CN110567288B - 一种烟气除湿消白用冷凝换热器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及烟气处理设备技术领域，且公开了一种烟气除湿消白用冷凝换热器，包括冷却罐，所述冷却罐的上下腔分别设有三个分隔板，六个所述分隔板将冷却罐的内腔从上到下依次分隔为出料腔Ⅰ、进冷媒腔、出料腔Ⅱ、中部保温层、进料腔Ⅱ、出冷媒腔和进料腔Ⅰ，所述冷却罐的内腔垂直设有外套管、冷媒管和内套管，所述外套管、冷媒管和内套管依次套接布置，所述外套管连通出料腔Ⅱ和进料腔Ⅱ的内腔。本发明通过设置外套管、冷媒管和内套管三层套接形式的独立通管，使得位于中部的冷媒管为冷媒换热通路，外套管和内套管为烟气冷凝轮换通路，在轮换过程中，一个通路为烟气通路，另一个即为除硫酸通路，使得冷凝后硫酸得以及时除去而不会腐蚀设备。

Description

一种烟气除湿消白用冷凝换热器

技术领域

本发明涉及烟气处理设备技术领域，具体为一种烟气除湿消白用冷凝换热器。

背景技术

化石燃料燃烧后的烟囱出口排出的饱和或近饱和的湿烟气在烟气扩散过程中，与温度较低的环境空气接触时，饱和或近饱和湿烟气由于温度降低产生冷凝及凝结，烟气中形成的大量凝结水滴对光线产生折射、散射，从而呈现出白色或者灰色，称其为“烟羽”。烟羽过重的地方会出现酸雨或石膏雨等污染天气，危害自然环境，因此对于石化燃料燃烧后的烟气进行消白处理。

目前，对于消白的处理，较为先进的技术是在烟气脱硫塔前先对烟气进行深度冷却降温至硫酸露点温度以下，降温的余热再回收加热脱硫塔后的烟气，即烟气先经过烟气冷却器冷却，再进行脱硫塔脱硫，脱硫后的烟气经过烟气再热器加热，排放至大气，即可达到消白的效果。

但是，上述处理过程中，在脱硫塔前冷却烟气，会造成硫酸冷凝，而严重腐蚀设备，为此提出一种烟气除湿消白用冷凝换热器，旨在解决上述低温腐蚀问题。

发明内容

针对背景技术中提出的现有烟气除湿消白用冷凝换热器在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种烟气除湿消白用冷凝换热器，具备防低温腐蚀、热量回收率高、设备组成简单造价低的优点，解决了上述背景技术中提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种烟气除湿消白用冷凝换热器，包括冷却罐，所述冷却罐的上下腔分别设有三个分隔板，六个所述分隔板将冷却罐的内腔从上到下依次分隔为出料腔Ⅰ、进冷媒腔、出料腔Ⅱ、中部保温层、进料腔Ⅱ、出冷媒腔和进料腔Ⅰ，所述冷却罐的内腔垂直设有外套管、冷媒管和内套管，所述外套管、冷媒管和内套管依次套接布置，所述外套管连通出料腔Ⅱ和进料腔Ⅱ的内腔，所述冷媒管连通进冷媒腔和出冷媒腔的内腔，所述内套管连通出料腔Ⅰ和进料腔Ⅰ的内腔，所述外套管、冷媒管和内套管套接为一组，且多组外套管、冷媒管和内套管均布于冷却罐的内部，所述冷媒管用于通入冷媒，所述外套管和内套管轮换通入烟气和碱溶液。

优选的，所述冷却罐侧面底部的左右两边分别设有进液三通阀和进气三通阀，所述冷却罐侧面顶部的左右两边分别设有出气三通阀和出液三通阀，所述冷却罐的侧面位于进液三通阀和出液三通阀处还分别设有冷媒出口管和冷媒进口管，所述进气三通阀的两个通口分别连通进料腔Ⅰ和进料腔Ⅱ的内腔，所述出气三通阀的两个通口分别连通出料腔Ⅰ和出料腔Ⅱ的内腔，所述进液三通阀的两个通口分别连通进料腔Ⅰ和进料腔Ⅱ的内腔，所述出液三通阀的两个通口分别连通出料腔Ⅰ和出料腔Ⅱ的内腔，所述冷媒进口管和冷媒出口管分别连通进冷媒腔与出冷媒腔的内腔。

