CN108392974A - 一种减少火电厂白烟羽水汽排放量的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于火电机组节能减排技术领域，公开了一种减少火电厂白烟羽水汽排放量的系统。该系统包括脱硫塔和浆液冷却塔，脱硫塔内设有脱硫浆液；浆液冷却塔的工作压力为负压；脱硫塔与浆液冷却塔之间连接有浆液入口管道和浆液出口管道，脱硫浆液沿浆液出口管道输送至浆液冷却塔内，并落入到浆液冷却塔的底部，再沿浆液入口管道回流至脱硫塔内。本发明通过使浆液冷却塔的工作压力为负压，实现了脱硫浆液的负压蒸发，使得脱硫浆液的温度降低，进而提高了脱硫效率、降低了脱硫出口饱和烟气温度，大大降低了烟囱入口烟气的含湿量，从而减轻了烟囱白色烟羽。
Description
技术领域
本发明涉及火电机组节能减排技术领域，尤其涉及一种减少火电厂白烟羽水汽排放量的系统。
背景技术
目前，我国的火力发电厂普遍安装了脱硫装置，其中绝大部分为湿法石灰石-石膏脱硫装置。对于未安装回转式GGH(Gas Gas Heater，气气换热器)的烟气系统，由于经FGD(Flue Gas Desulphurization，脱硫塔)之后从烟囱排出的烟气处于饱和状态，在环境温度较低时凝结水汽会形成白色的烟羽。在我国南方城市，这种烟羽一般会在冬天出现；而在北方环境温度较低的地区，出现的几率会更大。尤其在居民区附近的电厂，甚至会出现“石膏雨”的现象。
烟气离开烟囱后被大气环境迅速冷却，同时烟气中的各组分与大气发生质量交换。在这个过程中，当发生水蒸气的温度低于其分压所对应的露点温度时，即发生水蒸气的冷凝。烟气中水蒸气产生过饱和而雾化成水滴，水滴在光线的照射下产生散乱反射继而产生白烟现象。
现有减轻或消除烟囱白烟羽的方法通常是提高烟气过热度和减少烟气水汽排放量，提高烟气过热度以将烟气加热到较高的温度，从而保证在烟气扩散过程中，烟气仍然处于过热状态，但此种处理方式存在能耗高的缺点。而减少烟气水汽排放量需要增加额外冷却降温装置，也存在能耗高、成本大的缺点。
因此，探寻经济合理、高效环保、可靠的减少烟气水气排放量的处理系统，显得极为重要和迫切。
发明内容
本发明的目的在于提供一种减少火电厂白烟羽水汽排放量的系统，以解决现有技术中存在能耗高的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种减少火电厂白烟羽水汽排放量的系统，包括：
脱硫塔，其内设有脱硫浆液；
浆液冷却塔浆液冷却塔的工作压力为负压；
脱硫塔与浆液冷却塔之间连接有浆液入口管道和浆液出口管道脱硫浆液沿浆液出口管道输送至浆液冷却塔内，并落入到浆液冷却塔的底部，再沿浆液入口管道回流至脱硫塔内。
作为优选，浆液冷却塔内设有多层浆液喷淋板，浆液出口管道的一端设于浆液喷淋板上方，浆液入口管道的一端设于浆液喷淋板下方。
作为优选，浆液冷却塔的底部还设有再冷却管道，再冷却管道的入口端设于浆液喷淋板下方，出口端设于浆液喷淋板上方，落入到浆液冷却塔底部的部分脱硫浆液经再冷却管道回流至浆液喷淋板上方。
作为优选，再冷却管道上设有浆液喷淋泵，浆液入口管道上设有浆液增压泵。
作为优选，还包括冷凝器，冷凝器与浆液冷却塔之间连接有蒸汽管道，且冷凝器连接有抽真空装置。
