CN108889038A - 一种烟羽脱白装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种烟羽脱白装置，包括烟羽析出塔，烟羽析出塔的下侧设有烟气进口，顶部设有烟气出口；烟羽析出塔内由下至上依次设有进烟室、冷凝室和排烟室；冷凝室内沿纵向设有若干个冷凝列管，相邻两个冷凝列管之间设有烟气流道，烟气流道的下端延伸至进烟室内，烟气流道的上端延伸至排烟室内，每个烟气流道内分别设有旋流叶片。本发明在冷凝列管之间设置烟气流道，烟气流道内设置旋转叶片，利用旋流叶片高速旋转含尘水雾，形成旋转上升的气流，气流中的含尘水雾接触到冷凝列管而形成含尘液滴，含尘液滴沿着冷凝列管的表面向下流动，起到液膜除尘的作用，降低了烟气尘浓度和烟气含水量，烟羽脱白效果好。
Description
技术领域
本发明属于环保设备技术领域，具体涉及一种烟羽脱白装置。
背景技术
目前国内绝大多数燃煤电厂、钢铁厂或是其它化工行业的烟气在排放前大都进行了湿法脱硫，烟气温度降至45℃～55℃，此时的烟气通常是饱和湿烟气，烟气中含有大量水蒸汽，水蒸汽中含有较多的溶解性盐、SO3、凝胶粉尘、微尘等(都是雾霾的主要成分)。如果烟气由烟囱直接排出，进入温度较低的环境空气中，由于环境空气的饱和湿度比较低，在烟气温度降低过程中，烟气中的水蒸汽会凝结形成湿烟羽，造成对大气的不仅是视觉的而且是实质上污染，因此需要对烟羽进行脱白。
现有的烟羽脱白工艺主要包括：脱硫前烟气冷却、脱硫、脱硫后饱和湿烟气冷凝、脱硫后不饱和湿烟气再热、烟囱排烟。脱硫原烟气冷却器安装于脱硫塔之前的烟道中，将烟气降温至适宜温度。脱硫后饱和湿烟气冷凝器采用通有冷却水的列管安装于脱硫塔出口烟道中，由于换热管中通有冷却水，使得烟气水蒸气冷凝析出，将裹挟烟尘、石膏颗粒凝结聚集，降低烟气尘浓度，烟气含水量，消除烟羽。脱硫后不饱和湿烟气再热器安装于脱硫出口烟气冷凝器之后、烟囱之前的烟道中，利用热媒对脱硫后的烟气升温，以满足对排放烟气的温度要求。其中，脱硫后饱和湿烟气冷凝决定了烟气水蒸气的冷凝析出效果，是烟羽脱白系统的重要环节，而使用现有的烟羽脱白装置的烟气尘浓度和烟气含水量较高，烟气的冷凝析出效果和烟气脱白效果有待加强。
发明内容
本发明的目的是提供一种烟羽脱白装置，可有效地降低烟羽中的烟气尘浓度和烟气含水量，脱白效果好。
本发明提供了如下的技术方案：
一种烟羽脱白装置，包括烟羽析出塔，烟羽析出塔的下侧设有烟气进口，烟气进口连接脱硫塔的出气口，烟羽析出塔的顶部设有烟气出口，烟气出口连接有再热器；烟羽析出塔内由下至上依次设有进烟室、冷凝室和排烟室，进烟室连通烟气进口，排烟室连通烟气出口；冷凝室内沿纵向设有若干个冷凝列管，冷凝列管内通冷却水；相邻两个冷凝列管之间设有烟气流道，烟气流道的下端延伸至进烟室内，烟气流道的上端延伸至排烟室内，烟气流道与冷凝列管相叠加的部分共用冷凝列管的管壁，每个烟气流道内分别设有旋流叶片。脱硫后的饱和湿烟气由进烟室进入各个烟气流道后，旋流叶片将含尘水雾通过高速旋转利用离心力将之甩到冷凝列管的管壁上，形成旋转上升的气流，气流中的含尘水雾接触到冷凝列管而形成含尘液滴，含尘液滴沿着冷凝列管的表面向下流动，起到液膜除尘作用；脱去含尘液滴的净气流进一步向上流动至排烟室而排出烟羽析出塔。
优选的，冷凝室的顶部沿水平方向设有冷风管道，烟羽析出塔的外部设有冷风机，冷风管道连接冷风机；冷风管道上安装有若干个旋风喷头，每个烟气流道内设有一个旋风喷头，旋风喷头包括沿纵向设置的进风管和连通进风管的喷头本体，进风管的顶部连接有旋转电机，进风管的上侧插设于冷风管道内，进风管位于冷风管道内的管壁上设有若干个进风孔，进风孔沿圆周方向分布于进风管的管壁上，进风管的底部连接喷头本体。当冷凝列管的管壁上聚集较多的含尘液滴时，开启冷风机和旋转电机，冷风由冷风管道经过进风孔进入进风管内，旋转电机驱动进风管旋转，进风管带动喷头本体旋转，使冷风形成旋风，旋风对冷凝列管的管壁进行除尘清扫，防止尘泥覆盖于冷凝列管的管壁上，提高了冷凝列管的冷凝效率；同时旋风可对烟气流道内的烟气进行二次降温，有利于进一步提高烟气水蒸气冷凝析出的效率。
