CN107297126A - 脱硫吸收塔用闭式旋流烟气冷凝除湿器及其除湿方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脱硫吸收塔用闭式旋流烟气冷凝除湿器，涉及一种用于对脱硫吸收塔内的烟气进行除湿的装置。它包括旋流机、冷却管、网孔冷却壁和平板冷却壁；网孔冷却壁上设有多个导流孔，平板冷却壁和网孔冷却壁之间还设有集水装置；平板冷却壁的外部一侧设有冷凝液入口，另一侧设有冷凝液出口和导流装置，冷却管下端与冷凝液入口连通，冷却管上端与冷凝液出口连通；集水板上端与网孔冷却壁连接，集水板下端与平板冷却壁下端连接，集水瓶位于集水空间底部并用于收集液态水；出水管位于平板冷却壁底部，排水阀安装在出水管上。本发明能耗少，效率较高，且没有附加污染物排放。本发明还涉及这种脱硫吸收塔用闭式旋流烟气冷凝除湿器的除湿方法。

Description

脱硫吸收塔用闭式旋流烟气冷凝除湿器及其除湿方法

技术领域

本发明涉及一种用于对脱硫吸收塔内的烟气进行除湿的装置，具体的说是一种脱硫吸收塔用闭式旋流烟气冷凝除湿器。本发明还涉及这种脱硫吸收塔用闭式旋流烟气冷凝除湿器的除湿方法。

背景技术

目前国内脱硫工艺90％是采用湿法脱硫，这种方法脱硫后排放的烟气湿度很大，湿度一般大于90％。湿烟气里携带残留的细煤灰、硫酸铵、硝酸铵、硫酸钙、硝酸钙细颗粒等，呈雾状，会直接形成雾霾。

这些湿烟气在静稳空气中不断扩散，吸附工厂和汽车排放的污染物，时间一长，导致大气能见度大幅度降低，空气质量急剧恶化，形成重度雾霾。

另外一方面，以600MW机组为例，烟气中水气结露后形成的具腐蚀性水液理论计算量约40～50吨/每小时，它主要依附于烟囱内侧壁流下来至专设的排液口排到脱硫系统的废液池中。脱硫处理后的烟气一般还含有氟化氢和氯化物等强腐蚀性物质，是一种腐蚀强度高、渗透性强、且较难防范的低温高湿稀酸型腐蚀状况。这种状况，既造成了水资源的浪费，也加剧了烟囱的腐蚀状况，降低了使用寿命。

目前，现有的用于对脱硫吸收塔的烟气进行除湿的装置均位于吸收塔外部，现有的吸收塔除湿装置的结构均较复杂，安装成本较高。

发明内容

本发明的第一目的是为了克服背景技术的不足之处，而提供一种脱硫吸收塔用闭式旋流烟气冷凝除湿器。

本发明的第二目的是为了克服背景技术的不足之处，而提供这种脱硫吸收塔用闭式旋流烟气冷凝除湿器的除湿方法。

为了实现上述第一目的，本发明的技术方案为：脱硫吸收塔用闭式旋流烟气冷凝除湿器，其特征在于：包括安装于脱硫吸收塔烟气出口处的除湿器本体，所述除湿器本体包括冷凝器和旋流机，所述冷凝器包括冷却管、网孔冷却壁和平板冷却壁；所述网孔冷却壁和平板冷却壁均呈环形，冷却管为螺旋形结构且冷却管内装有冷凝介质，网孔冷却壁为筒状结构，平板冷却壁的横截面为八字型，平板冷却壁、冷却管和网孔冷却壁自外向内依次连接；所述旋流机位于网孔冷却壁内部并与所述网孔冷却壁的内壁呈间隔布置，网孔冷却壁上设有多个能够让烟气进入到冷却管外壁上的导流孔，平板冷却壁和网孔冷却壁之间还设有位于冷却管下方的集水装置；所述平板冷却壁的外部一侧设有位于平板冷却壁底部的冷凝液入口，平板冷却壁的外部另一侧设有位于平板冷却壁顶部的冷凝液出口，和位于平板冷却壁下端的导流装置，冷却管下端与冷凝液入口连通，冷却管上端与冷凝液出口连通；所述集水装置包括集水板和集水瓶，集水板的横截面为八字形，集水板上端与网孔冷却壁连接，集水板下端与平板冷却壁下端连接，集水板、冷却管底部、网孔冷却壁下端和平板冷却壁底部下端共同形成集水空间，所述集水瓶位于集水空间底部并用于收集液态水；所述导流装置包括液位变送器、出水管和排水阀，液位变送器位于平板冷却壁外部下端并与所述集水空间连通，出水管位于平板冷却壁底部，且出水管一端与所述集水空间连通，另一端与回收水池连通，排水阀安装在出水管上。

