CN105688616B - 一种湿法脱硫后烟气冷凝除霾脱白设备及工艺方法 - Google Patents

一种湿法脱硫后烟气冷凝除霾脱白设备及工艺方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种湿法脱硫后烟气冷凝除霾脱白设备及工艺方法，包括烟气除湿器、水喷淋塔、脱硫塔和烟气深冷器，预处理的烟气先通过烟气除湿器与将要进入烟囱排出的烟气进行换热，将烟气通过引风机进入水喷淋塔内，经喷淋处理后的烟气进入脱硫塔，脱硫处理后的烟气根据环境温度不同进行不同处理，当环境温度低时，使环境空气在鼓风机作用下与脱硫后的烟气在烟气深冷器中进行换热，预热后的空气用于供给生产系统，实现了进行热回收利用，降低生产系统的燃料能耗；本发明的烟气脱白除霾设备及工艺方法，能够提高排往大气中烟气的温度，减少烟气中的水含量和NOx及SOx等污染物的含量，使得烟气扩散速度较快，最大程度上避免造成环境雾霾的产生。

Description

一种湿法脱硫后烟气冷凝除霾脱白设备及工艺方法
技术领域
本发明涉及工业烟气净化处理技术领域，具体涉及一种湿法脱硫后烟气冷凝除霾脱白设备及工艺方法。
背景技术
近年来，随着环保要求日益严格，雾霾愈来愈严重，实现节能减排目标面临的形势十分严峻。特别是为促进节能减排而制定的一系列政策及相关排放标准，面对锅炉/电力/石化等行业中烟气量大、湿法脱硫后的H2O含量高，烟气中含NOx、SOx的特点，导致烟囱排放为含污染物的低温湿白烟。并随之带来了一系列环境问题。
1、设备腐蚀：湿烟囱防腐处理的问题，烟气经过脱硫后，虽然烟气中的二氧化硫的含量大大减少，但经湿法脱硫，烟气湿度增加、温度降低，烟气极易在烟囱内壁结露，烟气中残余的三氧化硫溶解后，形成腐蚀性很强的稀硫酸溶液，腐蚀烟囱内壁。
2、排烟温度低，烟气中含NOx、Sox等污染物扩散范围缩小，垂直扩散速度低，影响周围环境；
目前通常采用的方法：1、增加GGH或IGGH，也就是通过换热设备，利用脱硫塔上游的烟气能量给脱硫塔出口净烟气加热，一般可以将脱硫净烟气加热到70-80℃。由于目前GGH存在腐蚀和泄漏情况，国内GGH无法普及应用；2、增加烟气加热器，利用蒸汽给净烟气加热也是一种解决方法，但十分不经济。在大多数情况下，湿烟囱方案具有最低的投资、运行和维护费用，基于经济方面的考虑以及没有明确的规定，我国新设计的湿法脱硫大多选择湿烟囱运行，但是，湿烟囱运行而产生的问题并没有得到根本解决，随着环保方面的逐渐趋严，烟气扩散和烟羽的不透明度等其他因素有可能压倒经济方面的考虑。
发明内容
本发明的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种湿法脱硫后烟气冷凝除霾脱白设备及工艺方法，能够提高排往大气中烟气的温度，减少烟气中的水含量和NOx及SOx等污染物的含量，使得烟气扩散速度较快，最大程度上避免造成环境雾霾的产生。
本发明为解决上述技术问题，所提供的技术方案是：一种湿法脱硫后烟气冷凝除霾脱白设备，包括烟气除湿器、水喷淋塔、脱硫塔和烟气深冷器，所述烟气除湿器具有相互换热的第一介质通道和第二介质通道，烟气深冷器具有相互换热的烟气通道和空气通道，所述烟气除湿器的第一介质通道的入口连接至预处理的烟气，第一介质通道的出口连接至水喷淋塔，水喷淋塔的出气口通过管道连接至脱硫塔，脱硫塔的烟气出口连接有两路管道，其中一路管道直接连接至烟气除湿器的第二介质通道入口，另外一路管道连接至烟气深冷器的烟气通道入口，烟气深冷器的烟气通道出口连接至烟气除湿器的第二介质通道入口，烟气除湿器的第二介质通道出口连接至烟囱的进烟口。
