热媒通道，第二降温换热器2上设置有第二冷媒通道、第二热媒通道，升温换热器6上设置有第三冷媒通道、第三热媒通道，锅炉暖风器10上设置有第四冷媒通道、第四热媒通道，在原烟道8上从左至右依次安装有第一降温换热器1、除尘器3、引风机4、第二降温换热器2，第一降温换热器1通过第一热媒通道与原烟道8连通，第二降温换热器2通过第二热媒通道与原烟道8连通，喷淋式脱硫塔5的底部与顶部分别设置有脱硫塔烟气入口、脱硫塔烟气出口，原烟道8的出口端与脱硫塔烟气入口相连接，在喷淋式脱硫塔5内从上至下依次安装有除雾器装置、脱硫喷淋装置，在除雾器装置与脱硫喷淋装置之间的喷淋式脱硫塔5内还安装有除雾器冲洗水收集装置，在净烟道9上安装有升温换热器6，升温换热器6通过第三冷媒通道与净烟道9相连通，净烟道9的入口端与脱硫塔烟气出口相连接，净烟道9的出口端与烟囱7相连通，第一冷媒通道与第三热媒通道之间通过设置管道、第一循环泵24以形成相互连通的自循环***，第二冷媒通道与第四热媒通道之间通过设置管道、第二循环泵25以形成相互连通的自循环***。

在安装设备时，原烟道8的入口端与锅炉的出烟口相连通，第一降温换热器1、第二降温换热器2、升温换热器6、锅炉暖风器10的结构相似，其内部都是布满了走水的换热管，然后气体从换热管外穿过以进行换热过程，从锅炉出来的高温烟气大约为137℃，高温烟气穿过第一热媒通道与第一冷媒通道（即换热管）内的冷却水进行换热，完成一次降温，此时烟气温度降低至110℃左右。

一次降温后的烟气经过除尘器3的除尘和经引风机4的输送进入到第二降温换热器2内，烟气在穿过第二热媒通道的过程中与第二冷媒通道（即换热管）内的冷却水进行换热，完成二次降温，第二冷媒通道内的冷却水来自于现有锅炉***上的锅炉暖风器10，锅炉暖风器10上的第四冷媒通道过的是锅炉一次、二次风的冷空气，第四热媒通道（即换热管）内过的是热水，热水与冷空气换热后，温度降低，然后通过管线作为第二降温换热器2的冷却水进入到第二冷媒通道内并与烟气进行换热，换热后的冷却水温度升高，又通过第一循环泵输送至第四热媒通道，作为锅炉暖风器10的热媒（即热水）对冷空气进行加热，以此在第二降温换热器2与锅炉暖风器10之间形成自循环***。

烟气经过二次降温后，温度大约降至75℃左右（达到酸露点以下），由于烟气温度的大幅降低，因此进入到喷淋式脱硫塔5内的烟气大幅低了塔内的蒸发量，在保证除雾器装置冲洗水量要求的情况下，难以维持喷淋式脱硫塔5内的水平衡，因此设置除雾器冲洗水收集装置可以收集大部分除雾器装置的冲洗水，收集的冲洗水应与烟气温度降低而减少的蒸发水量相同，然后通过管线引出到塔外，就能很好地维持塔内的水平衡，保证喷淋式脱硫塔5的正常运行，烟气在塔内与脱硫喷淋装置的喷淋浆液逆向气液混合脱硫后，经除雾器装置离开喷淋式脱硫塔5，此时烟气的温度已经下降到45℃左右，因此其饱和湿度与携水能力也会随之降低，所以降低了出塔烟气的含水量。

烟气出塔后进入到升温换热器6，烟气在穿过第三冷媒通道的过程中与第三热媒通道（即换热管）内的热水进行换热，温度被提升到55℃-75℃左右，烟气由饱和态湿烟气变为非饱和态湿烟气，因此可以避免烟囱7附近白色烟羽的产生，增大烟气的抬升高度，提高烟气中污染物的扩散度，降低污染物的落地浓度，进而减小对环境的影响，升温换热器6的热水来自于第一冷媒通道换热后的冷却水，第三热媒通道内的热水经换热温度降低，又通过管线返回到第一降温换热器1内，用作第一降温换热器1的冷媒（即冷却水），而第一降温换热器1的冷却水在经过高温烟气的换热升温后，通过第二循环泵返回至升温换热器6内，作为升温换热器6的热媒（即热水），以此在第一降温换热器1与升温换热器6之间形成自循环***。