优选的，所述进气三通阀、出气三通阀、进液三通阀和出液三通阀处均设有阀门控制，且阀门为单向阀。

优选的，所述进气三通阀和出气三通阀伸入冷却罐内的管道部分设为倾斜朝下布置

本发明具备以下有益效果：

本发明通过设置外套管、冷媒管和内套管三层套接形式的独立通管，使得位于中部的冷媒管为冷媒换热通路，外套管和内套管为烟气冷凝轮换通路，在轮换过程中，一个通路为烟气通路，另一个即为除硫酸通路，使得冷凝后硫酸得以及时除去而不会腐蚀设备，另一方面，由于烟气始终只与冷媒通道的冷媒管接触，可最大化保障热量的传递，无效化热量的损失得以大大降低，同时，切换过程只由阀门控制即可做到不停机工作，可兼顾冷凝和除硫酸效果，设备组成简单，成本低，降低后续工艺除尘器的负荷。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图中：1、冷却罐；2、分隔板；3、出料腔Ⅰ；4、进料腔Ⅰ；5、进冷媒腔；6、出冷媒腔；7、出料腔Ⅱ；8、进料腔Ⅱ；9、外套管；10、冷媒管；11、内套管；12、进气三通阀；13、出气三通阀；14、进液三通阀；15、出液三通阀；16、冷媒进口管；17、冷媒出口管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，一种烟气除湿消白用冷凝换热器，包括冷却罐1，在冷却罐1的上下腔分别设有三个分隔板2，六个分隔板2将冷却罐1的内腔分别分隔为上部的出料腔Ⅰ3、中部的进冷媒腔5和下部的出料腔Ⅱ7，位于冷却罐1内腔下部且与出料腔Ⅰ3、进冷媒腔5、出料腔Ⅱ7分别对应的是进料腔Ⅰ4、出冷媒腔6和进料腔Ⅱ8，在冷却罐1的内腔设有外套管9、冷媒管10和内套管11，外套管9、冷媒管10和内套管11为依次套接布置，外套管9连通出料腔Ⅱ7和进料腔Ⅱ8的内腔，冷媒管10连通进冷媒腔5和出冷媒腔6的内腔，内套管11连通出料腔Ⅰ3和进料腔Ⅰ4的内腔，外套管9、冷媒管10和内套管11套接为一组，多组均布于冷却罐1的内部，在冷却罐1侧面底部的左右两边分别设有进液三通阀14和进气三通阀12，在冷却罐1侧面顶部的左右两边分别设有出气三通阀13和出液三通阀15，在冷却罐1的侧面位于进液三通阀14和出液三通阀15处还分别设有冷媒出口管17和冷媒进口管16，其中，进气三通阀12的两个通口分别连通进料腔Ⅰ4和进料腔Ⅱ8的内腔，出气三通阀13的两个通口分别连通出料腔Ⅰ3和出料腔Ⅱ7的内腔，进液三通阀14的两个通口分别连通进料腔Ⅰ4和进料腔Ⅱ8的内腔，出液三通阀15的两个通口分别连通出料腔Ⅰ3和出料腔Ⅱ7的内腔，冷媒进口管16和冷媒出口管17分别连通进冷媒腔5与出冷媒腔6的内腔。

由此，上述设备的工作方法如下：

冷媒由冷媒进口管16进入，依次经过进冷媒腔5、冷媒管10、出冷媒腔6，再从冷媒出口管17排出，烟气从进气三通阀12的一个支管进入，依次经过进料腔Ⅰ4、内套管11、出料腔Ⅰ3，再从出气三通阀13的一个支管排出，或者烟气从进气三通阀12的另一支管进入，依次经过进料腔Ⅱ8、外套管9、出料腔Ⅱ7，再从出气三通阀13的另一个支管排出，与上述对应的，消除硫酸的碱溶液从进液三通阀14的一个支管进入，依次经过进料腔Ⅱ8、外套管9、出料腔Ⅱ7，再从出液三通阀15的一个支管排出，或者碱溶液从进液三通阀14的另一个支管进入，依次经过进料腔Ⅰ4、内套管11、出料腔Ⅰ3，再从出液三通阀15的另一个支管排出。从而，可使得一个通路在进行冷凝的同时，另一个通路在进行除硫酸，将刚冷凝不久的硫酸得以及时的去除。

