CN110274493A - 一种用于船舶的脱硫热交换方法和相应的热交换装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于船舶的脱硫热交换方法(200)，该方法包括如下步骤：通过第一热交换降低脱硫前高温烟气的温度并且将其变为脱硫前低温烟气(201)；将所述经第一热交换降温后的脱硫前低温烟气输送到脱硫塔进行脱硫(202)；将经脱硫之后的低温烟气通过第二热交换获取所述脱硫前高温烟气通过所述通过第一热交换失去的热量从而温度升高为高温烟气(203)；将所述经第二热交换之后产生的高温脱硫后烟气排入大气(204)。

Description

一种用于船舶的脱硫热交换方法和相应的热交换装置
技术领域
本发明涉及工业脱硫技术领域，具体地涉及一种用于船舶的脱硫热交换方法和相应的热交换装置。
背景技术
烟气脱硫技术主要通过碱性液体对烟气进行清洗，达到除去烟气中的硫化物，但由于水洗过程会降低烟气的温度，烟气温度降低不利于烟气的扩散，并且清洗后的烟气中往往会携带大量的碱性雾滴，对于常规船舶，如果烟气中的碱性雾滴不能迅速扩散，将会腐蚀驾驶室顶部的雷达、天线等电子设备，降低电子设备寿命。
此外，如果在脱硫过程中烟气温度过高，会影响脱硫效率，增加脱硫能耗，通常在脱硫前通过喷水的方式或者设定另外的降温装置或手段的方式将烟气温度降低到一定温度，对于安装有脱硫装置的船舶而言，这也是相当大的一部分能耗。在现有技术中，为了解决上述问题，通常在脱硫塔出口处提供附加的加热装置，以便提高排烟温度，从而增加烟气扩散速率，但增加的加热装置往往也会增加船舶能耗，提高成本。
文献CN107281820A公开一种脱硫塔加热除雾装置。其中该脱硫塔加热除雾装置可以安装在脱硫塔内部用于通过加热的方式除去脱硫塔烟气中的雾滴并且加热进入下游的烟气。
发明内容
在船舶脱硫应用中，为了实现不仅在增加脱硫烟气出口温度的同时又能降低脱硫烟气进口温度，并且不需要额外增加船舶能耗，按照本发明提出一种用于船舶的脱硫热交换方法，该方法包括如下步骤：
通过第一热交换降低脱硫前高温烟气的温度并且将其变为脱硫前低温烟气；
将所述经第一热交换降温后的脱硫前低温烟气输送到脱硫塔进行脱硫；
将经脱硫之后的低温烟气通过第二热交换获取所述脱硫前高温烟气通过所述通过第一热交换失去的热量从而温度升高为高温烟气；
将所述经第二热交换之后产生的高温脱硫后烟气排入大气。
本发明的构思在于：将脱硫前高温烟气与脱硫后低温烟气进行热交换，利用脱硫前的高温烟气中的热量来将脱硫后的低温烟气加热为高温烟气，从而实现了不仅提高脱硫烟气出口温度，有助于烟气的迅速扩散，从而防止脱硫处理后的烟气中携带的大量的碱性雾滴腐蚀驾驶室顶部的雷达、天线等电子设备，降低电子设备寿命；同时又能降低脱硫进口烟气温度，从而防止影响脱硫的效率和提高其能耗。
有利地，在所述第一热交换中将所述脱硫前高温烟气的温度降低到确定的温度。
有利地，在所述第一热交换之前测量所述脱硫前高温烟气的温度，如果所述温度低于第一阈值，那么则不进行第一热交换。
有利地，在所述第一热交换之前测量所述脱硫前高温烟气的温度，如果所述温度高于第二阈值，那么则可以多次进行第一热交换。由此可以充分确保脱硫前的烟气温度不会过高从而影响脱硫效果。
有利地，测量所述经第二热交换之后产生的高温脱硫后烟气的温度，如果所述温度高于第三阈值，则直接排入大气。
有利地，测量所述经第二热交换之后产生的高温脱硫后烟气的温度，如果所述温度低于第三阈值，则可以多次进行第二热交换。由此可以确保排出的脱硫后烟气温度足够高，从而有助于烟气的快速扩散。
按照本发明的第二方面，提出一种用于船舶的脱硫热交换装置，该热交换装置包括作为热交换主体的高温腔和低温腔，其中高温腔具有第一入口和第一出口；所述低温腔具有第二入口和第二出口，其中所述高温腔和低温腔相互气密密封并且相互间可接触式热传递。
按照本发明的第二方面提出的脱硫热交换装置的构思在于，脱硫前高温烟气可以经由装置的第一入口进入装置内高温腔，经过第一热交换后温度降低，接着通过第一出口离开高温腔进入脱硫塔；在脱硫塔中经脱硫后的低温烟气可以经由第二入口进入脱硫热交换装置内的低温腔，经第二热交换之后温度升高，随后通过第二出口离开低温腔进入船舶排烟管，排出至大气。由此可以实现脱硫前高温烟气经过第一热传递失去的热量可以借助于可接触式热传递由高温腔传递给低温腔从而用于将脱硫后的低温气体加热。
有利地，高温腔和低温腔可以分别由多个腔体组成。腔体的数量可以根据不同换热量的要求进行调整。由此不仅可以满足多种类型的需要，也使得热交换的程度更加细腻灵活。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅描述本发明的一部分实施例。这些附图对于本发明来说并不是限制性的，而是起示例性的作用。其中：
图1示出按照本发明提出的一种用于船舶的脱硫热交换方法200的示意流程图；
图2示出按照本发明的一个实施例提出的一种用于船舶的脱硫热交换装置10的示意俯视图；
图3示出图2中的脱硫热交换装置10的示意前视图。
具体实施方式
图1示出按照本发明提出的一种用于船舶的脱硫热交换方法200的示意流程图，该方法包括如下步骤：第一步骤101，通过第一热交换降低脱硫前高温烟气的温度并且将其变为脱硫前低温烟气；第二步骤202，将所述经第一热交换降温后的脱硫前低温烟气输送到脱硫塔进行脱硫；第三步骤203，将经脱硫之后的低温烟气通过第二热交换获取所述脱硫前高温烟气通过所述通过第一热交换失去的热量从而温度升高为高温烟气；第四步骤204，将所述经第二热交换之后产生的高温脱硫后烟气排入大气。
按照本发明的一个具体实施例，可以利用按照在图2和3中示出的用于船舶的脱硫热交换装置10来实现上述方法200。
下面结合一个具体的实施例对其进行具体阐明。
图2和3分别示出按照本发明提出的一种用于船舶的脱硫热交换装置10的示意俯视图和示意前视图。该热交换装置10典型地包括作为热交换主体(2)的高温腔和低温腔(在附图中未详细示出)，其中高温腔具有第一入口3和第一出口4；低温腔具有第二入口5和第二出口6，其中所述高温腔和低温腔相互气密密封并且相互间可接触式热传递。在该实施例中，高温腔和/或低温腔可以分别由多个腔体组成。
在具体的脱硫应用中，将脱硫前高温烟气通过输送管路经由装置10的第一入口进入装置内的高温腔中，其中在该输送管路中设有温度传感器用于检测烟气的温度，如果测量到的温度低于设定的某一温度阈值比如第一阈值，那么则不进行第一热交换而通过对阀门的控制直接将烟气导入到脱硫塔中进行脱硫；当然如果该温度高于第一阈值而低于另一个第二阈值则可以控制烟气进行多次的第一热交换比如可以通过超过一个的该装置10，其中第二阈值通常高于第一阈值。
接着，在经过第一热交换后温度降低，例如降低到某一个特定的温度，用于检测该温度的该温度检测装置可以安装在该装置的高温腔的第一出口4处，从第一出口4处离开高温腔之后就进入脱硫塔进行脱硫。
烟气在脱硫塔中经脱硫后通常会变为低温烟气，该低温烟气可通过输送管路经由第二入口5进入脱硫热交换装置10内的低温腔，在低温腔中第二热交换之后温度再度升高，如果温度升高高于某一个第三阈值，那么可以通过第二出口离开低温腔之后通过控制相应的管路阀门进入船舶排烟管，排出至大气；假如该温度不足以高过第三阈值，那么同样可以控制相应的管路阀门将烟气导入同一后者另一热交换装置10的第三入口5并重新导入低温腔中进行加热亦即第二热交换，直至温度足够高才又排入大气中。由此可以实现脱硫前高温烟气经过第一热传递失去的热量可以借助于可接触式热传递由高温腔传递给低温腔从而用于将脱硫后的低温气体加热。该过程可以一次实现，也可以重复进行，直至相应的气流符合相应的温度要求。
在此所述特定的温度、第一阈值、第二阈值和第三阈值，如果可能还有其他的阈值都可以通过本领域内技术人员通过科学原理技术结合经验共同得到，并且可以根据不同的要求进行更新。
对所提出的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。应当理解，以上实施例中所公开的特征，除了有特别说明的情形外，都可以单独地或者相结合地使用。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本文所公开的本发明并不局限于所公开的具体实施例，而是意在涵盖如所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围之内的修改。

