CN106369625B - 一种干式烟气净化系统及其烟气加热方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种干式烟气净化系统的烟气加热方法，所述干式烟气净化系统包括烟气净化装置，及用于将所述烟气净化装置出气口处的洁净烟气引入进气口的再循环烟道；所述烟气加热方法包括下述步骤：110)加热所述再循环烟道内的洁净烟气；111)将所述再循环烟道内的洁净烟气与原烟气混合后通入所述进气口。因此，本发明的干式烟气净化系统通过加热再循环烟道内的洁净烟气来提高进入烟气净化装置的烟气温度，加热过程耗能少，成本低，难度小，且热交换速率高，从而提高该干式烟气净化系统的烟气净化效率。本发明还公开了一种干式烟气净化系统。

Description

一种干式烟气净化系统及其烟气加热方法

技术领域

本发明涉及烟气净化领域，特别涉及一种干式烟气净化系统及其烟气加热方法。

背景技术

干式烟气净化系统所采用的技术主要有CFB(循环流化床法)、SDA(喷雾干燥吸收法)、TR(输送床反应器法)等，可脱除烟气中HCl、HF、SO₂、SO₃、粉尘等污染物，能够实现多种污染物的协同净化，同时具有占地小、投资少、运行维护费用低等优势，在烟气净化领域得到广泛的应用。

采用干式烟气净化系统一般要求烟气净化装置入口的烟气必须达到一定温度，以便在反应过程中加水降温并优化反应氛围，从而提高烟气净化效率并降低吸收剂的消耗量。但是在实际应用过程中，烟气的温度受到烟气发生源负荷或燃烧工艺变化等因素的影响，可能导致入口烟气温度降低到干式烟气净化系统运行要求的数值以下，从而影响烟气净化的效率，最终造成烟气排放不达标或运行成本过高。

同时，当烟气发生源处于启动、停机、负荷降低或燃烧工艺变化等工况时，产生的烟气量减少，从而造成该烟气净化装置的清洁烟气量下降。基于此，干式烟气净化系统可配备烟气再循环装置，在烟气量降低时将清洁烟气补入烟气净化装置入口，从而维持系统的稳定运行。对于设置烟气再循环装置的干式烟气净化系统，由于清洁烟气温度大大低于原烟气温度，二者混合后将进一步降低烟气净化装置入口的烟气温度，从而进一步降低干式烟气净化系统的净化效率。

目前，为了解决上述技术问题采取的措施为直接加热原烟气，使其目标温度不低于烟气净化装置正常运行的最低温度值，但是，由于原烟气流量通常较大，因此，直接加热原烟气能量消耗较大，成本高难度大，且原烟气的温度与目标温度之间的差值较小，导致加热过程中热交换速率也较小，加热耗时长。

鉴于上述干式烟气净化系统存在的缺陷，亟待提供一种加热过程耗能小且热交换速率高的干式烟气净化系统。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的第一目的为提供干式烟气净化系统的烟气加热方法，通过加热再循环烟道内的洁净烟气来提高进入烟气净化装置的烟气温度，加热过程耗能少，成本低，难度小，且热交换速率高，从而提高该干式烟气净化系统的烟气净化效率。本发明的第二目的为提供一种干式烟气净化系统。

为了实现本发明的第一目的，本发明提供一种干式烟气净化系统的烟气加热方法，所述干式烟气净化系统包括烟气净化装置，及用于将所述烟气净化装置出气口处的洁净烟气引入进气口的再循环烟道；所述烟气加热方法包括下述步骤：

110)加热所述再循环烟道内的洁净烟气；

111)将所述再循环烟道内的洁净烟气与原烟气混合后通入所述进气口。

由于从烟气净化装置出气口排出的洁净烟气只有一部分进入再循环烟道内，该部分再循环洁净烟气的烟气量较少，因此，通过加热再循环烟道内的洁净烟气来提高进入烟气净化装置的烟气温度时，相较于背景技术中加热原烟气的方法，本发明中的设置方式耗能较少，成本较低且难度较小。另外，由于洁净烟气温度较低，其与加热装置的温差较大，加热时，热交换速率较高，耗时短，从而提高该干式烟气净化系统的烟气净化效率。

