CN108087903A - 防止湿烟气腐蚀堵塞管道的ggh加热系统及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工业脱硫领域，具体涉及是一种防止湿烟气腐蚀堵塞管道的GGH加热系统及使用方法，在引风机的输送下，燃煤锅炉燃烧后的烟气通过除尘器将其中大颗粒杂质进行吸附，经过脱硫装置后湿烟气进入除雾器，除雾器的原理包含迷宫式除雾装置和电捕除雾装置，将湿烟气内较大的液相石膏进行捕集去除，经过除雾器之后的湿烟气内仅剩弥散相的石膏液滴，冷热烟气快速混合实现瞬时的传热和传质，将湿烟气的弥散相石膏液滴快速蒸发，使烟气中的液相石膏和弥散相石膏液滴含量降低，在后续排出时大幅降低堵塞和腐蚀几率，解决了GGH系统普遍存在烟气运行压力较高，导致GGH经常发生腐蚀和堵塞，造成设备的运行成本较高，设备投运时间较短的问题。

Description

防止湿烟气腐蚀堵塞管道的GGH加热系统及使用方法

技术领域

本发明涉及工业脱硫领域，具体涉及是防止湿烟气腐蚀堵塞管道的GGH加热系统及使用方法。

背景技术

GGH加热系统是基于石膏湿法烟气脱硫方法的加热系统，利用原烟气将脱硫后的净烟气进行加热，使排烟温度达到露点之上，减轻对进烟道和烟囱的腐蚀，提高污染物的扩散度；同时降低进入吸收塔的烟气温度，降低塔内对防腐的工艺技术要求。

现有GGH烟气再热器，将净烟气的温度提高25-40℃，将脱硫之后的净烟气温度达到露点温度之上，减轻烟气对脱硫之后烟道和烟囱的腐蚀，提高烟气在烟囱内的升力和扩散范围；同时降低进入脱硫塔之前的原烟气温度，降低湿法脱硫水耗，减轻脱硫塔内的腐蚀。扩大烟气的扩散范围，解决厂区附近石膏雨现象的必要设备。但就目前的GGH运行情况来看，普遍存在烟气运行压力较高，其中含有较高液相石膏和弥散相石膏液滴，导致GGH经常发生腐蚀和堵塞，造成设备的运行成本较高，设备投运时间较短的问题。

因此需要一种结构简单，克服现有GGH系统的技术缺陷，达到降低烟气的运行阻力，解决现有的GGH普遍存在的腐蚀和堵塞的问题，延长GGH的使用寿命，并且能保证GGH能长期稳定的正常工作，降低GGH加热系统的运行成本的防止湿烟气腐蚀堵塞管道的GGH加热系统及使用方法。

发明内容

本发明针对现有GGH系统普遍存在烟气运行压力较高，其中含有较高液相石膏和弥散相石膏液滴，导致GGH经常发生腐蚀和堵塞，造成设备的运行成本较高，设备投运时间较短的问题，提供一种防止湿烟气腐蚀堵塞管道的GGH加热系统及使用方法。

本发明解决上述技术问题，采用的技术方案是，防止湿烟气腐蚀堵塞管道的GGH加热系统包括燃煤锅炉、除尘器、烟气再热结构和排烟装置，其中燃煤锅炉的排气口通过第一连接管与除尘器的进气口连通，除尘器的排气口通过进烟管与烟气再热结构的进气端连通，烟气再热结构的排气端通过输烟管与排烟装置的进气口连通。烟气再热结构包括换热器、脱硫装置、除雾器和闪蒸器，换热器内设有换热腔和换热管，换热管位于换热腔内，换热管的进气口与进烟管连通，换热管的排气口通过出烟管与脱硫装置的进气口连通。脱硫装置的排气口通过第三连接管与除雾器的进气口连通，除雾器的排气口通过第四连接管与闪蒸器的进气口连通，闪蒸器的排气口通过第五连接管与换热腔的进气口连通。换热腔的排气口与输烟管连通，输烟管上设置有引风机。