优选的，喷头本体包括两个上下交错设置的喷嘴，从而形成两个交错并且相互干扰性小的旋风流，有利于提高冷风对冷凝列管的管壁的清扫效率。
优选的，冷风管道与冷风机之间设有风量调节阀。可以根据烟气进口的进气量，通过风量调节阀适当地调整冷风的进风量，避免冷风的进风量过大而对烟气的排放速度造成影响。
优选的，旋流叶片包括多个平面叶片，多个平面叶片以烟气流道的中心线呈中心对称布置，每个平面叶片均与水平方向有夹角。平面叶片使气流的轴向速度方向转化形成切向速度，使气流中的液滴获得离心力，向筒壁方向运动。
优选的，旋流叶片设置于烟气流道的下端。
优选的，各个烟气流道伸入进烟室内的长度沿着远离烟气进口的方向依次增加，从而有助于由烟气进口而来的烟气比较均匀地流入各个烟气流道内。
优选的，烟羽析出塔的底部设有凝水收集室，凝水收集室的底部设有排污口。凝水收集室用于收集沿着冷凝列管的表面向下流动的含尘液滴，进而由排污口排出烟羽析出塔。
优选的，凝水收集室的上侧固定有水平的滤网，旋流叶片的下侧连接有支撑杆，支撑杆固定于滤网上。滤网一方面可以隔离进烟室与凝水收集室，避免进烟室内的烟气向下流动，与含尘液滴混合而对烟气造成二次污染；另一方面，烟气流道内的含尘液滴可经过滤网流入凝水收集室内。支撑杆固定于滤网上，对旋流叶片进行稳定地支撑。
本发明的有益效果是：
1、本发明在相邻两个冷凝列管之间设置烟气流道，烟气流道内设置旋转叶片，利用旋流叶片将含尘水雾通过高速旋转利用离心力将之甩到冷凝列管的管壁上，形成旋转上升的气流，气流中的含尘水雾接触到冷凝列管而形成含尘液滴，含尘液滴沿着冷凝列管的表面自动向下流动，起到液膜除尘的作用，降低了烟气尘浓度和烟气含水量，烟羽脱白效果好。
2、利用冷凝室顶部的冷风管道和旋风喷头可及时清扫冷凝列管的管壁，提高了冷凝列管的冷凝效率；开启冷风机时，可对烟气流道内的烟气同时进行冷凝水冷却和风冷冷却，有利于进一步提高烟气水蒸气冷凝析出的效率。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中A部分的放大示意图。
图中标记为：1.烟羽析出塔；11.烟气进口；12.烟气出口；2.冷风机；3.进烟室；4.冷凝室；41.冷凝列管；42.冷风管道；43.旋风喷头；431.进风管；432.喷头本体；433.进风孔；434.喷嘴；44.旋转电机；5.排烟室；6.烟气流道；61.旋流叶片；62.支撑杆；7.风量调节阀；8.凝水收集室；81.排污口；82.滤网。
具体实施方式
如图1所示，一种烟羽脱白装置，包括烟羽析出塔1，烟羽析出塔1的下侧设有烟气进口11，烟气进口11连接脱硫塔的出气口，烟羽析出塔1的顶部设有烟气出口12，烟气出口12连接烟气再热器；烟羽析出塔1内由下至上依次设有进烟室3、冷凝室4和排烟室5，进烟室3连通烟气进口11，排烟室5连通烟气出口12；冷凝室4内沿纵向设有若干个冷凝列管41，冷凝列管41内通冷却水；烟羽析出塔1的内部还沿纵向设有若干个烟气流道6，烟气流道6的下端延伸至进烟室3内，烟气流道6的上端延伸至排烟室5内，烟气流道6与冷凝列管41相叠加的部分共用冷凝列管41的管壁，每个烟气流道6内分别设有旋流叶片61。
如图1和图2所示，冷凝室4的顶部沿水平方向设有冷风管道42，烟羽析出塔1的外部设有冷风机2，冷风管道42连接冷风机2；冷风管道42上安装有若干个旋风喷头43，每个烟气流道6内设有一个旋风喷头43，旋风喷头43包括沿纵向设置的进风管431和连通进风管431的喷头本体432，进风管431的顶部连接有旋转电机44，进风管431的上侧插设于冷风管道42内，进风管431位于冷风管道42内的管壁上设有若干个进风孔433，进风孔433沿着整个圆周方向分布于进风管431的管壁上，进风管431的底部连接喷头本体432。
喷头本体432包括两个上下交错设置的喷嘴434，从而形成两个交错并且相互干扰性小的旋风流，有利于提高冷风对冷凝列管的管壁的清扫效率。
冷风管道42与冷风机2之间设有风量调节阀7。可以根据烟气进口11的进气量，通过风量调节阀7适当地调整冷风的进风量，避免冷风的进风量过大而对烟气的排放速度造成影响。