可选地，步骤110)前，还包括下述步骤：

210)预存所述烟气净化装置正常运行时的最小烟气温度作为目标烟气温度；

211)监测所述进气口处的当前烟气温度；

212)判断当前烟气温度是否小于目标烟气温度，若是，进行步骤110)，若否，进行步骤111)。

可选地，所述再循环烟道具有并联设置的加热烟道和旁路烟道两个分支烟道；步骤212)中，若当前烟气温度小于目标烟气温度，则：

2121)导通所述加热烟道，断开所述旁路烟道；

若所述当前烟气温度不小于所述目标烟气温度，则：

2122)导通所述旁路烟道，断开所述加热烟道。

可选地，步骤212)中，若当前烟气温度不小于目标烟气温度，则进行下述步骤：

2123)预存所述烟气净化装置正常运行时的烟气流量作为目标烟气流量；

2124)监测所述进气口处的当前烟气流量；

2125)判断当前烟气流量是否小于标准烟气量，若是，则开启所述再循环烟道。

可选地，步骤2125)中：当前烟气流量小于目标烟气流量的75％时，开启所述再循环烟道。

为了实现本发明的第二目的，本发明还提供一种干式烟气净化系统，包括烟气净化装置，及用于将所述烟气净化装置出气口处的洁净烟气引入进气口处的再循环烟道，还包括：

加热装置，用于加热所述再循环烟道内的洁净烟气，且所述再循环烟道内的洁净烟气与原烟气在入口烟道混合后通入所述进气口。

可选地，还包括：

测温装置，设于所述进气口处，用于实时监测烟气的当前烟气温度；

控制装置，用于预存所述烟气净化装置正常运行时的最小烟气温度作为目标烟气温度，并判断当前烟气温度是否小于目标烟气温度，若是，则控制所述加热装置开启，若否，则控制所述加热装置关闭。

可选地，所述再循环烟道具有并联设置的加热烟道和旁路烟道两个分支烟道，且所述加热装置设于所述加热烟道；

当前烟气温度小于目标烟气温度时，所述加热烟道在所述控制装置的控制下导通，所述旁路烟道在所述控制装置的控制下断开；

当前烟气温度不小于目标烟气温度时，所述加热烟道在所述控制装置的控制下断开，所述旁路烟道在所述控制装置的控制下导通。

可选地，所述加热烟道设置有第一风挡，所述旁路烟道设置有第二风挡，且所述第一风挡与所述第二风挡均由所述控制装置控制。

可选地，所述进气口处还设有流量计，用于监测进入所述进气口的当前烟气流量；

所述再循环烟道设有第三风挡，所述控制装置还用于预存所述烟气净化装置正常运行时的烟气量作为目标烟气流量，且当当前烟气温度不小于目标烟气温度时，还判断当前烟气流量是否小于目标烟气流量，若是，则控制所述第三风挡开启。

附图说明

图1为本发明所提供干式烟气净化系统的结构示意图；

图2为本发明所提供干式烟气净化系统的烟气加热方法在第一种具体实施例中的流程图；

图3为本发明所提供干式烟气净化系统的烟气加热方法在第二种具体实施例中的流程图；

图4为本发明所提供干式烟气净化系统的烟气加热方法在第三种具体实施例中的流程图；

图5为本发明所提供干式烟气净化系统的烟气加热方法在第四种具体实施例中的流程图。

图1中：

1烟气发生源、2烟气净化装置、21进气口、22出气口、3烟囱、4入口烟道、41流量计、5出口烟道、51引风机、6再循环烟道、61第三风挡、7旁路烟道、71第二风挡、8加热烟道、81第一风挡、82加热装置、9测温装置。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考附图1-5，其中，图1为本发明所提供干式烟气净化系统的结构示意图；图2为本发明所提供干式烟气净化系统的烟气加热方法在第一种具体实施例中的流程图；图3为本发明所提供干式烟气净化系统的烟气加热方法在第二种具体实施例中的流程图；图4为本发明所提供干式烟气净化系统的烟气加热方法在第三种具体实施例中的流程图；图5为本发明所提供干式烟气净化系统的烟气加热方法在第四种具体实施例中的流程图。

