CN109529559A - 烟气脱白羽系统及其脱白羽方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种烟气脱白羽系统及其脱白羽方法，烟气脱白羽系统包括脱白塔和再生装置，脱白塔包括有顺流部分和横流部分，顺流部分的顶部设有烟气进口，横流部分的一端连通于顺流部分的底部，横流部分的另一端设有烟气出口，顺流部分的外壁面设有至少一个喷淋进口，顺流部分内从上至下依次设有烟气喷淋区和溶液存储区，烟气进口位于烟气喷淋区的上方，喷淋进口与烟气喷淋区相连通，溶液存储区与再生装置相连通并形成有溶液回路，顺流部分的底部与喷淋进口相连通，且溶液存储区与喷淋进口之间形成有循环回路。脱白羽方法利用如上烟气脱白羽系统。有效地吸收出烟气中的水蒸气，实现对烟气脱白羽。降低了脱白塔的高度，减小了噪音。
Description
技术领域
本发明涉及一种烟气脱白羽系统及其脱白羽方法。
背景技术
目前在烟气治理领域主要考虑脱硫脱硝除尘等，脱硫技术在电厂和焙烧炉等相关锅炉厂得到广泛运用，关于脱硫类塔内设备也得到广发运用，而关于烟气的脱白，在吸收塔类结构鲜有报道。同时，常规吸收塔结构一般采用逆流塔，在逆流塔内设备布置及烟道走向。但是，传统逆流塔进风风速高，使得逆流塔高度过高，在改造项目中易高度受限，且逆流阻力过大，噪音也相对较大。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有存在的上述不足，本发明提供一种烟气脱白羽系统及其脱白羽方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种烟气脱白羽系统，其包括脱白塔和再生装置，所述脱白塔包括有顺流部分和横流部分，所述顺流部分的顶部设有烟气进口，所述横流部分的一端连通于所述顺流部分的底部，所述横流部分的另一端设有烟气出口，所述顺流部分的外壁面设有至少一个喷淋进口，所述顺流部分内从上至下依次设有烟气喷淋区和溶液存储区，所述烟气进口位于所述烟气喷淋区的上方，所述喷淋进口与所述烟气喷淋区相连通，所述顺流部分的底部连接于所述再生装置，所述溶液存储区与所述再生装置相连通并形成有溶液回路，所述顺流部分的底部与所述喷淋进口相连通，且所述溶液存储区与所述喷淋进口之间形成有循环回路。
进一步地，所述顺流部分的外壁面设有至少一个加热出口，所述加热出口与所述溶液存储区相连通，所述烟气脱白羽系统还包括有至少一个换热器，所述换热器与所述喷淋进口、所述加热出口一一对应，所述换热器的外壁面设有冷源进口、冷源出口、溶液进口和溶液出口，所述溶液进口连接于所述加热出口，所述溶液出口连接于所述喷淋进口，所述换热器与所述顺流部分相连通并形成所述循环回路。
进一步地，所述溶液回路中设有第一溶液泵；
和/或，所述循环回路中设有第二溶液泵。
进一步地，所述烟气脱白羽系统还包括有烟气再热器，所述烟气再热器设置于所述横流部分内。
进一步地，所述再生装置的外壁面设有热源出口，所述热源出口连接于所述烟气再热器并与所述烟气再热器相连通。
进一步地，所述烟气脱白羽系统还包括有烟气预热器和水箱，所述烟气预热器的外壁面设有进水口、出水口、进气口和出气口，所述出气口连接于所述烟气进口并与所述脱白塔相连通，所述进水口连接于所述烟气再热器，所述出水口连接于所述水箱，所述烟气预热器、所述水箱与所述烟气再热器之间相连通并形成有循环水回路；
所述循环水回路中设有水泵。
进一步地，所述脱白塔还包括有导流部分，所述导流部分的底部连接于所述顺流部分并与所述溶液存储区相连通，所述导流部分的顶部连接于所述横流部分并与所述横流部分相连通；
