CN85104835B - 脱硫装置的移能设备 - Google Patents

Abstract

众所周知，烟气是通过洗涤器进行脱硫的。为了达到净化气流需要烟囱入口温度，使用了粗气流的热量，此热量可以经过一移热***转移到净化气流中，只要温度高于硫酸的露点。在这里就可以使用钢一类的材料。但在温度低于硫酸露点时，就会出现困难，因此需要采取特殊措施。本发明提供了现代梯度移热***１３，１４，在该移热***中，首先在一较高的温度范围将由钢构成的热交换器３、７经过热载体互相联结起来，并在后边连接的第二个移热***１４中使用了由耐腐蚀的和抗粘结的塑料构成的热交换器４、６。

Description

脱硫装置的移能设备

本发明是关于脱硫装置的移能设备。

在环境保护事业上积极努力导致的结果是，不仅对新建发电厂，而且对已存在的发电厂，必须采取预防措施，对烟道气进行脱硫。在这当中主要是湿法脱硫***，这里在净化过程中使烟气通过洗涤液冷却至50℃左右离开洗涤器。

在先有技术中，是在脱硫装置的洗涤器前于粗气流中安装一热交换器，该热交换器通过一种强制流动的热载体与另一在洗涤器后的净化气流中安装的热交换器按照流体交换的方式连接起来，具有肋片的热交换管的热交换器以及旁通管道都是由耐压材料如钢材制造的。在粗气流中在热交换器和洗涤器之间，以及在净化气流中在洗涤器和热交换器之间各安装一个在低温工作的热交换器，通过旁通管流过的热载体互相连接，低温热交换器所有与气体接触的部位均用耐腐蚀、抗粘附的塑料覆盖或涂上涂层。

在使净化的烟气进入大气前，必须将其再加热到至少72℃是必不可少的。为了加热，已经发展了各种不同的方法。在能量经济上最适宜的是这样一些方法，在这些方法中用于重新加热所需的热能还由未净化的热粗气中取得。

为此目的在洗涤器前面的粗气流中接入一个带有肋片的热交换器管的热交换器，并且将此热交换器经一流动的热载体，例如象防冻结的水，与另一带肋片的热交换器管的热交换器相连接，此热交换器在洗涤器后装在净化的气流中。因此借助于这种设备可以从粗气流中取出热量，经过热载体传给净化器。热交换器、热载体的管道和旁通管路在这里一般是由钢构成的。但若温度处在硫酸露点范围内时，则其后果很难设想。因此有人建议，把换热器的各部件涂上涂层，但这里表明，由于涂层物质属大分子结构，随着时间进展，在涂层下面渗出的分子构成了残余物，该残余物不仅破坏了基础材料，而且也使涂层松驰。甚至连搪瓷的热交换器也已用于脱硫装置中。然而所有前面叙述的措施，由于各种各样的不同原因，至今不能使专业人士满意。

本发明的根本任务是改善脱硫装置的移能设备，使不用贵重材料，能够作到长期无故障的净化烟气。

按照发明，这个任务的解决是互相连接了在二种不同温度水平工作的移热***。使约140℃的还很热的粗气首先通过一个光滑或带肋片的厚壁钢管的热交换器，在这里大约冷却至115℃。热载体吸收了粗气的热量，经过接在净化气流中的热交换器，将热量转移给净化气。在热载体循环时要照顾到使恒定温度处在105℃-120℃范围内，因此在由钢构成的移热***的所有地方都不会出现低于硫酸露点的壁面温度。在温度高于65℃时，即在洗涤器的液滴分离器以后，在净化气中还含有的液滴，实际上已全部气化。因此在净化气中的热交换器表面上也没有出现痂壳。由于安全的原因，当然可以另外安装吹灰器。

