CN110604941A - 烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统 - Google Patents
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Abstract
一种烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统，包括侧面带有烟气进口的脱硫塔，安装在脱硫塔顶部的出口烟道，侧面设置空气进口管道、空气出口管道并且顶部和出口烟道相连接的可凝结颗粒物脱除的换热器，设有空气进口并安装在空气进口管道端口上的冷却风机，安装在空气进口管道内壁上的喷水降温装置，安装在可凝结颗粒物脱除的换热器底部上的除雾器，侧面设有烟气出口、底部设有冷凝液出口并安装在除雾器底部上的冷凝液收集装置。本发明烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统，脱除可凝结颗粒物，降低烟气含湿量，减轻白色烟羽，回收烟气中水分。可广泛应用于电站锅炉及其他工业锅炉的尾部烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统中。
Description
技术领域
本发明涉及一种烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统，可广泛应用于电站锅炉及其他工业锅炉的尾部烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统中。
背景技术
锅炉固定源排放的颗粒物中不仅有直接以液态或者固态颗粒存在于烟气中的可过滤颗粒物，还包括在烟气温度下为气态，排放至大气中在空气中稀释、降温数秒后凝结成液态或固态，并通过凝聚、碰撞与合并生成的可凝结颗粒物。可凝结颗粒物属于微细颗粒物，主要由气态物质凝聚而成，化学组成上通常由硫酸气溶胶无机组分和半挥发性有机物有机组分构成。可凝结颗粒物可以穿过传统颗粒物采样方法所使用的过滤介质，因此在传统颗粒物采样方法测量的结果仅为可过滤颗粒物的浓度，而非排放烟气中实际颗粒物的总浓度。
截至2018年底，我国约80%的燃煤电厂完成了超低排放改造，可过滤颗粒物的排放水平接近燃气电厂水平（5mg/m3）。相关研究发现，某燃煤电厂可过滤颗粒物排放浓度仅有1.04mg/m3，远低于5mg/m3的超低排放标准，但是可凝结颗粒物排放浓度却达到12.4mg/m3，是可过滤颗粒物排放浓度的11.9倍。另有相关研究发现，超低排放机组烟气中SO3浓度测试结果的平均值为8.86mg/m3，其中加装湿式电除尘器的20台机组平均值6.6mg/m3。由此可见，烟气中可凝结颗粒物在总排放颗粒物中均占据较大比例，其对环境空气中可吸入颗粒物的贡献相当可观。但是现有的除尘设备包括电除尘器和布袋除尘器对可凝结颗粒物的脱除率很低。因此，当前亟需一种可靠的可凝结颗粒物的脱除系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种脱除可凝结颗粒物、降低烟气含湿量、减轻白色烟羽、回收烟气中水分的烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统。
为了达到上述目的，本发明烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统，包括侧面带有烟气进口的脱硫塔，安装在脱硫塔顶部的出口烟道，侧面设置空气进口管道、空气出口管道并且顶部和出口烟道相连接的可凝结颗粒物脱除的换热器，设有空气进口并安装在空气进口管道端口上的冷却风机，安装在空气进口管道内壁上的喷水降温装置，安装在可凝结颗粒物脱除的换热器底部上的除雾器，侧面设有烟气出口、底部设有冷凝液出口并安装在除雾器底部上的冷凝液收集装置。
本发明烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统，所述的脱硫塔，是对烟气进行脱硫处理的湿法脱硫塔。
本发明烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统，所述的除雾器，为高效管束除雾器。
本发明烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统，所述的可凝结颗粒物脱除的换热器，为换热管竖直布置的管壳式换热器。
本发明烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统，所述的可凝结颗粒物脱除的换热器，包括侧面设有空气入口与空气出口、上下面设有烟气入口与烟气出口的换热器壳体，安装在换热器壳体内部的上管板，安装在换热器壳体内部的下管板，位于上管板与下管板之间并竖直布置与安装的若干个换热管。