Claims (8)

1.一种用于船舶的脱硫热交换方法(200)，该方法包括如下步骤：
通过第一热交换降低脱硫前高温烟气的温度并且将其变为脱硫前低温烟气(201)；
将所述经第一热交换降温后的脱硫前低温烟气输送到脱硫塔进行脱硫(202)；
将经脱硫之后的低温烟气通过第二热交换获取所述脱硫前高温烟气通过所述通过第一热交换失去的热量从而温度升高为高温烟气(203)；
将所述经第二热交换之后产生的高温脱硫后烟气排入大气(204)。
2.根据权利要求1所述的方法(200)，其特征在于，在所述第一热交换中将所述脱硫前高温烟气的温度降低到确定的温度。
3.根据权利要求1所述的方法(200)，其特征在于，在所述第一热交换之前测量所述脱硫前高温烟气的温度，如果所述温度低于第一阈值，那么则不进行第一热交换。
4.根据权利要求1所述的方法(200)，其特征在于，在所述第一热交换之前测量所述脱硫前高温烟气的温度，如果所述温度高于第二阈值，那么则多次进行第一热交换。
5.根据权利要求1所述的方法(200)，其特征在于，测量所述经第二热交换之后产生的高温脱硫后烟气的温度，如果所述温度高于第三阈值，则直接排入大气。
6.根据权利要求1所述的方法(200)，其特征在于，测量所述经第二热交换之后产生的高温脱硫后烟气的温度，如果所述温度低于第三阈值，则多次进行第二热交换。
7.一种用于船舶的脱硫热交换装置(10)，该热交换装置包括作为热交换主体(2)的高温腔和低温腔，其中所述高温腔具有第一入口(3)和第一出口(4)；所述低温腔具有第二入口(5)和第二出口(6)，其中所述高温腔和低温腔相互气密密封并且相互间可接触式热传递。
8.根据权利要求7所述的热交换装置(100)，其特征在于，所述高温腔和/或低温腔分别由多个腔体组成。
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