在一种具体实施例中，本发明提供一种干式烟气净化系统的烟气加热方法，该干式烟气净化系统如图1所示，包括烟气发生源1、烟囱3及设于二者之间的烟气净化装置2，如背景技术所述，烟气发生源1产生的原烟气经入口烟道4进入烟气净化装置2净化，洁净烟气在设于出口烟道5的引风机51的作用下从烟囱3排出，从而实现烟气的净化。

同时，该干式烟气净化系统还包括连接烟气净化装置2的进气口21和出气口22的再循环烟道6，用于将出口烟道5的部分洁净烟气引入入口烟道4，以补充进入烟气净化装置2内的烟气量，保证其处于稳定运行状态。基于图1所示的干式烟气净化系统，上述烟气加热方法的第一种实施例的流程图如图2所示，包括下述步骤：

S110：加热再循环烟道6内的洁净烟气。

S120：将再循环烟道6内的洁净烟气与原烟气混合后通入进气口21。

如图1所示，该干式烟气净化系统还包括加热装置，以加热再循环烟道6内的洁净烟气，同时，加热后的洁净烟气在进气口2上游的入口烟道4内混合，以提高进入烟气净化装置2内的烟气温度。

由于从烟气净化装置2出气口22排出的洁净烟气只有一部分进入再循环烟道6内，该部分再循环洁净烟气的烟气量较少，因此，通过加热再循环烟道6内的洁净烟气来提高进入烟气净化装置2内的烟气温度时，相较于背景技术中加热原烟气，本实施例中的设置方式耗能较少，成本较低且难度也较小。另外，由于洁净烟气温度较低，其与加热装置的温差较大，加热时，热交换速率较高，耗时短，从而提高该干式烟气净化系统的烟气净化效率。

在第二种实施例中，如图3所示，上述烟气加热方法的步骤S110之前还包括下述步骤：

S210：预存烟气净化装置2正常运行时的最小进气温度作为目标烟气温度。

S211：监测进气口处的的当前烟气温度；

S212：判断当前烟气温度是否小于目标烟气温度，若是，进行步骤S110，若否，进行步骤S120。

如图1所示，本实施例中的干式烟气净化系统还包括设于进气口21处的测温装置9和控制装置(图1中未示出)，其中，测温装置9用于实时监测进气口21处烟气的当前烟气温度。

控制装置用于预存烟气净化装置2正常运行时的最小烟气温度作为目标烟气温度，并判断当前烟气温度是否小于该目标烟气温度，若是，该控制装置控制加热装置开启，以加热再循环烟道6内的洁净烟气，从而提高进入烟气净化装置2内烟气的温度，以满足烟气净化装置2正常工作的需求，并提高烟气净化效率；当当前烟气温度不小于该目标烟气温度时，控制装置控制加热装置关闭，原烟气或原烟气和洁净烟气的混合烟气直接进入烟气净化装置2内，此时，烟气温度同样能够满足烟气净化装置2正常工作的需求，且烟气净化率也较高。

可以理解，为了起到满足烟气净化装置2的运行要求，上述加热装置可始终处于开启状态，如此，无论原烟气温度高低，进入烟气净化装置2内的烟气温度均能够满足要求。但是，本实施例中，加热装置的开启和关闭均由烟气净化装置2进气口21处的烟气温度控制，从而使得该加热装置仅在烟气温度过低时开启，原烟气温度能够满足烟气净化装置2的需求时，加热装置关闭，不仅能够保证烟气净化装置2具有较高的烟气净化效率，还能够起到节约能源的作用。

更进一步地，如图1所示，再循环烟道6具有并联设置的加热烟道8和旁路烟道7两个分支烟道，具体地，如图1所示，加热烟道8设置有加热装置82和第一风挡81，旁路烟道7设有第二风挡71。