作为优选，冷凝器内设有冷凝淋水板，且冷凝器外侧设有冷却水管道和与冷却水管道连接的冷却水增压泵，冷却水管道的出口端位于冷凝淋水板的上方。
作为优选，冷凝淋水板为多层，冷却水管道为多条，多条冷却水管道的出口端与多层冷凝淋水板间隔设置，且在高度方向上，最低高度的冷却水管道的出口端位于最低高度的冷凝淋水板的上方。
作为优选，冷凝器的底部设有疏水泵。
作为优选，抽真空装置为水环式真空泵组。
作为优选，浆液冷却塔内部还设有除沫器，外部连接有冲洗水管道，除沫器位于浆液出口管道和再冷却管道的上方，冲洗水管道的出口端设有多个喷嘴，且位于除沫器的上方。
作为优选，还包括烟囱，脱硫塔外部连接有脱硫塔入口烟道和脱硫塔出口烟道，脱硫塔与烟囱之间通过脱硫塔出口烟道连接。
本发明的有益效果：
本发明通过使浆液冷却塔的工作压力为负压以及设置在浆液冷却塔内的多层喷淋板，实现了脱硫浆液的负压蒸发以及增大了蒸发面积，使得脱硫浆液的温度降低，进而提高了脱硫效率、降低了脱硫出口饱和烟气温度，大大降低了烟囱入口烟气的含湿量，从而减轻了烟囱白色烟羽。
附图说明
图1是本发明提供的减少火电厂白烟羽水汽排放量的系统的结构示意图。
图中：
1、冷凝器；2、浆液冷却塔；3、冷凝淋水板；4、冷却水增压泵；5、冷却水管道；6、抽真空装置；7、蒸汽管道；8、疏水泵；9、脱硫塔；10、烟囱；11、浆液增压泵；12、脱硫塔入口烟道；13、脱硫塔出口烟道；14、除沫器；15、冲洗水管道；16、浆液喷淋板；17、浆液喷淋泵。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1所示，本发明提供的一种减少火电厂白烟羽水汽排放量的系统，包括浆液冷却塔2和脱硫塔9，浆液冷却塔2和脱硫塔9之间连接有浆液入口管道和浆液出口管道。脱硫塔9内设有脱硫浆液，用于对烟气进行脱硫；浆液冷却塔2的工作压力为负压。浆液出口管道的一端位于浆液冷却塔2内(优选为浆液冷却塔2的顶部)，浆液入口管道的一端位于浆液冷却塔2内(优选为浆液冷却塔2的底部)，脱硫浆液沿浆液出口管道输送至浆液冷却塔2内，并落入到浆液冷却塔2的底部，再沿浆液入口管道回流至脱硫塔9内。本发明通过使浆液冷却塔2的工作压力为负压实现了脱硫浆液的负压蒸发，使得脱硫浆液的温度降低，进而提高了脱硫效率、降低了脱硫出口饱和烟气温度，大大降低了烟囱10入口烟气的含湿量，从而减轻了烟囱白色烟羽。
具体地，浆液冷却塔2内设有多层浆液喷淋板16，浆液出口管道的一端位于设于浆液喷淋板16上方，浆液入口管道的一端设于浆液喷淋板16下方，本发明通过利用多层浆液喷淋板16增大了脱硫浆液的蒸发面积，进一步降低了脱硫浆液的温度，提高了脱硫效率。优选地，在浆液出口管道位于浆液冷却塔2的管道部分增设多个喷嘴(图中未示出)，通过喷嘴可以进一步增大脱硫浆液的蒸发面积，从而进一步降低脱硫浆液的温度。
具体地，为进一步增强脱硫浆液的冷却效果，在浆液冷却塔2的底部还设有再冷却管道，再冷却管道的入口端设于浆液喷淋板16下方，出口端设于浆液喷淋板16上方，落入到浆液冷却塔2底部的部分脱硫浆液经再冷却管道回流至浆液喷淋板16上方，如此反复将部分脱硫浆液进行再冷却，使得浆液冷却塔2底部的脱硫浆液的温度进一步降低，从而保证回流至脱硫塔9内的脱硫浆液的温度降低。优选的浆液喷淋板16为多孔板结构。
