CN103341274B - 火电厂湿法脱硫烟气中水分回收及石膏雨治理装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种火电厂湿法脱硫烟气中水分回收及石膏雨治理装置及方法。其工艺为利用特殊设计的烟道和或烟囱，通过烟道和/或烟囱自拔力将空气吸入烟道和/或烟囱内，空气与烟气混合，降低烟气温度，使烟气中的水蒸气凝结为液态水并回收液态水；或减少烟气中水蒸气在烟囱内的凝结。使用本发明在无需设置单独装置的情况下实现了回收烟气中的水蒸汽的减少以及除去烟囱出口处烟气中夹带的液态水的功能，同时抑制石膏雨的形成，且降低了运行成本和设备复杂程度。

Description

火电厂湿法脱硫烟气中水分回收及石膏雨治理装置及方法

技术领域

本发明涉及一种烟气中水分回收的装置和方法，特别是火力发电厂湿法脱硫烟气中水分回收及石膏雨治理装置和治理方法。

背景技术

火电厂用水量巨大，约为全国工业总用水量的一半。当前,火电厂用水主要包括：循环冷却用水、工业冷却用水、化学除盐用水、脱硫用水、降尘冲洗用水、生活用水等。随着水资源的紧缺，节水越来越受到人们的重视。对于火电厂来说节水不仅节约水资源，还能降低发电成本。因此，节水对火电厂有着重要的意义。

湿法烟气脱硫技术因其具有投资成本低、脱硫效率高等特点被电厂广泛使用，但其耗水量较高，已成为电厂主要用水系统。这成为干旱地区采用湿法烟气脱硫技术的瓶颈。湿法脱硫后的烟气含有大量的水蒸气，基本为饱和烟气，并且烟气中还夹带少量的液态水。该烟气从湿法脱硫吸收塔出口、经连接烟道至烟囱内衬顶部排放的过程中，通常会有0.5~1.0℃的温将，从而导致了饱和烟气的冷凝产生了小液滴。以常规300MW机组为例，排烟温度降低0.5℃，大约会产生2.6t/h的冷凝水。如果不采取措施，将其直接排放到大气中，造成大量的水损失。此外，这些冷凝的小液滴结合烟气中夹带的石膏浆液颗粒以及烟尘，在离烟囱800m半径内会形成石膏雨，严重影响居民生活环境。如果能降低烟气温度，水蒸气便可以凝结，通过专门的装置将水分回收，水回收不仅起到节水作用并且可以缓解或解决石膏雨问题。可以看出脱硫后烟气中水蒸气的回收意义重大。

同时现有技术中，解决“石膏雨”的主要方法是设置专门的装置，如除雾器或静电吸附装置，如ZL201020676834.1---带有预除雾器的平板式除雾装置，ZL201120469413.6---一种湿式电除尘器。但是上述方法均需要额外设置专门的装置，增加了运行成本、设备复杂程度和现场施工难度。

发明内容

为解决现有技术存在上述的不足，本发明提供一种火电厂湿法脱硫烟气中水分回收及石膏雨治理装置及方法。使用本发明不仅能够回收烟气中的水蒸气，还可以解决石膏雨问题。

一种火电厂湿法脱硫烟气中水分回收及石膏雨治理装置，包括湿法脱硫吸收塔、烟道和烟囱，所述烟道为湿法脱硫吸收塔上部到烟囱底部这段烟道，包括湿法脱硫吸收塔上部和烟囱底部。

所述烟道包括湿法脱硫吸收塔，塔顶为锥形，塔壁为竖直形；在锥形塔顶装有竖直烟道，所述竖直烟道的直径小于湿法脱硫吸收塔直径，使烟气从湿法脱硫吸收塔顶部流出。在竖直形塔壁上部的壁面上设有多个空气入口，在所述空气入口上方装有锥形围檐，所述围檐为锥形塔顶的锥面向下延伸的部分。