这样设计的目的在于，在引风机的输送下，燃煤锅炉燃烧后的烟气通过除尘器将其中大颗粒杂质进行吸附，此时烟气温度较高，将其导入换热器中进行降温，使之基于石膏湿法烟气脱硫更易将其中含硫成分去除，经过脱硫装置后湿烟气进入除雾器，除雾器的原理包含迷宫式除雾装置和电捕除雾装置，将湿烟气内较大的液相石膏进行捕集去除，经过除雾器之后的湿烟气内仅剩弥散相的石膏液滴，经过除雾器的湿烟气进入闪蒸器，闪蒸器原理是采用高温烟气和湿烟气通过均流器混合，冷热烟气快速混合实现瞬时的传热和传质，将湿烟气的弥散相石膏液滴快速蒸发，使烟气中的液相石膏和弥散相石膏液滴含量降低，在后续排出时大幅降低堵塞和腐蚀几率，解决了GGH系统普遍存在烟气运行压力较高，其中含有较高液相石膏和弥散相石膏液滴，导致GGH经常发生腐蚀和堵塞，造成设备的运行成本较高，设备投运时间较短的问题。

进一步的，换热管为并排式直管，换热管的进气口和排气口位于换热器两侧。

这样设计的目的在于，通过将换热管设置为并排式直管，提高换热管总长度使之有足够的空间传递更多的热量。

可选的，换热腔内设有分割板，分割板与换热管垂直，且换热管穿过分割板，分割板将换热腔分割为第一换热腔和第二换热腔。

进一步的，输烟管上连接有旁通烟道，输烟管一端与第二换热腔的排气口连通，旁通烟道与输烟管连接处位于引风机和换热器之间，旁通烟道与第一换热腔的进气口连通。第一换热腔的排气口通过第六连接管与闪蒸器连通，第六连接管上设置有增压风机，第二换热腔的进气口与第五连接管连通。

这样设计的目的在于，通过将换热腔分割为两个腔体，使换热管中的高温烟气可以将热量分别传输至两个腔体，对输送至换热器的干烟气和从旁通烟道准备输送至闪蒸器的干烟气进行分别加热。

可选的，旁通烟道上设置有流量控制阀。

进一步的，本发明还提供了一种防止湿烟气腐蚀堵塞管道的GGH加热系统使用方法，包含以下步骤：

第一步，将燃煤锅炉产生的高温烟气导入除尘器内进行除尘，得到除尘后烟气；

第二步，将除尘后的烟气导入换热器中得到低温GGH气体；

第三步，将低温GGH气体导入脱硫装置中，基于湿法脱硫，得到湿烟气；

第四步，将湿烟气导入除雾器中，除雾器将湿烟气中液相石膏进行捕捉去除，制得净烟气；

第五步，将净烟气导入闪蒸器中，闪蒸器将净烟气中的弥散相石膏液滴进行去除，并制得干烟气；

第六步，将干烟气导入换热器中升温，并通过换热器输送至排烟装置排出。

这样设计的目的在于，将燃煤锅炉燃烧后的烟气通过除尘器将其中大颗粒杂质进行吸附，此时烟气温度较高，将其导入换热器中进行降温，使之基于石膏湿法烟气脱硫更易将其中含硫成分去除，经过脱硫装置后湿烟气进入除雾器，除雾器的原理包含迷宫式除雾装置和电捕除雾装置，将湿烟气内较大的液相石膏进行捕集去除，经过除雾器之后的湿烟气内仅剩弥散相的石膏液滴，经过除雾器的湿烟气进入闪蒸器，闪蒸器原理是采用高温烟气和湿烟气通过均流器混合，冷热烟气快速混合实现瞬时的传热和传质，将湿烟气的弥散相石膏液滴快速蒸发，使烟气中的液相石膏和弥散相石膏液滴含量降低，在后续排出时大幅降低堵塞和腐蚀几率，解决了GGH系统普遍存在烟气运行压力较高，其中含有较高液相石膏和弥散相石膏液滴，导致GGH经常发生腐蚀和堵塞，造成设备的运行成本较高，设备投运时间较短的问题。

进一步的，第六步中，将一部分升温后的干烟气，通过旁通烟道输入到换热器中再次升温，并通过增压风机输入到闪蒸器中作为热源与净烟气混合。

这样设计的目的在于，净烟气经过除雾器之后，先进入闪蒸器内与高温烟气均匀混合，烟气温度提高到饱和温度之上5℃之后，再进入换热器，保证进入换热器的净烟气为干烟气含湿量<95%。

同时，采用旁通烟道分离部分加热烟气，通过变频轴流风机作为旁通烟道的增压风机，实现经加热的干烟气先进入换热器加热之后，作为闪蒸器的热源使用，整套GGH加热系统几乎不需要外部辅助能耗，实现烟气自热平衡。