在此基础上，如图4所示的烟气加热方法的流程图，上述步骤S212中，若当前烟气温度小于目标烟气温度，则：

S2121：导通加热烟道8，断开旁路烟道7。

具体为，当前烟气温度小于目标烟气温度时，控制装置控制第一风挡81开启，第二风挡71关闭，循环烟道6内的洁净烟气不经过旁路烟道7，仅进入加热烟道8，并经加热装置82加热后汇入入口烟道4，进而进入进气口21。

若当前烟气温度不小于目标烟气温度，则：

S2122：导通旁路烟道7，断开加热烟道8。

具体为，控制装置控制第二风挡71开启，第一风挡81关闭，再循环烟道6内的洁净烟气不进入加热烟道8，仅进入旁路烟道7，旁路烟道7内的洁净烟气在入口烟道4内与原烟气混合，并进入进气口21。

可以理解，该干式烟气净化系统设置再循环烟道6具有两方面的优点，一方面，当烟气发生源1的烟气量不足时，通过再循环烟道6补充进入烟气净化装置2内的烟气量，以使其稳定运行；另一方面，当进入烟气净化装置2内的烟气温度太低时，通过加热再循环烟道6内的洁净烟气能够提高烟气温度，以提高其烟气净化效率。

因此，当进入烟气净化装置2的烟气量不足且温度太低时，需要加热该再循环洁净烟气，当进入烟气净化装置2的烟气量不存在温度太低的问题时，无论是否存在烟气量不足的问题，再循环洁净烟气都不需要加热。因此，该干式烟气净化系统存在以下工况：进入烟气净化装置2的烟气量不足，但烟气温度满足要求。

基于此，本实施例中通过设置相互并联的旁路烟道7和加热烟道8，并使得二者不能同时开启，当烟气温度太低时，开启加热烟道8，当烟气温度满足要求，且烟气流量不足时，开启旁路烟道7，从而进一步起到节约能源的作用。

当然，也可不设置并联的加热烟道8与旁路烟道7，直接将加热装置81设于再循环烟道6，当当前烟气温度小于目标烟气温度时，开启该加热装置81，当当前烟气温度不小于目标烟气温度时，关闭该加热装置81。此时，当洁净烟气流过再循环烟道6时，必然经过加热装置81，且该加热装置81对烟气的流动具有阻碍作用，会增加洁净烟气从出气口22到进气口21的阻力，因此，本实施例中，通过设置旁路烟道7，保证洁净烟气能够顺利流动，并减小阻力以起到节约能源的作用。

以上各实施例中，如图5所示，步骤S212中，若当前烟气温度不小于目标烟气温度，则进行下述步骤：

S2123：预存烟气净化装置2正常运行时的烟气量作为目标烟气流量；

S2124：监测进气口21处的当前烟气流量。

S2125：判断当前烟气流量是否小于目标烟气流量，若是，则：

S2126：开启再循环烟道6。

具体地，如图1所示，该再循环烟道6设置有第三风挡61，用于控制再循环烟道6的开启或关闭。

图1中，该干式烟气净化系统进一步包括设于入口烟道4的流量计41，且该流量计41靠近进气口21设置，以保证该流量计41用于监测洁净烟气和原烟气的混合烟气的流量。同时，上述控制装置还预存烟气净化装置2正常运行时的烟气流量作为目标烟气流量，并判断该当前烟气流量是否小于目标烟气流量，若是，则控制第三风挡61开启，使得该再循环烟道6开启，此时，出气口22处的洁净烟气能够进入该再循环烟道6，并经加热烟道8或旁路烟道7进入入口烟道4。

需要说明的是，当当前烟气流量不小于目标烟气流量时，再循环烟道6是否开启取决于进气口21处的当前烟气温度是否小于目标烟气温度，若是，则再循环烟道6和加热烟道8均开启，若否，则再循环烟道6和加热烟道8均关闭。因此，本申请中，烟气温度的优先级大于烟气流量，即只要当前烟气温度小于目标烟气温度，再循环烟道6即处于开启状态。

可以理解，上述各实施例中的第一风挡81、第二风挡71及第三风挡61也可分别为设置于对应烟道的阀门，但是，由于风挡具有多个连续变化的工作状态，从而使得对应烟道的洁净烟气流量也能够连续变化。