锅炉暖风器10、脱硫喷淋装置、除雾器装置都为现有公知的技术，锅炉暖风器10安装在锅炉***中送风机出口与空气预热器入口之间，故又称前置式空气预热器，加装暖风器，使进入空气预热器的空气温度升高，空气预热器壁温升高，从而可防止低温腐蚀，湿法脱硫在脱硫塔运行的过程中，易产生粒径为10-60微米的“雾”，“雾” 不仅含有水分，它还溶有硫酸、硫酸盐、二氧化硫等，同时也造成热交换器及烟道的玷污和严重腐蚀，因此，被净化的气体在离开喷淋式脱硫塔5之前要除雾，而除雾器装置能够很好地实现此要求。

本实用新型的消白烟原理是在烟气进塔前进行两次降温，烟气出塔后只需进行升温，而不是现有技术中，烟气进塔前进行一次降温，烟气出塔后再进行二次降温、升温，给烟气进行降温的冷媒来自于第一降温换热器1与升温换热器6、第二降温换热器2与锅炉暖风器10间建立的自循环***，不依赖外界的江河湖海作为额外冷源，因此就不需要建设额外的冷却塔，降低了建设成本，因此更便于在缺水地区推广，与此同时，也回收利用了烟气中的部分余热，实现了节能减排。

根据实际需要，对上述适合北方空冷机组湿法脱硫消白烟的工艺***作进一步优化或/和改进：进一步的，如附图1所示，在第二降温换热器2与喷淋式脱硫塔5之间的原烟道8上还设置有凝结水收集装置，凝结水收集装置包括引流管21、集液槽22，在第二降温换热器2与喷淋式脱硫塔5之间的原烟道8底部内壁上设置有一段凹陷部以形成集液槽22，集液槽22的下方设置有引流管21，喷淋式脱硫塔5外设置有地坑23，引流管21的一端与集液槽22相连通，引流管21的另一端与地坑23相连通。

烟气在经过第二降温换热器2后，其温度与饱和湿度进一步降低，因此烟气中会析出一部分水，为了避免这部分水流淌到喷淋式脱离塔内，进而影响塔内的水平衡，所以设置集液槽22可以对这部分水进行有效收集，再通过引流管21排出到地坑23内。

进一步的，如附图1所示，除雾器冲洗水收集装置包括若干个集液漏斗16、汇集管线17，集液漏斗16间隔安装在除雾器装置与脱硫喷淋装置之间的喷淋式脱硫塔5内，所有集液漏斗16都与安装在喷淋式脱硫塔5内的汇集管线17相连通，喷淋式脱硫塔5外还设置有输水管18，输水管18的一端与汇集管线17相连通，输水管18的另一端与喷淋式脱硫塔5外设置的冲洗水回收水箱19相连通。

除雾器装置包括除雾器11、冲洗管12，在靠近脱硫塔烟气出口处的喷淋式脱硫塔5内至少安装有一层的除雾器11，在喷淋式脱硫塔5内还安装有若干根与除雾器11位置相对应的冲洗管12，每根冲洗管12上都安装有若干冲洗除雾器11的冲洗喷嘴13，除雾器11的冲洗是由于脱硫吸收循环液中含有吸收剂颗粒、烟尘、脱硫产物等颗粒, 除雾器11上的折流板在捕集雾粒时就会粘上这些颗粒而逐渐结垢堵塞，因此需要对其进行不停地清洗，脱硫喷淋装置包括循环水管14、脱硫喷嘴15，在冲洗管12下方的喷淋式脱硫塔5内还安装有若干根循环水管14，每根循环水管14上都安装有若干个向下喷液的脱硫喷嘴15，因此烟气在塔内可以与脱硫喷嘴15的喷淋浆液逆向气液混合脱硫，烟气温度并进一步降低至45℃左右，在冲洗管12与循环水管14之间的喷淋式脱硫塔5内还安装有若干集液漏斗16，集液漏斗16用来收集冲洗除雾器11的冲洗水，以维持塔内的水平衡，所有集液漏斗16的都与汇集管线17连通，汇集管线17通过输水管18引出喷淋式脱硫塔5并连通到喷淋式脱硫塔5外的冲洗水回收箱内，沉淀、澄清后经输送泵20打入工艺水箱循环利用。

进一步的，如附图1所示，第一降温换热器1为翅片管式金属换热器，第二降温换热器2、升温换热器6为管壳式氟塑料换热器。

翅片管式金属换热器是最常见的换热器，方便获得，成本低，广泛应用在石化领域，管壳式氟塑料换热器的化学性能极稳定﹐抗蚀性能尤好，氟塑料管壁表面光滑﹐并且有适度的挠性﹐使用时微有振动﹐故不易结垢，氟塑料换热器体积小﹐结构紧凑﹐设备单位体积内传热面积为金属管的管壳式换热器的4倍多。