所述烟囱为烟囱内筒的下部是矮圆柱形，上部是高圆柱形，矮圆柱与高圆柱由圆锥形连接的形式。热烟气自高圆柱下部进入；在烟囱矮圆柱部分的壁面上设有多个空气入口，在所述空气入口上方装有锥形围檐，所述围檐为烟囱锥形部分的锥面向下延伸的部分，所述空气入口大小可调，通过调节空气入口大小来调节通入空气的流量。

所述空气入口处装有气体过滤网，防止一些固体杂质进入烟道或烟囱内。

一种火电厂湿法脱硫烟气中水分回收及石膏雨治理方法，其工艺为通过烟道和/或烟囱自拔力将空气吸入烟道和/或烟囱内，空气与烟气混合，降低烟气温度，使烟气中的水蒸气凝结为液态水并回收液态水；或减少烟气中水蒸气在烟囱内的凝结。目的是回收烟气中的水蒸汽和减少或除去烟囱出口处烟气中夹带的液态水，从而抑制石膏雨的形成。

本发明中通入烟道内的空气可以为直接取自大气的空气，所述空气的湿度在0%~100%之间，温度在-30~40℃之间。当仅以缓解或消除石膏雨现象为目的时，采用湿度<50%的不饱和空气为最佳。

所述通入空气的体积流量与烟气的体积流量的比例在0.2~3之间，最佳比例在1~2之间。

所述烟气和不饱和空气混合后的烟气的温度在30~50℃之间，最佳在30~35℃之间。

本发明中通入烟道内的空气还可以是温度在0~40℃之间的饱和空气。当以水回收和解决石膏雨现象为目的时，通入烟道内的空气以饱和空气为最佳。

所述通入空气的体积流量与烟气的体积流量的比例在1~10之间，最佳比例在2~4之间。

所述烟气和空气混合后的烟气的温度在20~50℃之间，最佳在30~40℃之间。

本发明利用特殊设计的烟道和或烟囱，通过烟道和/或烟囱自拔力将空气吸入烟道和/或烟囱内，空气与烟气混合，降低烟气温度，使烟气中的水蒸气凝结为液态水并回收液态水；或减少烟气中水蒸气在烟囱内的凝结。在无需设置单独装置的情况下实现了回收烟气中的水蒸汽的减少以及除去烟囱出口处烟气中夹带的液态水的功能，降低了运行成本和设备复杂程度，解决了石膏雨问题。

附图说明

图1：为实施例1的示意图。

图1中，1-热烟气；2-烟道；3-空气入口；4-围檐；5-烟囱内筒。

图2：为实施例2的示意图。

图2中，1-湿法脱硫吸收塔；2-烟道；3-空气入口；4-围檐；5-烟囱。

具体实施方式

下面通过两个实施例来具体说明本发明的工作原理及流程。

实施例1

参阅附图1，烟囱内筒5的下部是矮圆柱形，上部是高圆柱形，矮圆柱与高圆柱由圆锥形连接的形式。热烟气1通过烟道2自高圆柱下部进入；在烟囱矮圆柱部分的壁面上设有多个空气入口3，空气从空气入口3进入烟囱，在所述空气入口3上方装有锥形的围檐4，所述围檐4为烟囱锥形部分的锥面向下延伸的部分，所述空气入口3大小可调，通过调节空气入口3大小来调节通入空气的流量。通过烟道和/或烟囱自拔力将空气吸入烟道和/或烟囱内，空气与烟气混合，降低烟气温度，使烟气中的水蒸气凝结为液态水并回收液态水；或减少烟气中水蒸气在烟囱内的凝结。目的是回收烟气中的水蒸汽和减少或除去烟囱出口处烟气中夹带的液态水，从而抑制石膏雨的形成。