和/或，所述烟气脱白羽系统还包括有引风机，所述引风机连接于横流部分并与所述烟气出口相连通；
和/或，所述烟气脱白羽系统还包括有除雾器，所述除雾器设置于所述横流部分内；
和/或，所述脱白塔内还包括有至少一个填料，所述填料设置于所述烟气喷淋区，且所述填料位于所述喷淋进口的下方。
进一步地，所述顺流部分内设有至少一个第一溶液喷淋装置，所述第一溶液喷淋装置与所述喷淋进口一一对应，所述第一溶液喷淋装置位于所述烟气喷淋区的顶部，且所述第一溶液喷淋装置连通于所述喷淋进口；
所述横流部分内设有至少一个第二溶液喷淋装置，所述第二溶液喷淋装置连接于所述横流部分的顶部，且所述第二溶液喷淋装置与所述溶液存储区之间通过管路相连通，所述管路上设有第三溶液泵。
一种利用如上所述烟气脱白羽系统的脱白羽方法，所述脱白羽方法包括以下步骤：
S1、烟气经所述烟气进口进入所述顺流部分内并自上而下流动，溶液经所述喷淋进口进入所述顺流部分，所述烟气和所述溶液在所述烟气喷淋区内混合；
S2、所述烟气通过所述横流部分，最后从所述烟气出口排出，所述溶液在所述溶液回路和所述循环回路内流动。
进一步地，在步骤S2中，经所述烟气出口排出的烟气的露点为30℃-45℃，较佳地露点为32-45℃；
和/或，在步骤S2中，经所述烟气出口排出的烟气的干球温度为60-80℃，较佳地干球温度为65℃。
本发明的有益效果在于：烟气在脱白塔内与溶液顺流接触，有效地吸收出烟气中的水蒸气，提高了烟气的干球温度，从而实现对烟气脱白羽。同时，烟气经过顺流部分和横流部分之后被排出，进风风速低，耗功低，降低了脱白塔的高度，也减小了噪音。且通过溶液回路来提高溶液的浓度，通过循环回路实现循环对烟气脱白羽，对烟气余热得到深度回收利用，符合环保、节能要求，具有显著的经济、社会效益。
附图说明
图1为本发明实施例1的烟气脱白羽系统的结构示意图。
图2为本发明实施例2的烟气脱白羽系统的结构示意图。
图3为本发明实施例3的烟气脱白羽系统的结构示意图。
附图标记说明：
脱白塔1
顺流部分11
烟气进口111
喷淋进口112
加热出口113
横流部分12
烟气出口121
烟气喷淋区13
溶液存储区14
第二溶液泵15
导流部分16
填料17
第一溶液喷淋装置18
第二溶液喷淋装置19
第三溶液泵191
再生装置2
第一溶液泵21
热源出口22
换热器3
冷源进口31
冷源出口32
溶液进口33
溶液出口34
烟气再热器4
引风机5
除雾器6
水箱7
水泵71
烟气预热器8
进水口81
出水口82
进气口83
出气口84
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。
实施例1
如图1所示，本实施例公开了一种烟气脱白羽系统，该烟气脱白羽系统包括脱白塔1和再生装置2，脱白塔1包括有顺流部分11和横流部分12，顺流部分11的顶部设有烟气进口111，横流部分12的一端连通于顺流部分11的底部，横流部分12的另一端设有烟气出口121。待脱白羽的烟气通过烟气进口111进入至脱白塔1内，在顺流部分11的上端从上至下顺流移动，之后进入至横流部分12，在横流部分12内横流移动并从烟气出口121被排出。烟气经过顺流部分11和横流部分12之后被排出，进风风速低，耗功低，降低了脱白塔1的高度，也减小了噪音。