在上述技术方案中，所述导流孔在网孔冷却壁上呈倾斜布置，导流孔的中心线与水平面之间的夹角为30°。

为了实现上述第二目的，本发明的技术方案为：脱硫吸收塔用闭式旋流烟气冷凝除湿器的除湿方法，它包括如下步骤，脱硫吸收塔烟气出口处的湿烟气先进入到除湿器本体中，此时由于集水板的作用使得湿烟气只能进入到网孔冷却壁内，接着网孔冷却壁内的旋流机旋转并使湿烟气进入到冷凝器内，此时湿烟气与冷却管中的冷凝介质进行充分热交换，并使湿烟气中所含的水蒸汽被迅速冷凝成液态水，然后液态水在下落的过程中被位于冷凝器底部的集水装置收集，并通过液位变送器实时测量集水装置内的水含量，最后定期打开排水阀，将集水装置收集的液态水排至回收水池进行回收再利用。

本发明的目的是除去脱硫后烟气中所含的水份，降低烟气湿度，提高烟气的干燥度。同时，本发明还通过利用冷却管中的冷凝介质与脱硫湿烟气进行热交换，将烟气中的水蒸汽快速冷凝成液态水，并进行收集再利用。脱硫烟气的湿度降低、干燥度提高，有利于减少对烟囱的腐蚀作用、有利于烟气进入高空扩散、有利于避免石膏雨的形成。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明通过旋流机的旋转离心力作用，使得脱硫烟气与冷却管充分接触，加快水蒸汽的冷凝液化效率。同时，本发明通过利用旋流机的上升作用，弥补了冷凝脱水过程中的压力损失，保证烟气的正常排放。

2、本发明采用热交换冷凝方式除去湿法脱硫烟气中的水份，冷媒可反复循环使用，能耗少，效率较高，且没有附加污染物排放。

3、本发明中的冷凝水经过收集后进入回收水池，可在脱硫系统内循环利用，有利于降低脱硫系统的水资源消耗。同时，旋流机叶轮呈略向上布置，为烟气上升提供一定动力，弥补压损。

附图说明

图1为将本发明安装到脱硫吸收塔的烟气出口处时的结构示意图。

图2为本发明的结构示意图。

图中1-除湿器本体,2-冷凝器,21-冷却管，22-网孔冷却壁，23-平板冷却壁，3-旋流机,4-导流孔，5-集水装置,51-集水板，52-集水瓶，53-集水空间，61-冷凝液入口，62-冷凝液出口，7-导流装置，71-液位变送器，72-出水管，73-排水阀，8-回收水池。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本发明的优点更加清楚和容易理解。

参阅附图可知：脱硫吸收塔用闭式旋流烟气冷凝除湿器，其特征在于：安装于脱硫吸收塔烟气出口处的除湿器本体1，所述除湿器本体1包括冷凝器2和旋流机3，所述冷凝器2包括冷却管21、网孔冷却壁22和平板冷却壁23；

所述网孔冷却壁22和平板冷却壁23均呈环形，冷却管21为螺旋形结构且冷却管21内装有冷凝介质，网孔冷却壁22为筒状结构，平板冷却壁23的横截面为八字型，平板冷却壁23、冷却管21和网孔冷却壁22自外向内依次连接；

所述旋流机3位于网孔冷却壁22内部并与所述网孔冷却壁22的内壁呈间隔布置，网孔冷却壁22上设有多个能够让烟气进入到冷却管21外壁上的导流孔4，平板冷却壁23和网孔冷却壁22之间还设有位于冷却管21下方的集水装置5；

所述平板冷却壁23的外部一侧设有位于平板冷却壁23底部的冷凝液入口61，平板冷却壁23的外部另一侧设有位于平板冷却壁23顶部的冷凝液出口62，和位于平板冷却壁23下端的导流装置7，冷却管21下端与冷凝液入口61连通，冷却管21上端与冷凝液出口62连通；

所述集水装置5包括集水板51和集水瓶52，集水板51的横截面为八字形，集水板51上端与网孔冷却壁22连接，集水板51下端与平板冷却壁23下端连接，集水板51、冷却管21底部、网孔冷却壁22下端和平板冷却壁23底部下端共同形成集水空间53，所述集水瓶52位于集水空间53底部并用于收集液态水；

所述导流装置7包括液位变送器71、出水管72和排水阀73，液位变送器71位于平板冷却壁23外部下端并与所述集水空间53连通，出水管72位于平板冷却壁23底部，且出水管72一端与所述集水空间53连通，另一端与回收水池8连通，排水阀73安装在出水管72上。