在第二段，也就是说，在较低的温度水平，现在使用的移热***，其材料是由耐腐蚀和抗粘附的塑料构成的。这种规定的热载体温度是，使粗气例如从115℃冷却到95℃。在这种塑料移热***中循环的热载体温度大约是75℃由于这种温度水平，因而在粗气一边硫酸的露点贯穿在那连接的热交换器的范围以内。在这种情况下产生出来的酸，部分的在软管或管道上向下流动或滴落，或者部分地与灰分掺在一起粘在软管或管道上。为了清洗可以用洗涤水，洗涤水可再集中起来，送往洗涤器。

在塑料软管或管道中，将借助于循环的热载体（该热载体可以由防冻结的水组成）吸收的热量送至在净化气流中在洗涤器和钢制换器之间安装的低温-热交换器，并且经过此热交换器转移给净化气体。在这种情况下，净化气体由大约50℃加热至高于65℃的温度。由此可以达到（在热交换器受冲击的面上）使在气流中仍含有的水滴全部气化。在这种情况下可能出现含在液滴中的硫酸钙遗留下来。以这种方式在材料表面上可能生成石膏壳。但由于使用的塑料有抗粘附的表面性能，所以这可以容易地通过振动净化。变换温度也可以用来净化。

因而本发明能够在粗气流高于硫酸露点的高范围内和高于65℃在净化气流的干燥范围内，作为原料使用惯用的耐压材料，例如象钢。

相比之下在低温领域中，不仅在粗气流，而且也在净化气流中实际上使用了不加压的塑料管或塑料软管。

二个按等级先后排列的移热***的安置，可以在粗气流和净化气流的任意地方进行。即使在粗气流和净化气流的各自的***中安装的并且通过热载体互相连结的热交换器距离超过50米，也显不出有什么困难。甚至本发明能够使旧装置很容易地扩建改建。因为净化气不能被粗气污染，所以不仅在干燥的粗气流，而且也在净化气流安装一台鼓风机是可能的。洗涤器达到的分离度保持不变，也即烟气脱硫装置的分离度。因为可以使用已知的耐腐蚀的耐用材料，所以可以达到很长的寿命，即使运转较长的时间热交换器也不会用坏。

一种有利的实施形式在于低温热交换器和旁通管路是用聚四氟乙烯、聚1，1-二氟乙烯或聚丙烯制成的，或者用聚四氟乙烯、聚1，1-二氟乙烯或聚丙烯覆盖或涂上涂层。由这样的塑料作成的热交换器，自然只能用于内压相当低的情况。所谈到的材料在较高的温度和压力时，倾向于流动，因此不仅温度而且内压必须都要证明是安全可靠的。但在这当中，通过低于100℃的热载体温度的选择，以及通过在塑料强度相当低的各个热交换器前面的阶梯形的贮罐，可以得到可靠的计算。因此可以保证，在热交换器内出现的压力绝不能超过允许的数值。即使在烟气中突然出现温度上升，也不能使内部的压力提高。

低温热交换器的旁通管道是用另一旁通管连接起来的，可保证热载体的温度稳定地保持在所希望的水平上。这种有利的性质自然也适用于第一段由钢构成的移热***。

为了不使其压力过分升高，可在不同地测高度安装以水作为热载体的热交换器，并且在热交换器的前后总是配备一热载体的中间贮罐。因此可保证，对各个热交换器只能给予一定的预先规定的水压。水因位差流过热交换器，将热量由粗气转移给净化气的水。回流通过一个泵来完成。

在高位置的低温热交换器至低位置低温热交换器的旁通管道上安装一个控制压力的调节阀，用来监测流过装在地测高度较低的热交换器的热载体过程。

本发明的一种特别有利的实施形式是，粗气流和净化气流中的低温热交换器备有从上边吊挂的U-形塑料管或塑料软管，这样的软管和管道可以成束安装，因此各个热交换器的管束也可以安装各束的阀门，并且在运行时可以切换。通过软管或管道的U形，分配室和收集室可以安装在气流以外，因此以简单的方式就保证使用方便。

在垂直气流时，也可以用水平自由悬挂的塑料软管或管道替代U-形的塑料软管或管道。

塑料软管或塑料管的自由端可用扩径插筒固定在热交换器之底上，插筒的外端扩成漏斗形。为此首先将软管或管道***管底板，接着将插筒***端头，然后进行管子胀口。插筒由铜或黄铜制造是有优点的。