可选的，除尘后的烟气温度为130℃，低温GGH气体温度为120℃。

可选的，湿烟气温度和净烟气温度相等均为48℃，干烟气温度为55℃。

可选的，通过旁通烟道输入换热器的干烟气占干烟气总量的25%，经过换热器再次升温后温度为110℃。

本发明的有益效果至少包括以下之一；

1、在引风机的输送下，燃煤锅炉燃烧后的烟气通过除尘器将其中大颗粒杂质进行吸附，此时烟气温度较高，将其导入换热器中进行降温，使之基于石膏湿法烟气脱硫更易将其中含硫成分去除，经过脱硫装置后湿烟气进入除雾器，除雾器的原理包含迷宫式除雾装置和电捕除雾装置，将湿烟气内较大的液相石膏进行捕集去除，经过除雾器之后的湿烟气内仅剩弥散相的石膏液滴，经过除雾器的湿烟气进入闪蒸器，闪蒸器原理是采用高温烟气和湿烟气通过均流器混合，冷热烟气快速混合实现瞬时的传热和传质，将湿烟气的弥散相石膏液滴快速蒸发，使烟气中的液相石膏和弥散相石膏液滴含量降低，在后续排出时大幅降低堵塞和腐蚀几率，解决了GGH系统普遍存在烟气运行压力较高，其中含有较高液相石膏和弥散相石膏液滴，导致GGH经常发生腐蚀和堵塞，造成设备的运行成本较高，设备投运时间较短的问题。

2、通过将换热管设置为并排式直管，提高换热管总长度使之有足够的空间传递更多的热量。

3、通过将换热腔分割为两个腔体，使换热管中的高温烟气可以将热量分别传输至两个腔体，对输送至换热器的干烟气和从旁通烟道准备输送至闪蒸器的干烟气进行分别加热。

4、净烟气经过除雾器之后，先进入闪蒸器内与高温烟气均匀混合，烟气温度提高到饱和温度之上5℃之后，再进入换热器，保证进入换热器的净烟气为干烟气含湿量<95%。

5、采用旁通烟道分离部分加热烟气，通过变频轴流风机作为旁通烟道的增压风机，实现经加热的干烟气先进入换热器加热之后，作为闪蒸器的热源使用，整套GGH加热系统几乎不需要外部辅助能耗，实现烟气自热平衡。

附图说明

图1为燃煤后脱硫系统结构示意图；

图2为防止湿烟气腐蚀堵塞管道的GGH加热系统结构示意图；

图3为换热器结构示意图；

图中标记为：1为燃煤锅炉、2为除尘器、3为烟气再热结构、4为引风机、5为排烟装置、6为进烟管、7为输烟管、801为第一连接管、803为第三连接管、804为第四连接管、805为第五连接管、806为第六连接管、9为流量控制阀、10为出烟管、11为换热器、12为脱硫装置、13为除雾器、14为闪蒸器、15为增压风机、16为旁通烟道、17为换热管、18为分割板、19为换热腔、1901为第一换热腔、1902为第二换热腔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点能够更加清晰明白，以下结合附图和实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明保护内容。

实施例1

如图1至图3所示，防止湿烟气腐蚀堵塞管道的GGH加热系统包括燃煤锅炉1、除尘器2、烟气再热结构3和排烟装置5，燃煤锅炉1的排气口通过第一连接管801与除尘器2的进气口连通，除尘器2的排气口通过进烟管6与烟气再热结构3的进气端连通，烟气再热结构3的排气端通过输烟管7与排烟装置5的进气口连通，烟气再热结构3包括换热器11、脱硫装置12、除雾器13和闪蒸器14，换热器11内设有换热腔19和换热管17，换热管17位于换热腔19内，换热管17的进气口与进烟管6连通，换热管17的排气口通过出烟管10与脱硫装置12的进气口连通，脱硫装置12的排气口通过第三连接管803与除雾器13的进气口连通，除雾器13的排气口通过第四连接管804与闪蒸器14的进气口连通，闪蒸器14的排气口通过第五连接管805与换热腔19的进气口连通，换热腔19的排气口与输烟管7连通，输烟管7上设置有引风机4。