进一步的，如附图1所示，在第二降温换热器2与喷淋式脱硫塔5之间的原烟道8内壁上设置有防腐层。这样可以延长原烟道8的使用寿命。

上述说明仅仅是为清楚地说明本申请所作的举例，而并非是对本申请的实施方式的限定。凡是属于本申请的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本申请的保护范围之列。

Claims (8)

1.一种适合北方空冷机组湿法脱硫消白烟的工艺***，其特征在于包括原烟道、净烟道、第一降温换热器、第二降温换热器、除尘器、引风机、喷淋式脱硫塔、升温换热器、烟囱、锅炉暖风器，第一降温换热器、第二降温换热器、升温换热器、锅炉暖风器都为气液换热器，第一降温换热器上设置有第一冷媒通道、第一热媒通道，第二降温换热器上设置有第二冷媒通道、第二热媒通道，升温换热器上设置有第三冷媒通道、第三热媒通道，锅炉暖风器上设置有第四冷媒通道、第四热媒通道，在原烟道上从左至右依次安装有第一降温换热器、除尘器、引风机、第二降温换热器，第一降温换热器通过第一热媒通道与原烟道连通，第二降温换热器通过第二热媒通道与原烟道连通，喷淋式脱硫塔的底部与顶部分别设置有脱硫塔烟气入口、脱硫塔烟气出口，原烟道的出口端与脱硫塔烟气入口相连接，在喷淋式脱硫塔内从上至下依次安装有除雾器装置、脱硫喷淋装置，在除雾器装置与脱硫喷淋装置之间的喷淋式脱硫塔内还安装有除雾器冲洗水收集装置，在净烟道上安装有升温换热器，升温换热器通过第三冷媒通道与净烟道相连通，净烟道的入口端与脱硫塔烟气出口相连接，净烟道的出口端与烟囱相连通，第一冷媒通道与第三热媒通道之间通过设置管道、第一循环泵以形成相互连通的自循环***，第二冷媒通道与第四热媒通道之间通过设置管道、第二循环泵以形成相互连通的自循环***。

2.根据权利要求1所述的适合北方空冷机组湿法脱硫消白烟的工艺***，其特征在于第二降温换热器与喷淋式脱硫塔之间的原烟道上还设置有凝结水收集装置，凝结水收集装置包括引流管、集液槽，在第二降温换热器与喷淋式脱硫塔之间的原烟道底部内壁上设置有一段凹陷部以形成集液槽，集液槽的下方设置有引流管，喷淋式脱硫塔外设置有地坑，引流管的一端与集液槽相连通，引流管的另一端与地坑相连通。

3.根据权利要求1或2所述的适合北方空冷机组湿法脱硫消白烟的工艺***，其特征在于除雾器冲洗水收集装置包括若干个集液漏斗、汇集管线，集液漏斗间隔安装在除雾器装置与脱硫喷淋装置之间的喷淋式脱硫塔内，所有集液漏斗都与安装在喷淋式脱硫塔内的汇集管线相连通，喷淋式脱硫塔外还设置有输水管，输水管的一端与汇集管线相连通，输水管的另一端与喷淋式脱硫塔外设置的冲洗水回收水箱相连通。

4.根据权利要求1或2所述的适合北方空冷机组湿法脱硫消白烟的工艺***，其特征在于第一降温换热器为翅片管式金属换热器，第二降温换热器、升温换热器为管壳式氟塑料换热器。

5.根据权利要求3所述的适合北方空冷机组湿法脱硫消白烟的工艺***，其特征在于第一降温换热器为翅片管式金属换热器，第二降温换热器、升温换热器为管壳式氟塑料换热器。

6.根据权利要求3所述的适合北方空冷机组湿法脱硫消白烟的工艺***，其特征在于在第二降温换热器与喷淋式脱硫塔之间的原烟道内壁上设置有防腐层。

7.根据权利要求4所述的适合北方空冷机组湿法脱硫消白烟的工艺***，其特征在于在第二降温换热器与喷淋式脱硫塔之间的原烟道内壁上设置有防腐层。

8.根据权利要求1或2或5所述的适合北方空冷机组湿法脱硫消白烟的工艺***，其特征在于在第二降温换热器与喷淋式脱硫塔之间的原烟道内壁上设置有防腐层。

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