CN109373342A - 热风混合式烟气消白烟系统及其消除方法 - Google Patents

热风混合式烟气消白烟系统及其消除方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了热风混合式烟气消白烟系统及其消除方法，包括加热机组、除尘器、吸收塔和烟囱，吸收塔上部的烟气出口通过管路与除尘器入口连通，除尘器出口通过净烟管道与烟囱下部连通；净烟管道上间隔设置有至少两根热风支管；加热机组包括空气预热器、热二次风主管、热二次风循环支管路、设置在热二次风循环支管路上的热二次风循环风机、加热管路、兑风换热器和兑风风机，空气预热器与热二次风主管连通，热二次风主管上设置有热二次风循环支管路。结构设计合理，利用温度超过300℃的高温烟气或高温热二次风通过气气换热器把洁净空气加热至250℃‑300℃送至净烟气烟道与脱硫后净烟气混合，使净烟气加热至要求温度后排放。

Description

热风混合式烟气消白烟系统及其消除方法
技术领域
本发明涉及大气污染物治理技术领域，特别是热风混合式烟气消白烟系统及其消除方法。
背景技术
锅炉燃烧后的烟气在脱硫处理时，烟气进入吸收塔后，和吸收塔内喷淋的浆液液膜直接接触，烟气被增湿冷却，浆液中的水分则吸热汽化蒸发，烟气由高温时水蒸汽含量不饱和状态变为冷却后饱和状态。
处于湿饱和状态的烟气经烟囱排入大气，其温度高于烟囱出口的大气温度，在烟气排出烟囱后的一定距离内，受温度较低的大气急剧冷却，烟气中水蒸汽冷凝成雾状液滴，烟气透射光率下降，出现白色烟羽现象。
白色烟羽现象带来的主要影响有：第一，长期连续排放大量的湿烟气，既浪费大量的水资源，还影响大气流动；第二，使周边居民产生“视觉污染”，影响当地的社会经济发展；第三，冷净烟气对烟囱具有强烈的腐蚀性，烟囱必须重腐蚀，就现有技术而言，防腐的寿命十分有限，通常在电厂存续期间还必须多次防腐；第四，设备后期维护成本高，次贷影响电厂正常运行。鉴于以上原因，改造有必要进行机组排烟消白烟治理，消除影响电厂形象的“白烟”现象。
发明内容
本发明的目的是提供热风混合式烟气消白烟系统及其消除方法，要解决湿饱和状态的烟气排出污染空气、腐蚀烟囱、带来电厂运行成本增高、影响工业生产的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：本发明提供热风混合式烟气消白烟系统，包括加热机组、除尘器1、吸收塔2和烟囱3，吸收塔2上部的烟气出口通过管路与除尘器1入口连通，除尘器1出口通过净烟管道13与烟囱3下部连通；净烟管道13上间隔设置有至少两根热风支管4；
加热机组包括空气预热器14、热二次风主管8、热二次风循环支管路9、设置在热二次风循环支管路9上的热二次风循环风机10、新鲜空气管路29、加热管路5、兑风换热器6和兑风风机11，空气预热器14与热二次风主管8连通，热二次风主管8上设置有热二次风循环支管路9；
兑风换热器6一侧与热二次风循环支管路9连通,兑风换热器6另一侧与新鲜空气管路29连通，被兑风换热器6加热后的新鲜空气沿加热管路5吸入兑风风机11入口，兑风风机11出口通过加热管路5与热风支管4连通；
兑风换热器6的数量与热风支管4的数量相等。
进一步，兑风风机11出口与热风支管4之间的加热管路5上设置有控制阀7。
进一步，热风支管4与净烟管道13之间设置有挡板门12。
进一步，热风支管4内空气温度为300℃-380℃。
进一步，热二次风主管8内烟气温度为320℃-400℃。
进一步，除尘器1为湿式电除尘器。
进一步，热二次风循环支管路9与热二次风主管8连接的两端头均设置有控制阀7。
进一步，净烟管道13包括双层金属管道、设置在双层金属管道外侧面的保护层以及环形间隔设置在双层金属管道与保护层之间的防对流带26；双层金属管道包括第一金属管道15和设置在第一金属管道15外部的第二金属管道16，第一金属管道15和第二金属管道16之间为空气隔层18、并且通过环形设置一组连接杆17连接；
保护层与第二金属管道16之间为空气隔层18，保护层与第二金属管道16之间通过销钉或者钩钉28固定。