顺流部分11的外壁面设有至少一个喷淋进口112，顺流部分11内从上至下依次设有烟气喷淋区13和溶液存储区14，烟气进口111位于烟气喷淋区13的上方，喷淋进口112与烟气喷淋区13相连通。溶液将通过喷淋进口112进入至烟气喷淋区13内，待脱白羽的烟气通过烟气进口111进入至烟气喷淋区13的上方，自上而下顺流并通过烟气喷淋区13，烟气与溶液之间直接接触，有效地吸收出烟气中的水蒸气，提高了烟气的干球温度，从而实现对烟气脱白羽，确保排出的烟气达到消除白羽的效果。其中，溶液可为溴化锂、氯化锂、氯化钙、三甘醇或其它盐类吸湿溶液等。
顺流部分11的底部连接于再生装置2，溶液存储区14与再生装置2相连通并形成有溶液回路。溶液与烟气接触之后将会存储至溶液存储区14，由于溶液会吸收烟气中的水蒸气，溶液会被稀释，通过溶液回路使得稀释之后的溶液进入至再生装置2内，溶液在再生装置2内加热后并蒸发掉溶液中的水分，从而达到提升溶液的浓度，变浓之后的溶液将通过溶液回路重新进入到脱白塔1内被循环利用。
顺流部分11的底部与喷淋进口112相连通，且溶液存储区14与喷淋进口112之间形成有循环回路。溶液存储区14内存储有溶液，通过循环回路能够循环利用溶液与烟气之间直接接触，用于吸收烟气中的水蒸气。通过循环回路实现循环对烟气脱白羽，对烟气余热得到深度回收利用，符合环保、节能要求，具有显著的经济、社会效益。
溶液回路中设有第一溶液泵21。通过第一溶液泵21使得溶液的压力增加，使得溶液存储区14的溶液快速进入至再生装置2，保证溶液回路的正常进行且加快溶液回路的循环运行，提高溶液去除烟气中水蒸气的效果。
循环回路中设有第二溶液泵15。通过第二溶液泵15使得溶液的压力增加，使得溶液存储区14的溶液快速流向烟气喷淋区13，保证循环回路的正常进行且加快循环回路的循环运行，提高溶液去除烟气中水蒸气的效果。
顺流部分11的外壁面设有至少一个加热出口113，加热出口113与溶液存储区14相连通，烟气脱白羽系统还包括有至少一个换热器3，换热器3与喷淋进口112、加热出口113一一对应，换热器3的外壁面设有冷源进口31、冷源出口32、溶液进口33和溶液出口34，溶液进口33连接于加热出口113，溶液出口34连接于喷淋进口112，换热器3与顺流部分11相连通并形成循环回路。来自外部的冷源介质通过冷源进口31进入至换热器3内，之后通过冷源出口32被排出，溶液存储区14的溶液通过加热出口113和溶液进口33进入至换热器3内，之后通过溶液出口34和喷淋进口112进入至烟气喷淋区13，溶液经过烟气喷淋区13与烟气接触之后掉落至溶液存储区14内，溶液在循环回路中循环运行，溶液将会对烟气余热得到深度回收利用，来自外界的冷源介质通过换热器3将会吸收溶液的热量，实现回收余热的有效利用。其中，冷源介质可以为供暖回水、锅炉给水、生活用水或工业用水等。
烟气脱白羽系统还包括有烟气再热器4，烟气再热器4设置于横流部分12内。烟气在横流部分12内将会经过烟气再热器4，通过烟气再热器4会将热量传至烟气，烟气被加热后温度升高，也相应地提高了烟气的含湿能力，从而进一步实现对烟气脱白羽的效果。
再生装置2的外壁面设有热源出口22，热源出口22连接于烟气再热器4并与烟气再热器4相连通。再生装置2对溶液加热并产生二次蒸汽蒸发，产生的二次蒸汽将通过热源出口22进入到烟气再热器4，从而使得蒸汽的热量将通过烟气再热器4对烟气加热利用，可不消耗额外的热源，达到节约能源的效果。
脱白塔1还包括有导流部分16，导流部分16的底部连接于顺流部分11并与溶液存储区14相连通，导流部分16的顶部连接于横流部分12并与横流部分12相连通。顺流部分11内的烟气将自上而下顺流移动，之后通过导流部分16将流向至横流部分12，通过导流部分16能够有利于减少烟气流程阻力。