其中，上述烟气从外套管9或内套管11进入的切换条件可选择对应的进料腔Ⅱ8或者进料腔Ⅰ4内检测的酸碱度，按照使用材料的耐酸碱度极限值预设切换参考值。

其中，冷媒可为冷空气、冷却水等，用以将热量回收再利用。

其中，本申请中涉及腐蚀液接触的均采用耐腐蚀合金材料，如碳钢合金，既保证导热性能，又保证耐腐蚀性。

其中，为保障进气三通阀12和出气三通阀13的端口残留溶液，将进气三通阀12和出气三通阀13伸入冷却罐1内的管道部分设为倾斜朝下布置。

其中，为防止烟气与溶液倒流，进气三通阀12、出气三通阀13、进液三通阀14和出液三通阀15处的阀门均采用单向阀控制管道的通路。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种烟气除湿消白用冷凝换热器，包括冷却罐(1)，其特征在于：所述冷却罐(1)的上下腔分别设有三个分隔板(2)，六个所述分隔板(2)将冷却罐(1)的内腔从上到下依次分隔为出料腔Ⅰ(3)、进冷媒腔(5)、出料腔Ⅱ(7)、中部保温层、进料腔Ⅱ(8)、出冷媒腔(6)和进料腔Ⅰ(4)，所述冷却罐(1)的内腔垂直设有外套管(9)、冷媒管(10)和内套管(11)，所述外套管(9)、冷媒管(10)和内套管(11)依次套接布置，所述外套管(9)连通出料腔Ⅱ(7)和进料腔Ⅱ(8)的内腔，所述冷媒管(10)连通进冷媒腔(5)和出冷媒腔(6)的内腔，所述内套管(11)连通出料腔Ⅰ(3)和进料腔Ⅰ(4)的内腔，所述外套管(9)、冷媒管(10)和内套管(11)套接为一组，且多组外套管(9)、冷媒管(10)和内套管(11)均布于冷却罐(1)的内部，所述冷媒管(10)用于通入冷媒，所述外套管(9)和内套管(11)轮换通入烟气和碱溶液，在轮换过程中，一个通路为烟气通路，另一个即为除硫酸通路。

2.根据权利要求1所述的一种烟气除湿消白用冷凝换热器，其特征在于：所述冷却罐(1)侧面底部的左右两边分别设有进液三通阀(14)和进气三通阀(12)，所述冷却罐(1)侧面顶部的左右两边分别设有出气三通阀(13)和出液三通阀(15)，所述冷却罐(1)的侧面位于进液三通阀(14)和出液三通阀(15)处还分别设有冷媒出口管(17)和冷媒进口管(16)，所述进气三通阀(12)的两个通口分别连通进料腔Ⅰ(4)和进料腔Ⅱ(8)的内腔，所述出气三通阀(13)的两个通口分别连通出料腔Ⅰ(3)和出料腔Ⅱ(7)的内腔，所述进液三通阀(14)的两个通口分别连通进料腔Ⅰ(4)和进料腔Ⅱ(8)的内腔，所述出液三通阀(15)的两个通口分别连通出料腔Ⅰ(3)和出料腔Ⅱ(7)的内腔，所述冷媒进口管(16)和冷媒出口管(17)分别连通进冷媒腔(5)与出冷媒腔(6)的内腔。

3.根据权利要求2所述的一种烟气除湿消白用冷凝换热器，其特征在于：所述进气三通阀(12)、出气三通阀(13)、进液三通阀(14)和出液三通阀(15)处均设有阀门控制，且阀门为单向阀。

4.根据权利要求2所述的一种烟气除湿消白用冷凝换热器，其特征在于：所述进气三通阀(12)和出气三通阀(13)伸入冷却罐(1)内的管道部分设为倾斜朝下布置。

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