使用中，在引风机的输送下，燃煤锅炉燃烧后的烟气通过除尘器将其中大颗粒杂质进行吸附，此时烟气温度较高，将其导入换热器中进行降温，使之基于石膏湿法烟气脱硫更易将其中含硫成分去除，经过脱硫装置后湿烟气进入除雾器，除雾器的原理包含迷宫式除雾装置和电捕除雾装置，将湿烟气内较大的液相石膏进行捕集去除，经过除雾器之后的湿烟气内仅剩弥散相的石膏液滴，经过除雾器的湿烟气进入闪蒸器，闪蒸器原理是采用高温烟气和湿烟气通过均流器混合，冷热烟气快速混合实现瞬时的传热和传质，将湿烟气的弥散相石膏液滴快速蒸发，使烟气中的液相石膏和弥散相石膏液滴含量降低，在后续排出时大幅降低堵塞和腐蚀几率，解决了GGH系统普遍存在烟气运行压力较高，其中含有较高液相石膏和弥散相石膏液滴，导致GGH经常发生腐蚀和堵塞，造成设备的运行成本较高，设备投运时间较短的问题。

实施例2

基于实施例1，换热管17为并排式直管，换热管17的进气口和排气口位于换热器11两侧。

使用中，将换热管设置为并排式直管，提高换热管总长度使之有足够的空间传递更多的热量。

实施例3

基于实施例2，换热腔19内设有分割板18，分割板18与换热管17垂直，且换热管17穿过分割板18，分割板18将换热腔19分割为第一换热腔1901和第二换热腔1902。

实施例4

基于实施例3，输烟管7上连接有旁通烟道16，输烟管7一端与第二换热腔1902的排气口连通，旁通烟道16与输烟管7连接处位于引风机4和换热器11之间，旁通烟道16与第一换热腔1901的进气口连通，第一换热腔1901的排气口通过第六连接管806与闪蒸器14连通，第六连接管806上设置有增压风机15，第二换热腔1902的进气口与第五连接管805连通。

使用中，将换热腔分割为两个腔体，使换热管中的高温烟气可以将热量分别传输至两个腔体，对输送至换热器的干烟气和从旁通烟道准备输送至闪蒸器的干烟气进行分别加热。

实施例5

基于实施例4，旁通烟道16上设置有流量控制阀9。

实施例6

防止湿烟气腐蚀堵塞管道的GGH加热系统使用方法，包含以下步骤：

第一步，将燃煤锅炉1产生的高温烟气导入除尘器2内进行除尘，得到除尘后烟气；

第二步，将除尘后的烟气导入换热器11中得到低温GGH气体；

第三步，将低温GGH气体导入脱硫装置12中，基于湿法脱硫，得到湿烟气；

第四步，将湿烟气导入除雾器13中，除雾器13将湿烟气中液相石膏进行捕捉去除，制得净烟气；

第五步，将净烟气导入闪蒸器14中，闪蒸器14将净烟气中的弥散相石膏液滴进行去除，并制得干烟气；

第六步，将干烟气导入换热器11中升温，并通过换热器11输送至排烟装置5排出。

使用中，将湿烟气的弥散相石膏液滴快速蒸发，使烟气中的液相石膏和弥散相石膏液滴含量降低，在后续排出时大幅降低堵塞和腐蚀几率，解决了GGH系统普遍存在烟气运行压力较高，其中含有较高液相石膏和弥散相石膏液滴，导致GGH经常发生腐蚀和堵塞，造成设备的运行成本较高，设备投运时间较短的问题。

实施例7

基于实施例6，第六步中，将一部分升温后的干烟气，通过旁通烟道16输入到换热器11中再次升温，并通过增压风机15输入到闪蒸器14中作为热源与净烟气混合。

使用中，净烟气经过除雾器之后，先进入闪蒸器内与高温烟气均匀混合，烟气温度提高到饱和温度之上5℃之后，再进入换热器，保证进入换热器的净烟气为干烟气含湿量<95%，同时采用旁通烟道分离部分加热烟气，通过变频轴流风机作为旁通烟道的增压风机，实现经加热的干烟气先进入换热器加热之后，作为闪蒸器的热源使用，整套GGH加热系统几乎不需要外部辅助能耗，实现烟气自热平衡。

实施例8

基于实施例7，除尘后的烟气温度为130℃，低温GGH气体温度为120℃。湿烟气温度和净烟气温度相等均为48℃，干烟气温度为55℃。通过旁通烟道16输入换热器11的干烟气占干烟气总量的25%，经过换热器11再次升温后温度为110℃。

使用中，将净烟气的温度提高25-40℃，将脱硫之后的净烟气温度达到露点温度之上，减轻烟气对脱硫之后烟道和烟囱的腐蚀。

Claims (10)