实施例2

参阅附图2，烟道2包括湿法脱硫吸收塔1，塔顶为锥形，塔壁为竖直形；在锥形塔顶装有竖直烟道，所述竖直烟道的直径小于湿法脱硫吸收塔直径，使烟气从湿法脱硫吸收塔顶部流出。在竖直形塔壁上部的壁面上设有多个空气入口3，空气从空气入口3进入湿法脱硫吸收塔1，在所述空气入口3上方装有锥形的围檐4，所述围檐4为锥形塔顶的锥面向下延伸的部分。所述空气入口3大小可调，通过调节空气入口3大小来调节通入空气的流量。通过烟道和/或烟囱自拔力将空气吸入烟道和/或烟囱内，空气与烟气混合，降低烟气温度，使烟气中的水蒸气凝结为液态水并回收液态水；或减少烟气中水蒸气在烟囱内的凝结。目的是回收烟气中的水蒸汽和减少或除去烟囱出口处烟气中夹带的液态水，从而抑制石膏雨的形成。

Claims (6)

1.一种火电厂湿法脱硫烟气中水分回收及石膏雨治理装置，包括湿法脱硫吸收塔、烟道和烟囱，所述烟道连接湿法脱硫吸收塔上部和烟囱底部，所述湿法脱硫吸收塔上设有空气入口a或者烟囱上设有空气入口b，其特征在于，所述湿法脱硫吸收塔，塔顶为锥形，塔壁为竖直形；在锥形塔顶装有竖直烟道，所述竖直烟道的直径小于湿法脱硫吸收塔直径，使烟气从湿法脱硫吸收塔顶部流出；所述湿法脱硫吸收塔上设有空气入口a是指在竖直形塔壁上部的壁面上设有多个空气入口a，在所述空气入口a上方装有锥形的围檐，所述围檐为锥形塔顶的锥面向下延伸的部分；

所述烟囱的下部是矮圆柱形，上部是高圆柱形，矮圆柱与高圆柱由圆锥形连接；热烟气自高圆柱下部进入；所述烟囱上设有空气入口b是指在烟囱的矮圆柱部分的壁面上设有多个空气入口b，在所述空气入口b上方装有锥形的围檐，所述围檐为烟囱锥形部分的锥面向下延伸的部分；

所述空气入口a或空气入口b大小可调，通过调节空气入口a或空气入口b的大小来调节通入空气的流量，所述空气入口a或空气入口b处装有气体过滤网。

2.一种使用权利要求1所述的火电厂湿法脱硫烟气中水分回收及石膏雨治理装置的治理方法，其特征在于，通过烟道和/或烟囱自拔力将空气吸入烟道和/或烟囱内，空气与烟气混合，降低烟气温度，使烟气中的水蒸气凝结为液态水并回收液态水；或减少烟气中水蒸气在烟囱内的凝结，进而减少或除去烟囱出口处烟气中夹带的液态水，以抑制石膏雨的形成。

3.如权利要求2所述的火电厂湿法脱硫烟气中水分回收及石膏雨治理装置的治理方法，其特征在于，所述空气是湿度<50%的不饱和空气，通入空气的体积流量与烟气的体积流量的比例在0.2~3之间，所述烟气和不饱和空气混合后的温度在30~50℃之间。

4.如权利要求3所述的火电厂湿法脱硫烟气中水分回收及石膏雨治理装置的治理方法，其特征在于，通入空气的体积流量与烟气的体积流量的比例在1~2之间，所述烟气和不饱和空气混合后的温度在30~35℃之间。

5.如权利要求2所述的火电厂湿法脱硫烟气中水分回收及石膏雨治理装置的治理方法，其特征在于，所述空气是温度在0~40℃之间的饱和空气，通入空气的体积流量与烟气的体积流量的比例在1~10之间，所述烟气和饱和空气混合后的温度在25~50℃之间。

6.如权利要求5所述的火电厂湿法脱硫烟气中水分回收及石膏雨治理装置的治理方法，其特征在于，通入空气的体积流量与烟气的体积流量的比例在2~4之间，所述烟气和饱和空气混合后的温度在30~40℃之间。