具体地，当当前烟气流量小于目标烟气流量的75％时，控制装置控制第三风挡61开启。

可以理解，并非必须设置为当前烟气流量小于目标烟气流量的75％时才控制第三风挡61开启，也可根据实际需要任意设置，此处不作限定。

以上对本发明所提供的一种干式烟气净化系统及其烟气加热方法进行了详细介绍。本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种干式烟气净化系统的烟气加热方法，所述干式烟气净化系统包括烟气净化装置(2)，及用于将所述烟气净化装置(2)出气口(22)处的洁净烟气引入进气口(21)的再循环烟道(6)，所述再循环烟道(6)具有并联设置的加热烟道(8)和旁路烟道(7)两个分支烟道；所述烟气加热方法包括下述步骤：

210)预存所述烟气净化装置(2)正常运行时的最小烟气温度作为目标烟气温度；

211)监测所述进气口(21)处的当前烟气温度；

212)判断当前烟气温度是否小于目标烟气温度，若是，进行步骤110)，若否，进行步骤111)；

110)加热所述再循环烟道(6)内的洁净烟气；

111)将所述再循环烟道(6)内的洁净烟气与原烟气混合后通入所述进气口(21)；

步骤212)中，若当前烟气温度小于目标烟气温度，则：

2121)导通所述加热烟道(8)，断开所述旁路烟道(7)；

若所述当前烟气温度不小于所述目标烟气温度，则：

2122)导通所述旁路烟道(7)，断开所述加热烟道(8)。

2.根据权利要求1所述的烟气加热方法，其特征在于，步骤212)中，若当前烟气温度不小于目标烟气温度，则进行下述步骤：

2123)预存所述烟气净化装置(2)正常运行时的烟气流量作为目标烟气流量；

2124)监测所述进气口(21)处的当前烟气流量；

2125)判断当前烟气流量是否小于标准烟气量，若是，则开启所述再循环烟道(6)。

3.根据权利要求2所述的干式烟气净化系统的烟气加热方法，其特征在于，步骤2125)中：当前烟气流量小于目标烟气流量的75％时，开启所述再循环烟道(6)。

4.一种干式烟气净化系统，包括烟气净化装置(2)，及用于将所述烟气净化装置(2)出气口(22)处的洁净烟气引入进气口(21) 处的再循环烟道(6)；其特征在于，还包括：

加热装置(82)，用于加热所述再循环烟道(6)内的洁净烟气，且所述再循环烟道(6)内的洁净烟气与原烟气在入口烟道(4)混合后通入所述进气口(21)；

测温装置(9)，设于所述进气口(21)处，用于实时监测烟气的当前烟气温度；

控制装置，用于预存所述烟气净化装置(2)正常运行时的最小烟气温度作为目标烟气温度，并判断当前烟气温度是否小于目标烟气温度，若是，则控制所述加热装置(82)开启，若否，则控制所述加热装置(82)关闭；

所述再循环烟道(6)具有并联设置的加热烟道(8)和旁路烟道(7)两个分支烟道，且所述加热装置(82)设于所述加热烟道(8)；当前烟气温度小于目标烟气温度时，所述加热烟道(8)在所述控制装置的控制下导通，所述旁路烟道(7)在所述控制装置的控制下断开；当前烟气温度不小于目标烟气温度时，所述加热烟道(8)在所述控制装置的控制下断开，所述旁路烟道(7)在所述控制装置的控制下导通。

5.根据权利要求4所述的干式烟气净化系统，其特征在于，所述加热烟道(8)设置有第一风挡(81)，所述旁路烟道(7)设置有第二风挡(71)，且所述第一风挡(81)与所述第二风挡(71)均由所述控制装置控制。

6.根据权利要求4或5所述的干式烟气净化系统，其特征在于，所述进气口(21)处还设有流量计(41)，用于监测进入所述进气口(21)的当前烟气流量；

所述再循环烟道(6)设有第三风挡(61)，所述控制装置还用于预存所述烟气净化装置(2)正常运行时的烟气量作为目标烟气流量，且当当前烟气温度不小于目标烟气温度时，还判断当前烟气流量是否小于目标烟气流量，若是，则控制所述第三风挡(61)开启。