进一步，保护层包括龙骨架19、设置在龙骨架19外侧面的主保温层以及设置在龙骨架19内侧面的第一防对流层20；主保温层由外向内依次包括保温外护板21、硬质岩棉板22、第二防对流层23和钢筋网层24。
进一步，保护层与第二金属管道16之间还设置有加固肋25；加固肋25与防对流带26平行。
进一步，加固肋25为工字钢。
进一步，主保温层内还设置若干根有销钉或者钩钉28。
进一步，第一防对流层20和第二防对流层23均采用硅酸铝板，硅酸铝板的厚度为80-200mm。
进一步，硬质岩棉板22的厚度为5mm。
进一步，钢筋网层24采用￠4 @300x300镀锌钢筋。
进一步，保温外护板21与硬质岩棉板22通过自攻螺钉或者抽芯铆钉27固定；保温外护板21为压型彩钢板。
进一步，龙骨架19采用40*40*4mm的角钢。
进一步，净烟管道13的截面为圆形或者方形。
进一步，热二次风循环支管路9的长度与热二次风主管8到净烟管道13的距离相适应。
本发明另一方面通过上述热风混合式烟气消白烟系统的消除方法，具体流程如下：
步骤一，从热二次风主管8上开设热二次风循环支管路9，并且在热二次风循环支管路9两端与热二次风主管8连接处设置有控制阀7；
步骤二，从热二次风主管8利用热二次风循环风机10抽取的二次风进入热二次风循环支管路9内；
步骤三，经兑风换热器6后，降温的二次风继续通入热二次风循环支管路9流回热二次风主管8；
步骤四，兑风换热器6一侧接大气，兑风换热器6的另一侧为加热管路5，兑风风机11抽取新鲜空气管路29内的新鲜空气，经兑风换热器6之后空气温度升高到300℃-380℃，进入到热风支管4内，在净烟道13内与净烟气混合，抬升净烟气温度，达到消除白烟的效果。
本发明的有益效果体现在：
1，本发明提供的热风混合式烟气消白烟系统及其消除方法，结构设计合理，利用温度超过300℃的高温烟气或高温热二次风通过气气换热器把洁净空气加热至250℃-300℃送至净烟气烟道与脱硫后净烟气混合，使净烟气加热至要求温度后排放。
2，本发明提供的热风混合式烟气消白烟系统及其消除方法，可应用于火力发电厂燃煤机组，解决消白烟过程中烟气加热问题。加热器材质可以采用普通钢材，节省成本，降低设备阻力，运行灵活，属于大气污染物治理技术领域。
3，本发明提供的热风混合式烟气消白烟系统及其消除方法，进行烟气混合加热时没有在净烟道中安装换热设备，烟气升温通过烟气/空气混合完成，不增加额外的设备阻力，仅需要考虑混风流量增加引起的阻力增加，增加的阻力很小。
4，本发明的最大优点运行灵活，加热风量可以根据环境条件的变化及时调整且可以随时旁路解列运行，增加了运行灵活性。
5，兑风风机送至兑风换热器，同时抽取锅炉热二次风作为兑风加热器热源加热冷空气，加热后的热风送到净烟道混合加热。为防止原送风机裕量不足，本发明增加热二次风循环支管路，抽取的热二次风经过兑风换热器换热，出口低温二次风送至热二次风循环风机入口，经热二次风循环风机升压后送风机出口空预器热二次风主管，以充分利用热二次风主管的余热。通过热风取热系统来的热新鲜风直接通入湿除后净烟道，采用矩阵式布风系统，将热风均匀混合到净烟气内提升净烟气温度，混合后净烟气温升不低于消除白烟的最低温度。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的主要目的和其它优点可通过在说明书、权利要求书中所特别指出的方案来实现和获得。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明结构示意图。
图2是净烟管道的结构示意图。
附图标记：1-除尘器、2-吸收塔、3-烟囱、4-热风支管、5-加热管路、6-兑风换热器、7-控制阀、8-热二次风主管、9-热二次风循环支管路、10-热二次风循环风机、11-兑风风机、12-挡板门、13-净烟管道、14-空气预热器、15-第一金属管道、16-第二金属管道、17-连接杆、18-空气隔层、19-龙骨架、20-第一防对流层、21-保温外护板、22-硬质岩棉板、23-第二防对流层、24-钢筋网层、25-加固肋、26-防对流带、27-自攻螺钉或者抽芯铆钉、28-销钉或者钩钉、29-新鲜空气管路。
具体实施方式