软管末端总是构成一个适于流动的入水口，此口引起的阻力损失很小。

插筒的长度（L）应大于热交换器的底厚（D），以防止软管或管道在管底板上折断。

低温热交换器的分配室和收集室是通过耐腐蚀的气体密封面与气流隔开的。在生产时对各个软管或管道流入分配室和收集室进行控制，在严重时刻可以中断。此外这种措施也可用于使用高强度的通用材料构成分配室和收集室，而使用防腐蚀的但强度较差的材料用作气体密封面。

塑料软管或塑料管是自行密封固定在气体密封面上的。气体密封面上的塑料软管或塑料管道的自动密封固定，是通过可弯曲的软管式管道的弹性与生产时在软管内壁存在的水压结合一起得到的，水的压力高于规定的气体压力。

塑料软管或塑料管可用净化水流冲洗。净化水流的冲洗和塑料的抗粘附的表面性能，起到一种容易净化的作用。在这当中可洗掉炭黑，粉尘和硫酸。与此相关的可以在每一束***一分布管，由此管在一预定的距离从边上流出洗涤水。

在气体密封面及纵向弯曲的长弓形面之间的塑料软管或塑料管至少穿过一个从垂直的中间纵向平面向两侧作屋顶式倾向的间距板，这种屋顶式的间距板或多个这样的板不仅保证了塑料软管管道准确安装，而且也保证了洗涤水按顺序的流动过程。

在净化气流中安装的低温热交换器是可振动的，因此提供了通过振动使粘附的赃物去掉的可能性。振动也可以与塑料物质的热膨胀结合起来，以便使粘附的东西在温度改变时崩裂开。对此只要求保证在纵向上不阻止软管或管道膨胀。

本发明以下面图中描述的实施例子作进一步的说明：

图1表明：在流程中，一套烟气脱硫装置带有二个在烟气流中分前后组安装的移热***。

图2表明：在流程中前视图中，图1移热***的一个热交换器。

图3表明：图2热交换器的一个细节放大图。

图4表明：图3的断面Ⅳ放大图

图5表明：在透视图中，部分截面，图2热交换器的其他细节。

图6表明：移热***的另一种实施形式。

例如在图1的流程中，描绘的设备1构成了煤发电厂的一个组成部分，并用于发电厂生成的烟气脱硫。

依照箭头方向，由电除尘器出来的粗气流ROS大约为140℃，在这种温度下首先使其通过一热交换器，该热交换器是由钢构成的，具有一组互相平行的带有肋片的，但在图中没有详细描绘的热交换器管道。

在离开热交换器3以后，粗气ROS还有大约为115℃的温度。在这种温度下的粗气ROS进入另一个热交换器4中，该热交换器在下面要用图2至6作进一步的说明。

离开此热交换器4，粗气ROS的温度大约为95℃，后进入洗涤器5中，在洗涤器中用湿法脱掉硫。

在洗涤器5的出口时，净化的烟气大约为48℃，将这种温度的净化气流RES通过一热交换器6，该热交换器与粗气流ROS中的热交换器4处在热交换器连结状态。在这个热交换器6中，净化气流RES被加热至大约68℃，接着被送到另一热交换器7，该热交换器与粗气流ROS中安装的热交换器3处在热交换器连结状态。

在离开热交换器7以后，净化气流RES约为90℃，具有这种温度的净化气流经过烟囱8排放入大气中。

在粗气流ROS中和在净化气流RES中安装的带肋片的厚壁钢管的热交换器3，7，通过旁通管路9，10处在液体相通的联结状态。液体是由防冻的水组成。将这种水在热交换器3中加热至大约120℃，然后流经管道9，流向净化气流RES中的热交换器7，并在此冷却至大约105℃。管道10上的泵11保证了热载体的回流。通过旁路12的调节，热载体的温度可以保持在105℃和120℃之间，因此由钢构成的移热***13没有一个地方出现低于硫酸露点的壁温。