作为本发明一种湿法脱硫后烟气冷凝除霾脱白设备的进一步优化：所述脱硫塔烟气出口的两路管道上以及烟气深冷器与烟气除湿器之间的管道均设置有切断阀。
作为本发明一种湿法脱硫后烟气冷凝除霾脱白设备的进一步优化：所述烟气深冷器的空气通道入口连接有用于将环境空气引入烟气深冷器进行换热的鼓风机。
作为本发明一种湿法脱硫后烟气冷凝除霾脱白设备的进一步优化：所述水喷淋塔具有喷淋水入口和冷凝水入口。
作为本发明一种湿法脱硫后烟气冷凝除霾脱白设备的进一步优化：所述烟气深冷器还具有一个冷凝水出口，且冷凝水出口通过管道连接至水喷淋塔的冷凝水入口。
作为本发明一种湿法脱硫后烟气冷凝除霾脱白设备的进一步优化：所述烟气除湿器和烟气深冷器均为玻璃板式换热器。
一种湿法脱硫后烟气冷凝除霾脱白的工艺方法：预处理的烟气先通过烟气除湿器与将要进入烟囱排出的烟气进行换热，降低进入水喷淋塔烟气的温度，然后将烟气通过引风机进入水喷淋塔内，进行喷淋处理，经喷淋处理后的烟气进入脱硫塔进行脱硫处理，脱硫处理后的烟气根据环境温度不同进行以下处理：
a、当环境温度较低时，通过阀门的调节，使经喷淋处理后的烟气进入烟气深冷器，与环境空气换热后再进入烟气除湿器，与预处理的烟气进行换热，提升温度后的烟气进入烟囱排至外界，经烟气深冷器换热后升温的空气接入工艺系统中；
b、当环境温度较高时，通过阀门的调节，使经喷淋处理后的烟气直接进入烟气除湿器，与预处理的烟气进行换热，提升温度后的烟气进入烟囱排至外界。
作为本发明一种烟气脱白除霾工艺方法的进一步优化：所述烟气深冷器具有一个冷凝水出口，该冷凝水通过管道回流至水喷淋塔。
有益效果
1、本发明的烟气冷凝除霾脱白设备及工艺方法能够根据环境温度不同，确定烟气是否需要深冷，当环境温度低时，使环境空气在鼓风机作用下与脱硫后的烟气在烟气深冷器中进行换热，预热环境空气，预热后的空气用于供给生产系统，实现了进行热回收利用，降低生产系统的燃料能耗；
2、本发明的烟气冷凝除霾脱白设备及工艺方法能使脱硫后的烟气能在烟气深冷器中进一步降低温度，使脱硫后烟气中带入的冷凝水及饱和冷凝水在低温下冷凝析出，降低烟气温度并使得烟气含水量减少白烟不易形成，同时冷凝水带出烟气中的NOx、SOx等污染物，使得烟气污染物的浓度及排放总量得到减少，降低系统污染物排放；
3、本发明的烟气冷凝除霾脱白设备及工艺方法中烟气深冷器中的烟气冷凝水循环进入水喷淋设备，从而减少喷淋水的用量，降低系统水能耗；
4、本发明的烟气冷凝除霾脱白设备及工艺方法中烟气深冷器和烟气除湿器均可使用玻璃板式换热器，玻璃材质对SOx、NOx溶于水后的酸性介质具有最佳的防腐性能；对于烟气深冷器来说，脱硫后的烟气仍然含有一定的SOx、NOx，温度深冷时，与环境空气温度通过壁面接触换热，壁面温度降远低于烟气温度，设备是处于露点腐蚀温度以下；对于对于烟气除湿器来说，脱硫前的烟气SOx含量很高，与脱硫后的烟气温度通过壁面接触换热，壁面温度降远低于脱硫后的烟气温度，设备是处于露点腐蚀温度以下。
附图说明
图1是本发明湿法脱硫后烟气冷凝除霾脱白工艺方法的流程示意图；
图中标记：1、烟气除湿器，2、水喷淋塔，3、脱硫塔，4、烟气深冷器，5、烟囱，6、鼓风机，7、切断阀Ⅰ,8、切断阀Ⅱ，9、切断阀Ⅲ。
具体实施方式