以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为对本发明技术方案的限制。
如图1所示，本发明提供热风混合式烟气消白烟系统，包括加热机组、除尘器1、吸收塔2和烟囱3，吸收塔2上部的烟气出口通过管路与除尘器1入口连通，除尘器1出口通过净烟管道13与烟囱3下部连通；净烟管道13上间隔设置有至少两根热风支管4。热风支管4与净烟管道13之间设置有挡板门12。热风支管4内空气温度为300℃-380℃。
加热机组包括空气预热器14、热二次风主管8、热二次风循环支管路9、设置在热二次风循环支管路9上的热二次风循环风机10、加热管路5、兑风换热器6和兑风风机11，空气预热器14与热二次风主管8连通，热二次风主管8上设置有热二次风循环支管路9。热二次风主管8内烟气温度为320℃-400℃。热二次风循环支管路9与热二次风主管8连接的两端头均设置有控制阀7。
兑风换热器6一侧与热二次风循环支管路9连通,兑风换热器6另一侧与新鲜空气管路29连通，被兑风换热器6加热后的新鲜空气沿加热管路5吸入兑风风机11入口，兑风风机11出口通过加热管路5与热风支管4连通；兑风风机11出口与热风支管4之间的加热管路5上设置有控制阀7。兑风换热器6的数量与热风支管4的数量相等。进行烟气混合加热时，不需要在净烟道中安装换热设备，烟气升温通过烟气/空气混合完成，不增加额外的设备阻力，仅需要考虑混风流量增加引起的阻力增加，增加的阻力很小。
进一步，如图2所示，净烟管道13的截面可以为圆形或者方形，包括双层金属管道、设置在双层金属管道外侧面的保护层以及环形间隔设置在双层金属管道与保护层之间的防对流带26；双层金属管道包括第一金属管道15和设置在第一金属管道15外部的第二金属管道16，第一金属管道15和第二金属管道16之间为空气隔层18、并且通过环形设置一组连接杆17连接；保护层与第二金属管道16之间为空气隔层18，保护层与第二金属管道16之间通过销钉或者钩钉28固定。
其中，保护层包括龙骨架19（可以采用40*40*4mm的角钢焊接而成）、设置在龙骨架19外侧面的主保温层以及设置在龙骨架19内侧面的第一防对流层20；主保温层由外向内依次包括保温外护板21、厚度为5mm的硬质岩棉板22、第二防对流层23和钢筋网层24。保温外护板21与硬质岩棉板22通过自攻螺钉或者抽芯铆钉27固定；保温外护板21可以为压型彩钢板。主保温层内还设置若干根有销钉或者钩钉28。
保护层与第二金属管道16之间还设置有加固肋25；加固肋25与防对流带26平行。加固肋25可以为工字钢。
其中，第一防对流层20和第二防对流层23均采用硅酸铝板，硅酸铝板的厚度为80-200mm。钢筋网层24采用￠4 @300x300镀锌钢筋。
热二次风循环支管路9的长度与热二次风主管8到净烟管道13的距离相适应。
上述热风混合式烟气消白烟系统的消除方法，具体流程如下：
步骤一，从热二次风主管8上开设热二次风循环支管路9，并且在热二次风循环支管路9两端与热二次风主管8连接处设置有控制阀7；
步骤二，从热二次风主管8利用热二次风循环风机10抽取的二次风进入热二次风循环支管路9内；
步骤三，经兑风换热器6后，降温的二次风继续通入热二次风循环支管路9流回热二次风主管8；
步骤四，吸收塔2上部的烟气出口通过管路与除尘器1入口连通，除尘器1（可以为湿式电除尘器）出口通过净烟管道13与烟囱3下部连通；
兑风换热器6一侧接大气，兑风换热器6的另一侧为加热管路5，兑风风机11抽取新鲜空气管路29内的新鲜空气，经兑风换热器6之后空气温度升高到300℃，进入到热风支管4内；在净烟道13内与净烟气混合，抬升净烟气温度，达到消除白烟的效果。
本发明提供的热风混合式烟气消白烟系统及其消除方法，为防止原送风机裕量不足，增加热二次风循环支管路9，抽取的热二次风主管8内的二次风，经过兑风换热器换热，出口低温二次风送至热二次风循环风机10入口，经热热二次风循环风机10升压后送风机出口送回空预器热二次风主管8，以充分利用热二次风主管8的余热。通过热风取热系统来的热新鲜风直接通入湿除后净烟道，采用矩阵式布风系统，将热风均匀混合到净烟气内提升净烟气温度，混合后净烟气温升不低于消除白烟的最低温度。