在烟气脱硫设备1的第二段，一方面在粗气流ROS中，另一方面在净化气流RES中安装的热交换器4，6也是通过旁通管路15，16互相连结的。在这种移热***中，防冻结的水同样在温度范围为70℃和80℃之间进行循环。此水在粗气流ROS中的热交换器4中，被加热到大约80℃，由那里经管道15流到净化气流RES的热交换器6，在这里将放出的热传给净化气。由此热载体冷却至大约70℃。然后热载体以这种温度，例如借助于泵17重新流向粗气流ROS中的热交换器4。管道15，16通过一个旁路18互相连结。

因为第二移热***14的循环热载体的温度大约在75℃，所以在粗气一边全为硫酸的露点范围。为了避免损害移热***14，二个热交换器4，6的所有与气体接触的部分都用一耐腐蚀的和抗粘附的塑料覆盖住或涂上涂层。这种塑料可以是聚四氟乙烯，聚1，1-二氯乙烯或聚丙烯。甚至二个热交换器4，6之间的旁通管路15，16至少也要由一耐腐蚀的塑料制作。

为了进行热交换（参见图2和3），在水平气流的情况下，在粗气流ROS和净化气流RES中，成束的U-形塑料软管都是从上边悬挂起来的。这种塑料软管是由塑料构成的，例如象聚四氟乙烯，聚1，1-二氯乙烯或聚丙烯。

例如图2表明，在粗气流ROS中安装的热交换器4，与在净化气流RES中安装的热交换器6一样都是分为A，B，C三个联箱，该联箱总是单个的，并在运转中备用。在每一联箱A，B，C中的U-形塑料软管束19都有如下优点（图3）：只一个分配室20和一个收集室21排例在处在气流ROS或RES以外的一个水平面上。分界是通过一个由相应适合材料构成的气体密封面22实现的。热载体在箭头23进入分配室20，并且借此进入软管19，按照箭头24离开每个联箱A，B，C。

如图4表明，在分配室和收集室的底上固定各个软管19是通过如下的方法完成的，将软管***底部25相应的孔26中，然后用压入的和胀11的由铜构成的插筒27固定。插筒27的形状是这样选定的，在端头作成一种漏斗形的入水口或出水口28，该进口或出口引起的阻力损失很小。此外择选插筒27的长度L长于管底25的厚度D。用这种方法防止软管19在管底25上折断。

在气体密封面22上固定软管19（图3和4），是通过在运转时在软管19的内壁存在的水压实现的，该水压由于与其相对的可以预料的低气体压力保证了一种密封的通道。29是一间隔段，该间隔段使分配室和收集室20，21对气体密封面22保持必需的间距。

从图2和5看出，一垂直管道30穿过热交换器4，6的每一联箱A，B，C。管道30是密封地支撑在气体密封面22上，并在不同的高度上具有出口31。因此相应于箭头方向32，通过导入洗涤水，可以将在每个联箱A，B，C中成束的软管（图3）在需要时进行洗净化。然后可将此洗涤水经过盆33通到出水口34。热交换器4或6的所有与烟气接触的部分，都由塑料构成，该塑料至少是耐腐蚀的。这些部分是管束支撑35，挡板36，盆33和水出口34。

此外由图5与图3结合可以看出，各条软管19是强制通过不同高度的。这里使用了由垂直的中间长面逐渐向旁边作屋顶样倾斜的间距板37。通过这种屋顶样倾斜可以使洗涤水顺利的向外流下进入盆33中。整个热交换器4，6或者各个部分在需要时，可以振动。这种必需的振动***在图中没有画出来。

在图6中描绘了一个实施形式。在此实施例中，第二个移热***14的低温-热交换器4，6安装在不同的地测高度上。为了使在热交换器4，6中的压力不过分的增高，在热交换器的4，6的前面和后面总是安装一中间储罐38，39，此二罐可以确保各个热交换器有一定的规定水压力。由粗气流ROS将热量转移到净化气流RES的水，由于水位差的缘故，流过热交换器4，6。在较低地测高度上的热交换器6的流出，可通过管道15上的一个由压力控制的调节阀40进行监控。用泵17将热载体经管道16由储罐39输送至储罐38。