如图所示：一种湿法脱硫后烟气冷凝除霾脱白设备，包括烟气除湿器1、水喷淋塔2、脱硫塔3和烟气深冷器4，所述烟气除湿器1具有相互换热的第一介质通道和第二介质通道，烟气深冷器4具有相互换热的烟气通道和空气通道，烟气除湿器1和烟气深冷器4均为玻璃板式换热器。烟气深冷器4的空气通道入口连接有用于将环境空气引入烟气深冷器4进行换热的鼓风机6。所述烟气除湿器1的第一介质通道的入口连接至预处理的烟气，第一介质通道的出口连接至水喷淋塔2，水喷淋塔2的出气口通过管道连接至脱硫塔3，所述水喷淋塔2具有喷淋水入口和冷凝水入口。烟气深冷器4还具有一个冷凝水出口，且冷凝水出口通过管道连接至水喷淋塔2的冷凝水入口。脱硫塔3的烟气出口连接有两路管道，其中一路管道直接连接至烟气除湿器1的第二介质通道入口，另外一路管道连接至烟气深冷器4的烟气通道入口，脱硫塔3烟气出口的两路管道上以及烟气深冷器4与烟气除湿器1之间的管道均设置有切断阀，脱硫塔3与烟气除湿器1之间的管道上设置有切断阀Ⅱ8，脱硫塔3与烟气深冷器4之间的管道上设置有切断阀Ⅰ7，烟气深冷器4与烟气除湿器1之间的管道上设置有切断阀Ⅲ9，烟气深冷器4的烟气通道出口连接至烟气除湿器1的第二介质通道入口，烟气除湿器1的第二介质通道出口连接至烟囱5的进烟口。
本发明的烟气冷凝除霾脱白设备及工艺方法中烟气深冷器和烟气除湿器均可使用玻璃板式换热器（可使用本公司之前申请的专利号为CN201010595778.3的换热器），玻璃材质对SOx、NOx溶于水后的酸性介质具有最佳的防腐性能；对于烟气深冷器来说，脱硫后的烟气仍然含有一定的SOx、NOx，温度深冷时，与环境空气温度通过壁面接触换热，壁面温度降远低于烟气温度，设备是处于露点腐蚀温度以下；对于对于烟气除湿器来说，脱硫前的烟气SOx含量很高，与脱硫后的烟气温度通过壁面接触换热，壁面温度降远低于脱硫后的烟气温度，设备是处于露点腐蚀温度以下。
用本发明的设备进行烟气脱白除霾的工艺方法：预处理的烟气先通过烟气除湿器与将要进入烟囱排出的烟气进行换热，降低进入水喷淋塔烟气的温度，然后将烟气通过引风机进入水喷淋塔内，进行喷淋处理，经喷淋处理后的烟气进入脱硫塔进行脱硫处理，脱硫处理后的烟气根据环境温度不同进行以下处理：
a、当环境温度较低时，通过阀门的调节，使经喷淋处理后的烟气进入烟气深冷器，与环境空气换热后再进入烟气除湿器，与预处理的烟气进行换热，提升温度后的烟气进入烟囱排至外界，经烟气深冷器换热后升温的空气接入工艺系统中；烟气能在烟气深冷器中进一步降低温度，使脱硫后烟气中带入的冷凝水及饱和冷凝水在低温下冷凝析出，降低烟气温度并使得烟气含水量减少白烟不易形成，同时冷凝水带出烟气中的NOx、SOx等污染物，使得烟气污染物的浓度及排放总量得到减少，降低系统污染物排放。
b、当环境温度较高时，通过阀门的调节，使经喷淋处理后的烟气直接进入烟气除湿器，与预处理的烟气进行换热，提升温度后的烟气进入烟囱排至外界。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种湿法脱硫后烟气冷凝除霾脱白的工艺方法，其特征在于：预处理的烟气先通过烟气除湿器与将要进入烟囱排出的烟气进行换热，降低进入水喷淋塔烟气的温度，然后将烟气通过引风机进入水喷淋塔内，进行喷淋处理，经喷淋处理后的烟气进入脱硫塔进行脱硫处理，脱硫处理后的烟气根据环境温度不同进行以下处理：
（a）、当环境温度较低时，通过阀门的调节，使经喷淋处理后的烟气进入烟气深冷器，与环境空气换热后再进入烟气除湿器，与预处理的烟气进行换热，提升温度后的烟气进入烟囱排至外界，经烟气深冷器换热后升温的空气接入工艺系统中；
（b）、当环境温度较高时，通过阀门的调节，使经喷淋处理后的烟气直接进入烟气除湿器，与预处理的烟气进行换热，提升温度后的烟气进入烟囱排至外界。
2.如权利要求1所述一种湿法脱硫后烟气冷凝除霾脱白的工艺方法，其特征在于：所述烟气深冷器具有一个冷凝水出口，该冷凝水通过管道回流至水喷淋塔。
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