烟气脱白羽系统还包括有引风机5，引风机5连接于横流部分12并与烟气出口121相连通。横流部分12内的烟气通过引风机5被排出脱白塔1外，通过引风机5能够加快烟气的流速，提高了烟气脱白羽系统的效率。
烟气脱白羽系统还包括有除雾器6，除雾器6设置于横流部分12内。烟气在横流部分12内将会通过除雾器6，通过除雾器6可减少经处理后的烟气的带液量，进一步加强对烟气脱白羽，且达到节水的效果。
脱白塔1内还包括有至少一个填料17，填料17设置于烟气喷淋区13，且填料17位于喷淋进口112的下方。烟气和溶液自上而下顺流时都会经过填料17，通过填料17能够有效提高烟气和溶液之间的接触时间，进一步降低了脱白塔1的高度，且加强了对烟气脱白羽的效果。
顺流部分11内设有至少一个第一溶液喷淋装置18，第一溶液喷淋装置18与喷淋进口112一一对应，第一溶液喷淋装置18位于烟气喷淋区13的顶部，且第一溶液喷淋装置18连通于喷淋进口112。通过第一溶液喷淋装置18使得烟气直接且充分与溶液接触，确保去除烟气中的水蒸气，进一步加强了对烟气脱白羽的效果。
本实施例还公开了一种脱白羽方法，该脱白羽方法利用如上所述的烟气脱白羽系统，该脱白羽方法包括以下步骤：
步骤1、烟气经烟气进口111进入顺流部分11内并自上而下流动，溶液经喷淋进口112进入顺流部分11，烟气和溶液在烟气喷淋区13内混合。
在该步骤中，溶液将通过喷淋进口112进入至烟气喷淋区13内，待脱白羽的烟气通过烟气进口111进入至烟气喷淋区13，在烟气喷淋区13中烟气与溶液之间直接接触，有效地吸收出烟气中的水蒸气，提高了烟气的干球温度，从而实现对烟气脱白羽，确保排出的烟气达到消除白羽的效果。
步骤2、烟气通过横流部分12，最后从烟气出口121排出，溶液在溶液回路和循环回路内流动。
在该步骤中，烟气实现了脱白羽并通过烟气出口121排出，溶液通过溶液回路能够提升溶液的浓度，通过循环回路实现循环对烟气脱白羽。
在步骤S2中，经烟气出口121排出的烟气的露点为30℃-45℃，其中，露点最好为32-45℃。在步骤S2中，经烟气出口121排出的烟气的干球温度为60-80℃，其中，干球温度最好为65℃。
利用本实施例的烟气脱白羽系统并运用脱白羽方法对烟气进行脱白羽，55℃的烟气125000Nm3/h通过烟气进口111进入至脱白塔1内，在烟气喷淋区13与溶液接触，经溶液顺流喷淋后的烟气，露点降低到40℃，干球温度达到50℃，再经过横流部分12中的烟气再热器4进一步加热，烟气的露点不变，干球温度提高到65℃，最后通过烟气出口121排出，排出的烟气达到烟气脱白羽的效果。溶液采用质量浓度为40％的溴化锂，循环回路中的溶液量为400m3/h，在循环回路中的溶液将热量传递给到冷源介质，冷源介质温度从40℃被加热到50℃。在溶液回路中的溶液量为100m3/h，再生装置2中产生的二次蒸汽将通过热源出口22进入到烟气再热器4对烟气进行加热，二次蒸汽通过烟气再热器4的换热后以二次蒸汽凝水的形式得到回收，回收凝水量为6～8m3/h。
实施例2
如图2所示，本实施例与实施例1的不同之处在于，在本实施例的烟气脱白羽系统中，横流部分12内设有至少一个第二溶液喷淋装置19，第二溶液喷淋装置19连接于横流部分12的顶部，且第二溶液喷淋装置19与溶液存储区14之间通过管路相连通，管路上设有第三溶液泵191。通过第二溶液喷淋装置19使得烟气再一次直接且充分与溶液接触，确保去除烟气中的水蒸气，进一步加强了对烟气脱白羽的效果。溶液与烟气接触之后通过导流部分16将流向至溶液存储区14，实现循环对烟气脱白羽的效果。同时，通过第三溶液泵191使得溶液的压力增加，使得溶液存储区14的溶液快速进入至第二溶液喷淋装置19，保证溶液回路的正常进行且加快溶液的循环运行，提高溶液去除烟气中水蒸气的效果。