具体地，再冷却管道上设有浆液喷淋泵17，浆液入口管道上设有浆液增压泵11，从而可以加快脱硫浆液的循环冷却效率，进一步降低脱硫浆液的温度。在本实施方式中，浆液出口管道上未设置有增压泵，这主要是考虑浆液出口管道优选设置在脱硫塔9靠上区域，从而利用重力将脱硫浆液输送至浆液冷却塔2中。可以理解的是，本发明不限定浆液出口管道和浆液入口管道位于脱硫塔9中的端部的位置，只要保证与脱硫塔9中的脱硫浆液连通即可。此外，也可在浆液出口管道上设置增压泵，从而可以加快脱硫浆液的循环流动效率。
具体地，该系统还包括冷凝器1，冷凝器1与浆液冷却塔2之间连接有蒸汽管道7，且冷凝器1连接有抽真空装置6，整套系统中的不凝气体由抽真空装置6抽出。优选地，该抽真空装置6为水环式真空泵组，从而可使浆液冷却塔2和冷凝器1中的工作压力为负压，优选地工作压力为绝对压力3KPa～12KPa，更容易促进脱硫浆液蒸发出来的水蒸气和不凝气体的流动。
具体地，冷凝器1上设有用于将冷却水泵入冷凝器1中的冷却水增压泵4，冷凝器1的底部设有用于将由冷凝器1冷却后的冷凝水输送至冷却塔(图中未示出)或者脱硫补水箱(图中未示出)等用水处的疏水泵8。可以理解的是冷凝器1可以直接通过冷却增压泵4泵入的冷却水直接换热，也可以在冷凝器1内设置冷凝管组(图中未示出)，并与来流水蒸气换热。
具体地，在本具体实施方式中，优选地，在冷凝器1内设有冷凝淋水板3，且冷凝器1外侧设有与冷却水增压泵4连接的冷却水管道5，冷却水管道5的出口端位于冷凝淋水板3的上方。具体地，冷凝淋水板3为多层，冷却水管道5为多条，多条冷却水管道5的出口端与多层冷凝淋水板3间隔设置，且在高度方向上，最低高度的冷却水管道5的出口端位于最低高度的冷凝淋水板3的上方，本发明利用冷却水与冷凝淋水板3的接触，增大了冷却水的覆盖面积，从而增强了冷却水与来流水蒸气的换热效果，即增强了冷凝器1的换热效果。优选的冷凝淋水板3为多孔板结构。
具体地，上述浆液喷淋板16和冷凝淋水板3优选采用耐蚀性良好的陶瓷、不锈钢或铜合金材料，本实施方式中，优选为不锈钢材质。
具体地，浆液冷却塔2内部还设有除沫器14，外部连接有冲洗水管道15，除沫器14位于浆液出口管道和再冷却管道的上方，冲洗水管道15的出口端设有多个喷嘴，且位于除沫器14的上方。除沫器14用于分离浆液冷却塔2中气体夹带的液滴，以保证气体的传质效率，降低有价值的物料损失。而冲洗水管道15则用于通过多个喷嘴将除沫器14上的液滴或杂质冲洗干净，保证除沫器14的正常使用。
具体地，脱硫塔9设有脱硫塔入口烟道12和脱硫塔出口烟道13，脱硫塔出口烟道13与烟囱10连通，通过利用在浆液冷却塔2内对脱硫浆液进行冷却，而被冷却后的脱硫浆液返回至脱硫塔9中的脱硫浆液池或者进入喷淋层形成低温喷淋层，脱硫浆液温度的降低不仅降低了脱硫的水耗、提高了脱硫效率、降低了脱硫出口饱和烟气温度，而且还大大降低了烟囱10入口烟气的含湿量。经计算，浆液冷却塔2及冷凝器1正常工作压力为绝对压力3KPa～12KPa，进入浆液冷却塔2的脱硫浆液一般为50℃左右，脱硫塔9出口烟气温度降低1℃～3℃，大量水分在脱硫塔9内析出，减少了进入烟囱10中烟气携带的水蒸气量，大大减轻了烟囱10的白色烟羽现象。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术用户来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种减少火电厂白烟羽水汽排放量的系统，其特征在于，包括：