以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内所想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.热风混合式烟气消白烟系统，其特征在于：包括加热机组、除尘器（1）、吸收塔（2）和烟囱（3），吸收塔（2）上部的烟气出口通过管路与除尘器（1）入口连通，除尘器（1）出口通过净烟管道（13）与烟囱（3）下部连通；净烟管道（13）上间隔设置有至少两根热风支管（4）；
加热机组包括空气预热器（14）、热二次风主管（8）、热二次风循环支管路（9）、设置在热二次风循环支管路（9）上的热二次风循环风机（10）、新鲜空气管路（29）、加热管路（5）、兑风换热器（6）和兑风风机（11），空气预热器（14）与热二次风主管（8）连通，热二次风主管（8）上设置有热二次风循环支管路（9）；
兑风换热器（6）一侧与热二次风循环支管路（9）连通,兑风换热器（6）另一侧与新鲜空气管路（29）连通，被兑风换热器（6）加热后的新鲜空气沿加热管路（5）吸入兑风风机（11）入口，兑风风机（11）出口通过加热管路（5）与热风支管（4）连通；
兑风换热器（6）的数量与热风支管（4）的数量相等。
2.如权利要求1所述的热风混合式烟气消白烟系统，其特征在于，兑风风机（11）出口与热风支管（4）之间的加热管路（5）上设置有控制阀（7）。
3.如权利要求1所述的热风混合式烟气消白烟系统，其特征在于，热风支管（4）与净烟管道（13）之间设置有挡板门（12）。
4.如权利要求1所述的热风混合式烟气消白烟系统，其特征在于，热风支管（4）内空气温度为300℃-380℃。
5.如权利要求1所述的热风混合式烟气消白烟系统，其特征在于，热二次风主管（8）内烟气温度为320℃-400℃。
6.如权利要求1所述的热风混合式烟气消白烟系统，其特征在于，热二次风循环支管路（9）与热二次风主管（8）连接的两端头均设置有控制阀（7）。
7.如权利要求1所述的热风混合式烟气消白烟系统，其特征在于，净烟管道（13）包括双层金属管道、设置在双层金属管道外侧面的保护层以及环形间隔设置在双层金属管道与保护层之间的防对流带(26)；
双层金属管道包括第一金属管道（15）和设置在第一金属管道（15）外部的第二金属管道(16)，第一金属管道（15）和第二金属管道(16)之间为空气隔层(18)、并且通过环形设置一组连接杆(17)连接；
保护层与第二金属管道(16)之间为空气隔层(18)，保护层与第二金属管道(16)之间通过销钉或者钩钉(28)固定。
8.如权利要求7所述的热风混合式烟气消白烟系统，其特征在于，保护层包括龙骨架(19)、敷设在龙骨架(19)外侧面的主保温层以及设置在龙骨架(19)内侧面的第一防对流层(20)；主保温层由外向内依次包括保温外护板(21)、硬质岩棉板(22)、第二防对流层(23)和钢筋网层(24)。
9.如权利要求7所述的热风混合式烟气消白烟系统，其特征在于，保护层与第二金属管道(16)之间还设置有加固肋(25)；加固肋(25)与防对流带(26)平行。
10.如权利要求1-9中任意一项所述的热风混合式烟气消白烟系统的消除方法，其特征在于，具体流程如下：
步骤一，从热二次风主管（8）上开设热二次风循环支管路（9），并且在热二次风循环支管路（9）两端与热二次风主管（8）连接处设置有控制阀（7）；
步骤二，从热二次风主管（8）利用热二次风循环风机（10）抽取的二次风进入热二次风循环支管路（9）内；
步骤三，经兑风换热器（6）后，降温的二次风继续通入热二次风循环支管路（9）流回热二次风主管（8）；
步骤四，兑风换热器（6）一侧接大气，兑风换热器（6）的另一侧为加热管路（5），兑风风机（11）抽取新鲜空气管路（29）内的新鲜空气，经兑风换热器（6）之后空气温度升高到300℃-380℃，进入到热风支管（4）内，在净烟道（13）内与净烟气混合，抬升净烟气温度，达到消除白烟的效果。
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