本实施例的烟气脱白羽系统根据具体的工况可以不用设置烟气再热器和引风机，再生装置2中产生的二次蒸汽可以直接被利用及回收，符合环保、节能、节水要求，具有显著的经济、社会效益。
利用本实施例的烟气脱白羽系统并运用脱白羽方法对烟气进行脱白羽，50℃的烟气150000Nm3/h通过烟气进口111进入至脱白塔1内，在烟气喷淋区13与溶液接触，经溶液顺流喷淋后的烟气，露点降低到42℃，干球温度达到53℃，再经过横流部分12中的第二溶液喷淋装置19进一步喷淋，烟气的露点降低到38℃，干球温度提高到60℃，最后通过烟气出口121排出，排出的烟气达到烟气脱白羽的效果。溶液采用质量浓度为42％的溴化锂，循环回路中的溶液量为500m3/h，在循环回路中的溶液将热量传递给到冷源介质，冷源介质温度从42℃被加热到55℃。在溶液回路中的溶液量为130m3/h，再生装置2中产生的二次蒸汽将通过热源出口22被回收利用，回收水量为8～10m3/h。
实施例3
如图3所示，本实施例与实施例1的不同之处在于，在本实施例的烟气脱白羽系统中，再生装置2的热源出口22与烟气再热器4之间不相连，再生装置2中产生的二次蒸汽直接被利用及回收。
烟气脱白羽系统还包括有烟气预热器8和水箱7，烟气预热器8的外壁面设有进水口81、出水口82、进气口83和出气口84，出气口84连接于烟气进口111并与脱白塔1相连通，进水口81连接于烟气再热器4，出水口82连接于水箱7，烟气预热器8、水箱7与烟气再热器4之间相连通并形成有循环水回路。水箱7内存储有水，水在循环水回路中循环流动，烟气在进入脱白塔1之前将会进入至烟气预热器8内，烟气的热量将会传递至烟气预热器8内的水中，水被加热后温度升高，高温的水在进入至烟气再热器4内，通过烟气再热器4会将热量传至横流部分12内的烟气，提高了烟气的含湿能力，从而进一步实现对烟气脱白羽的效果。
循环水回路中设有水泵71。通过水泵71使得水的压力增加，使得循环水回路的水快速流动，保证循环水回路的正常进行并加快循环水回路的循环运行，提高对烟气脱白羽的效果。
利用本实施例的烟气脱白羽系统并运用脱白羽方法对烟气进行脱白羽，65℃的烟气225000Nm3/h通过烟气进口111进入至脱白塔1内，在烟气喷淋区13与溶液接触，经溶液顺流喷淋后的烟气，露点降低到42℃，干球温度达到55℃，再经过横流部分12中的烟气再热器4进一步加热，烟气的露点不变，干球温度提高到65℃，最后通过烟气出口121排出，排出的烟气达到烟气脱白羽的效果。溶液采用质量浓度为50％的溴化锂，循环回路中的溶液量为700m3/h，在循环回路中的溶液将热量传递给到冷源介质，冷源介质温度从45℃被加热到55℃。在溶液回路中的溶液量为200m3/h，再生装置2中产生的二次蒸汽将通过热源出口22被回收利用，回收水量为15～20m3/h。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种烟气脱白羽系统，其特征在于，其包括脱白塔和再生装置，所述脱白塔包括有顺流部分和横流部分，所述顺流部分的顶部设有烟气进口，所述横流部分的一端连通于所述顺流部分的底部，所述横流部分的另一端设有烟气出口，所述顺流部分的外壁面设有至少一个喷淋进口，所述顺流部分内从上至下依次设有烟气喷淋区和溶液存储区，所述烟气进口位于所述烟气喷淋区的上方，所述喷淋进口与所述烟气喷淋区相连通，所述顺流部分的底部连接于所述再生装置，所述溶液存储区与所述再生装置相连通并形成有溶液回路，所述顺流部分的底部与所述喷淋进口相连通，且所述溶液存储区与所述喷淋进口之间形成有循环回路。