脱硫塔(9)，其内设有脱硫浆液；
浆液冷却塔(2)，所述浆液冷却塔(2)的工作压力为负压；
所述脱硫塔(9)与所述浆液冷却塔(2)之间连接有浆液入口管道和浆液出口管道，所述脱硫浆液沿所述浆液出口管道输送至所述浆液冷却塔(2)内，并落入到所述浆液冷却塔(2)的底部，再沿所述浆液入口管道回流至所述脱硫塔(9)内。
2.根据权利要求1所述的减少火电厂白烟羽水汽排放量的系统，其特征在于，所述浆液冷却塔(2)内设有多层浆液喷淋板(16)，所述浆液出口管道的一端设于所述浆液喷淋板(16)上方，所述浆液入口管道的一端设于所述浆液喷淋板(16)下方。
3.根据权利要求2所述的减少火电厂白烟羽水汽排放量的系统，其特征在于，所述浆液冷却塔(2)的底部还设有再冷却管道，所述再冷却管道的入口端设于所述浆液喷淋板(16)下方，出口端设于所述浆液喷淋板(16)上方，落入到所述浆液冷却塔(2)底部的部分所述脱硫浆液经所述再冷却管道回流至所述浆液喷淋板(16)上方。
4.根据权利要求3所述的减少火电厂白烟羽水汽排放量的系统，其特征在于，所述再冷却管道上设有浆液喷淋泵(17)，所述浆液入口管道上设有浆液增压泵(11)。
5.根据权利要求3所述的减少火电厂白烟羽水汽排放量的系统，还包括冷凝器(1)，所述冷凝器(1)与所述浆液冷却塔(2)之间连接有蒸汽管道(7)，且所述冷凝器(1)连接有抽真空装置(6)。
6.根据权利要求5所述的减少火电厂白烟羽水汽排放量的系统，其特征在于，所述冷凝器(1)内设有冷凝淋水板(3)，且所述冷凝器(1)外侧设有冷却水管道(5)和与所述冷却水管道(5)连接的冷却水增压泵(4)，所述冷却水管道(5)的出口端位于所述冷凝淋水板(3)的上方。
7.根据权利要求6所述的减少火电厂白烟羽水汽排放量的系统，其特征在于，所述冷凝淋水板(3)为多层，所述冷却水管道(5)为多条，多条所述冷却水管道(5)的出口端与多层所述冷凝淋水板(3)间隔设置，且在高度方向上，最低高度的所述冷却水管道(5)的出口端位于最低高度的所述冷凝淋水板(3)的上方。
8.根据权利要求5所述的减少火电厂白烟羽水汽排放量的系统，其特征在于，所述冷凝器(1)的底部设有疏水泵(8)。
9.根据权利要求2～8中任一项所述的减少火电厂白烟羽水汽排放量的系统，其特征在于，所述浆液冷却塔(2)内部还设有除沫器(14)，外部连接有冲洗水管道(15)，所述除沫器(14)位于所述浆液出口管道和所述再冷却管道的上方，所述冲洗水管道(15)的出口端设有多个喷嘴，且位于所述除沫器(14)的上方。
10.根据权利要求1所述的减少火电厂白烟羽水汽排放量的系统，其特征在于，还包括烟囱(10)，所述脱硫塔(9)外部连接有脱硫塔入口烟道(12)和脱硫塔出口烟道(13)，所述脱硫塔(9)与所述烟囱(10)之间通过所述脱硫塔出口烟道(13)连接。
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2018
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