1.防止湿烟气腐蚀堵塞管道的GGH加热系统，包括燃煤锅炉（1）、除尘器（2）、烟气再热结构（3）和排烟装置（5），所述燃煤锅炉（1）的排气口通过第一连接管（801）与除尘器（2）的进气口连通，除尘器（2）的排气口通过进烟管（6）与烟气再热结构（3）的进气端连通，烟气再热结构（3）的排气端通过输烟管（7）与排烟装置（5）的进气口连通，其特征在于：所述烟气再热结构（3）包括换热器（11）、脱硫装置（12）、除雾器（13）和闪蒸器（14），所述换热器（11）内设有换热腔（19）和换热管（17），所述换热管（17）位于换热腔（19）内，换热管（17）的进气口与进烟管（6）连通，换热管（17）的排气口通过出烟管（10）与脱硫装置（12）的进气口连通，所述脱硫装置（12）的排气口通过第三连接管（803）与除雾器（13）的进气口连通，所述除雾器（13）的排气口通过第四连接管（804）与闪蒸器（14）的进气口连通，所述闪蒸器（14）的排气口通过第五连接管（805）与换热腔（19）的进气口连通，所述换热腔（19）的排气口与输烟管（7）连通，所述输烟管（7）上设置有引风机（4）。

2.根据权利要求1所述的防止湿烟气腐蚀堵塞管道的GGH加热系统，其特征在于：所述换热管（17）为并排式直管，换热管（17）的进气口和排气口位于换热器（11）两侧。

3.根据权利要求2所述的防止湿烟气腐蚀堵塞管道的GGH加热系统，其特征在于：所述换热腔（19）内设有分割板（18），所述分割板（18）与换热管（17）垂直，且换热管（17）穿过分割板（18），分割板（18）将换热腔（19）分割为第一换热腔（1901）和第二换热腔（1902）。

4.根据权利要求3所述的防止湿烟气腐蚀堵塞管道的GGH加热系统，其特征在于：所述输烟管（7）上连接有旁通烟道（16），输烟管（7）一端与第二换热腔（1902）的排气口连通，所述旁通烟道（16）与输烟管（7）连接处位于引风机（4）和换热器（11）之间，旁通烟道（16）与第一换热腔（1901）的进气口连通，所述第一换热腔（1901）的排气口通过第六连接管（806）与闪蒸器（14）连通，所述第六连接管（806）上设置有增压风机（15），所述第二换热腔（1902）的进气口与第五连接管（805）连通。

5.根据权利要求4所述的防止湿烟气腐蚀堵塞管道的GGH加热系统，其特征在于：所述旁通烟道（16）上设置有流量控制阀（9）。

6.防止湿烟气腐蚀堵塞管道的GGH加热系统使用方法，其特征在于：包含以下步骤：

第一步，将燃煤锅炉（1）产生的高温烟气导入除尘器（2）内进行除尘，得到除尘后烟气；

第二步，将除尘后的烟气导入换热器（11）中得到低温GGH气体；

第三步，将低温GGH气体导入脱硫装置（12）中，基于湿法脱硫，得到湿烟气；

第四步，将湿烟气导入除雾器（13）中，除雾器（13）将湿烟气中液相石膏进行捕捉去除，制得净烟气；

第五步，将净烟气导入闪蒸器（14）中，闪蒸器（14）将净烟气中的弥散相石膏液滴进行去除，并制得干烟气；

第六步，将干烟气导入换热器（11）中升温，并通过换热器（11）输送至排烟装置（5）排出。

7.根据权利要求6所述的防止湿烟气腐蚀堵塞管道的GGH加热系统使用方法，其特征在于：所述第六步中，将一部分升温后的干烟气，通过旁通烟道（16）输入到换热器（11）中再次升温，并通过增压风机（15）输入到闪蒸器（14）中作为热源与净烟气混合。

8.根据权利要求7所述的防止湿烟气腐蚀堵塞管道的GGH加热系统使用方法，其特征在于：所述除尘后的烟气温度为130℃，低温GGH气体温度为120℃。

9.根据权利要求8所述的防止湿烟气腐蚀堵塞管道的GGH加热系统使用方法，其特征在于：所述湿烟气温度和净烟气温度相等均为48℃，干烟气温度为55℃。

10.根据权利要求9所述的防止湿烟气腐蚀堵塞管道的GGH加热系统使用方法，其特征在于：通过旁通烟道（16）输入换热器（11）的干烟气占干烟气总量的25%，经过换热器（11）再次升温后温度为110℃。