旋流叶片61设置于烟气流道6的下端。旋流叶片61包括多个平面叶片，多个平面叶片以烟气流道6的中心线呈中心对称布置，每个平面叶片均与水平方向有夹角。平面叶片使气流的轴向速度方向转化形成切向速度，使气流中的液滴获得离心力，向筒壁方向运动。
各个烟气流道6伸入进烟室3内的长度沿着远离烟气进口11的方向依次增加，从而有助于由烟气进口11而来的烟气比较均匀地流入各个烟气流道6内。
烟羽析出塔1的底部设有凝水收集室8，凝水收集室8的底部设有排污口81。凝水收集室8用于收集沿着冷凝列管41的表面向下流动的含尘液滴，进而由排污口81排出烟羽析出塔1。
凝水收集室8的上侧设有水平的滤网82，旋流叶片61的下侧连接有支撑杆62，支撑杆62固定于滤网82上。滤网82一方面可以隔离进烟室3与凝水收集室8，避免进烟室内的烟气向下流动，与含尘液滴混合而对烟气造成二次污染；另一方面，烟气流道6内的含尘液滴可经过滤网82流入凝水收集室8内。支撑杆62固定于滤网82上，对旋流叶片6进行稳定地支撑。
工作原理为：经过脱硫塔脱硫后的饱和湿烟气由进烟室进入各个烟气流道后，旋流叶片将含尘水雾通过高速旋转利用离心力将之甩到冷凝列管的管壁上，形成旋转上升的气流，气流中的含尘水雾接触到冷凝列管而形成含尘液滴，含尘液滴沿着冷凝列管的表面向下流动，再经过滤网流入凝水收集室内；当冷凝列管的管壁上附着的含尘液滴较多时，可定时开启冷风机，利用旋风喷头对冷凝列管的管壁进行清扫除泥，旋风喷头同时对烟气进行二次降温，进一步冷凝析出烟气中的含尘液滴；脱去含尘液滴的净气流进一步向上流动至排烟室，由烟气出口排出烟羽析出塔，进入后续的再加热工序。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种烟羽脱白装置，其特征在于，包括烟羽析出塔，所述烟羽析出塔的下侧设有烟气进口，所述烟羽析出塔的顶部设有烟气出口；所述烟羽析出塔内由下至上依次设有进烟室、冷凝室和排烟室，所述进烟室连通所述烟气进口，所述排烟室连通所述烟气出口；所述冷凝室内沿纵向设有若干个冷凝列管，所述冷凝列管内通冷却水；相邻两个所述冷凝列管之间设有烟气流道，所述烟气流道的下端延伸至所述进烟室内，所述烟气流道的上端延伸至所述排烟室内，所述烟气流道与所述冷凝列管相叠加的部分共用所述冷凝列管的管壁，每个所述烟气流道内分别设有旋流叶片。
2.根据权利要求1所述的烟羽脱白装置，其特征在于，所述冷凝室的顶部沿水平方向设有冷风管道，所述烟羽析出塔的外部设有冷风机，所述冷风管道连接所述冷风机；所述冷风管道上安装有若干个旋风喷头，每个所述烟气流道内设有一个旋风喷头，所述旋风喷头包括沿纵向设置的进风管和连通所述进风管的喷头本体，所述进风管的顶部连接有旋转电机，所述进风管的上侧插设于所述冷风管道内，所述进风管位于所述冷风管道内的管壁上设有若干个进风孔，所述进风孔沿圆周方向分布于所述进风管的管壁上，所述进风管的底部连接所述喷头本体。
3.根据权利要求2所述的烟羽脱白装置，其特征在于，所述喷头本体包括两个上下交错设置的喷嘴。
4.根据权利要求2所述的烟羽脱白装置，其特征在于，所述冷风管道与所述冷风机之间设有风量调节阀。
5.根据权利要求2所述的烟羽脱白装置，其特征在于，所述旋流叶片包括多个平面叶片，多个所述平面叶片以所述烟气流道的中心线呈中心对称布置，每个所述平面叶片均与水平方向有夹角。
6.根据权利要求5所述的烟羽脱白装置，其特征在于，所述旋流叶片设置于所述烟气流道的下端。
7.根据权利要求2所述的烟羽脱白装置，其特征在于，各个所述烟气流道伸入所述进烟室内的长度沿着远离所述烟气进口的方向依次增加。
8.根据权利要求2所述的烟羽脱白装置，其特征在于，所述烟羽析出塔的底部设有凝水收集室，所述凝水收集室的底部设有排污口。
9.根据权利要求8所述的烟羽脱白装置，其特征在于，所述凝水收集室的上侧固定有水平的滤网。
10.根据权利要求9所述的烟羽脱白装置，其特征在于，所述旋流叶片的下侧连接有支撑杆，所述支撑杆固定于所述滤网上。
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