有关符号表

1.烟气脱硫装置

2.电除尘器

3.热交换器

4.热交换器

5.洗涤器

6.热交换器

7.热交换器

8.烟囱

9.旁通管路

10.旁通管路

11.在10上的泵

12.旁路

13.移热***

14.移热***

15.旁通管路

16.旁通管路

17.泵

18.旁路

19.软管

20.分配室

21.收集室

22.气体密封面

23.热载体入口

24.热载体出口

25.20和21的底

26.25上的孔

27.插筒

28.水的入口或出口

29.间隔段

30.水管

31.出口孔

32.水的入口

33.盆

34.出水口

35.管束支撑

36.挡板

37.间距板

38.中间储罐

39.中间储罐

40.调节器

ROS 粗气流

RES 净化气流

A 联箱

B 联箱

C 联箱

L 27的长度

D 25的厚度

Claims (13)

1、用于脱硫装置的移能设备，此设备在洗涤器前的粗气流中安装了一个热交换器，通过强制流动的热载体和安装在洗涤器后净化气流中的另一热交换器按流体交换的方式连接;具有热交换管的热交换器以及旁通管道都是用耐压材料如钢材制造的，在粗气流和净化气流中的热交换器和洗涤器之间各安装了一个在低温区工作的热交换器，它们通过旁通管中的热载体互相连接，低温区热交换器所有一切与气体接触的部件都用耐腐蚀、不粘附的塑料覆盖上或涂上涂层，其特征是：粗气流（ROS）及净化气流（RES）中挂在低温交换器（4、6）中的软管（19）是用耐腐蚀抗粘附的塑料制造的、低温热交换器（4、6）的旁通管道（15、16）同样也应使用耐腐蚀的塑料制造。

2、根据权利要求1所述的移能设备，其特征在于：其中所述的耐腐蚀、抗粘附的塑料为聚四氟乙烯，聚1，1-二氟乙烯或聚丙烯。

3、根据权利要求1所述的移能设备，其特征在于：低温热交换器（4，6）是安装在不同地测高度上的，在低温热交换器（4，6）的前后，对热载体配备了中间贮罐（38，39）。

4、根据权利要求3所述的移能设备，其特征在于：在位于高处的低温热交换器（4）至位于低处的低温热交换器（6）的旁通管道（15）上安装有一个控制压力的调节阀（40）。

5、根据权利要求1的移能设备，其特征是：在气流水平流动时，塑料软管（19）应形成U一形，并从上部吊挂在粗气流和净化气流中。

6、根据权利要求1的移能设备，其特征是：如果气流是垂直流动的，则塑料软管（19）可水平自由悬挂。

7、根据权利要求5或6所述的移能设备，其特征是：塑料软管（19）的自由端可用扩径插筒（27）将其固定在热交换器的底（25）上。

8、根据权利要求7所述的移能设备，其特征是：插管（27）是用铜或黄铜制造的。

9、根据权利要求7所述的移能设备，其特征是：插管（27）的外端（28）扩大成为漏斗形。

10、根据权利要求7所述的移能设备，其特征是：插管（27）的长度（L）应大于热交换器底（25）的厚度（D）。

11、根据权利要求1-6中任一项所述的移能设备，其特征是：低温热交换器（4，6）的分配室（20）及收集室（21）是用耐腐蚀的气密平面（22）和气流（粗气流或净化气流）隔开的。

12、根据权利要求11所述的移能设备，其特征是：塑料软管（19）是自行密封固定在气体密封面（22）上的。

13、根据权利要求12所述的移能设备，其特征是：气体密封面（22）及纵向弯曲的弓面之间的塑料软管（19）至少穿过一个中间间距板（37），此间距板是从中间的垂直纵平面向两侧作屋顶式倾斜的。

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