优选的，所述导流孔4在网孔冷却壁22上呈倾斜布置，导流孔4的中心线与水平面之间的夹角为30°。

优选的，它包括如下步骤，脱硫吸收塔烟气出口处的湿烟气先进入到除湿器本体1中，此时由于集水板51的作用使得湿烟气只能进入到网孔冷却壁22内，接着网孔冷却壁22内的旋流机3旋转并使湿烟气进入到冷凝器2内，此时湿烟气与冷却管21中的冷凝介质进行充分热交换，并使湿烟气中所含的水蒸汽被迅速冷凝成液态水，然后液态水在下落的过程中被位于冷凝器22底部的集水装置5收集，并通过液位变送器71实时测量集水装置5内的水含量，最后定期打开排水阀73，将集水装置5收集的液态水排至回收水池8进行回收再利用。

实际工作时，本发明的冷凝介质优选为冷凝水，本发明有内外两层冷却壁(网孔冷却壁和平板冷却壁)，且冷却管的内部均充满低温液态水，冷却管与外部冷却水池连同，通过水泵进行循环利用。冷却水在冷却壁中由下至上，单向流动。旋流机旋转，将含水烟气与水冷壁接触降温，使烟气中的水汽液化，通过集水板收集后排出。出水管道安装电动阀门和液位计，定期将水排出(也可直接返回至吸收塔浆池内)。冷却用的液态水可以用其他可获取的廉价且低温态介质代替。旋流机叶轮略向上，为烟气上升提供一定动力，弥补压损。

其它未说明的部分均属于现有技术。

Claims (4)

1.脱硫吸收塔用闭式旋流烟气冷凝除湿器，其特征在于：包括安装于脱硫吸收塔烟气出口处的除湿器本体(1)，所述除湿器本体(1)包括冷凝器(2)和旋流机(3)，所述冷凝器(2)包括冷却管(21)、网孔冷却壁(22)和平板冷却壁(23)；

所述网孔冷却壁(22)和平板冷却壁(23)均呈环形，冷却管(21)为螺旋形结构且冷却管(21)内装有冷凝介质，网孔冷却壁(22)为筒状结构，平板冷却壁(23)的横截面为八字型，平板冷却壁(23)、冷却管(21)和网孔冷却壁(22)自外向内依次连接；

所述旋流机(3)位于网孔冷却壁(22)内部并与所述网孔冷却壁(22)的内壁呈间隔布置，网孔冷却壁(22)上设有多个能够让烟气进入到冷却管(21)外壁上的导流孔(4)，平板冷却壁(23)和网孔冷却壁(22)之间还设有位于冷却管(21)下方的集水装置(5)；

所述平板冷却壁(23)的外部一侧设有位于平板冷却壁(23)底部的冷凝液入口(61)，平板冷却壁(23)的外部另一侧设有位于平板冷却壁(23)顶部的冷凝液出口(62)，和位于平板冷却壁(23)下端的导流装置(7)，冷却管(21)下端与冷凝液入口(61)连通，冷却管(21)上端与冷凝液出口(62)连通；

所述集水装置(5)包括集水板(51)和集水瓶(52)，集水板(51)的横截面为八字形，集水板(51)上端与网孔冷却壁(22)连接，集水板(51)下端与平板冷却壁(23)下端连接，集水板(51)、冷却管(21)底部、网孔冷却壁(22)下端和平板冷却壁(23)底部下端共同形成集水空间(53)，所述集水瓶(52)位于集水空间(53)底部并用于收集液态水；

所述导流装置(7)包括液位变送器(71)、出水管(72)和排水阀(73)，液位变送器(71)位于平板冷却壁(23)外部下端并与所述集水空间(53)连通，出水管(72)位于平板冷却壁(23)底部，且出水管(72)一端与所述集水空间(53)连通，另一端与回收水池(8)连通，排水阀(73)安装在出水管(72)上。

2.根据权利要求1所述的脱硫吸收塔用闭式旋流烟气冷凝除湿器，其特征在于：所述导流孔(4)在网孔冷却壁(22)上呈倾斜布置，导流孔(4)的中心线与水平面之间的夹角为30°。

3.根据权利要求2所述的脱硫吸收塔用闭式旋流烟气冷凝除湿器，其特征在于：所述旋流机(3)的叶轮呈向上布置。

4.根据权利要求1至3中任一项权利要求所述的脱硫吸收塔用闭式旋流烟气冷凝除湿器的除湿方法，其特征在于：它包括如下步骤，脱硫吸收塔烟气出口处的湿烟气先进入到除湿器本体(1)中，此时由于集水板(51)的作用使得湿烟气只能进入到网孔冷却壁(22)内，接着网孔冷却壁(22)内的旋流机(3)旋转并使湿烟气进入到冷凝器(2)内，此时湿烟气与冷却管(21)中的冷凝介质进行充分热交换，并使湿烟气中所含的水蒸汽被迅速冷凝成液态水，然后液态水在下落的过程中被位于冷凝器(22)底部的集水装置(5)收集，并通过液位变送器(71)实时测量集水装置(5)内的水含量，最后定期打开排水阀(73)，将集水装置(5)收集的液态水排至回收水池(8)进行回收再利用。