2.如权利要求1所述的烟气脱白羽系统，其特征在于，所述顺流部分的外壁面设有至少一个加热出口，所述加热出口与所述溶液存储区相连通，所述烟气脱白羽系统还包括有至少一个换热器，所述换热器与所述喷淋进口、所述加热出口一一对应，所述换热器的外壁面设有冷源进口、冷源出口、溶液进口和溶液出口，所述溶液进口连接于所述加热出口，所述溶液出口连接于所述喷淋进口，所述换热器与所述顺流部分相连通并形成所述循环回路。
3.如权利要求1所述的烟气脱白羽系统，其特征在于，所述溶液回路中设有第一溶液泵；
和/或，所述循环回路中设有第二溶液泵。
4.如权利要求1所述的烟气脱白羽系统，其特征在于，所述烟气脱白羽系统还包括有烟气再热器，所述烟气再热器设置于所述横流部分内。
5.如权利要求4所述的烟气脱白羽系统，其特征在于，所述再生装置的外壁面设有热源出口，所述热源出口连接于所述烟气再热器并与所述烟气再热器相连通。
6.如权利要求4所述的烟气脱白羽系统，其特征在于，所述烟气脱白羽系统还包括有烟气预热器和水箱，所述烟气预热器的外壁面设有进水口、出水口、进气口和出气口，所述出气口连接于所述烟气进口并与所述脱白塔相连通，所述进水口连接于所述烟气再热器，所述出水口连接于所述水箱，所述烟气预热器、所述水箱与所述烟气再热器之间相连通并形成有循环水回路；
所述循环水回路中设有水泵。
7.如权利要求1所述的烟气脱白羽系统，其特征在于，所述脱白塔还包括有导流部分，所述导流部分的底部连接于所述顺流部分并与所述溶液存储区相连通，所述导流部分的顶部连接于所述横流部分并与所述横流部分相连通；
和/或，所述烟气脱白羽系统还包括有引风机，所述引风机连接于横流部分并与所述烟气出口相连通；
和/或，所述烟气脱白羽系统还包括有除雾器，所述除雾器设置于所述横流部分内；
和/或，所述脱白塔内还包括有至少一个填料，所述填料设置于所述烟气喷淋区，且所述填料位于所述喷淋进口的下方。
8.如权利要求1所述的烟气脱白羽系统，其特征在于，所述顺流部分内设有至少一个第一溶液喷淋装置，所述第一溶液喷淋装置与所述喷淋进口一一对应，所述第一溶液喷淋装置位于所述烟气喷淋区的顶部，且所述第一溶液喷淋装置连通于所述喷淋进口；
所述横流部分内设有至少一个第二溶液喷淋装置，所述第二溶液喷淋装置连接于所述横流部分的顶部，且所述第二溶液喷淋装置与所述溶液存储区之间通过管路相连通，所述管路上设有第三溶液泵。
9.一种利用如权利要求1-8中任意一项所述烟气脱白羽系统的脱白羽方法，其特征在于，所述脱白羽方法包括以下步骤：
S1、烟气经所述烟气进口进入所述顺流部分内并自上而下流动，溶液经所述喷淋进口进入所述顺流部分，所述烟气和所述溶液在所述烟气喷淋区内混合；
S2、所述烟气通过所述横流部分，最后从所述烟气出口排出，所述溶液在所述溶液回路和所述循环回路内流动。
10.如权利要求9所述的脱白羽方法，其特征在于，在步骤S2中，经所述烟气出口排出的烟气的露点为30℃-45℃，较佳地露点为32-45℃；
和/或，在步骤S2中，经所述烟气出口排出的烟气的干球温度为60-80℃，较佳地干球温度为65℃。
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