本发明烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统，所述的若干个换热管，为顺列或者错列布置，管内介质为烟气，管外介质为空气。
本发明烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统，所述的换热管，由换热基管，以及在换热基管的内壁面和外壁面上分别设置的若干错列的内肋片和外肋片构成。
本发明烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统，所述的换热管，其材质为不锈钢或钛材料。
本发明烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统，所述的换热管，其材质为导热性能良好的耐腐蚀性塑料。
本发明烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统，所述的换热管，其材质为碳纤维增强聚苯硫醚纳米复合材料。
本发明一种烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统，其工作原理是：可凝结颗粒物脱除的换热器为一个换热管竖直布置的管壳式换热器，管内介质为烟气，管外介质为空气。空气通过冷却风机经过喷水降温装置的降温后作为可凝结颗粒物脱除的换热器的冷源进入可凝结颗粒物脱除的换热器。空气横掠带外肋片的换热管，产生剧烈的扰动，并且能够减薄边界层，强化对流换热。脱硫塔后含可凝结颗粒物的饱和烟气通过烟气入口进入带内肋片的换热管内，烟气温度降低，形成过饱和烟气。可凝结颗粒物在重力、黏性曳力、热泳力和蒸汽压梯度力的作用下，不断与烟气中的水汽凝并吸收形成液滴而长大。换热管的内肋片，能够使烟气产生径向流动，促进部分长大后的液滴被肋片捕捉。位于肋片上的液膜受表面张力的作用而变薄，从而能够降低液膜层的导热热阻，强化换热。同时换热管可以消除肋片与基管直接的接触热阻，提高换热效率。利用冷凝法促进可凝结颗粒物与烟气中的水汽凝并吸收形成液滴而长大，从而被除雾器脱除，即管束除雾器能够去除烟气中携带的液滴，从而脱除可凝结颗粒物。携带冷凝液的烟气进入冷凝液收集装置，烟气流速降低，冷凝液从烟气中分离并被排出，达到脱除可凝结颗粒物和回收烟气中水分的作用，降低烟气含湿量，减轻白色烟羽。
本发明烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统，所述的除雾器，为高效管束除雾器，能够去除烟气中携带的液滴。所述的喷水降温装置，布置在冷却风机与可凝结颗粒物脱除的换热器之间的风道内，能对空气喷淋后增湿降温。所述的可凝结颗粒物脱除的换热器，空气入口位于可凝结颗粒物脱除的换热器的侧面，空气出口位于可凝结颗粒物脱除的换热器的另一侧。
本发明烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统，所述的金属材料换热管，可整体制造。在整体制造时，是采用专用刀头和夹具在专用机床上对换热基管的内壁面和外壁面采用刻切工艺加工而来。所述的非金属材料换热管，可采用先分半注塑，然后整体粘接成型。
综上所述，本发明烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统，脱除可凝结颗粒物，降低烟气含湿量，减轻白色烟羽，回收烟气中水分。
附图说明
以下结合附图及其实施例对本发明作更进一步的说明。
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中的可凝结颗粒物脱除的换热器立体结构示意图；
图3是图2中的换热管立体结构示意图。
具体实施方式
在图1～图3中，本发明烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统，包括侧面带有烟气进口a的脱硫塔1，安装在脱硫塔顶部的出口烟道2，侧面设置空气进口管道8、空气出口管道9并且顶部和出口烟道2相连接的可凝结颗粒物脱除的换热器3，设有空气进口b并安装在空气进口管道端口上的冷却风机4，安装在空气进口管道内壁上的喷水降温装置5，安装在可凝结颗粒物脱除的换热器底部上的除雾器6，侧面设有烟气出口c、底部设有冷凝液出口d并安装在除雾器底部上的冷凝液收集装置7。
本发明烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统，所述的脱硫塔，是对烟气进行脱硫处理的湿法脱硫塔。
本发明烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统，所述的除雾器，为高效管束除雾器。
本发明烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统，所述的可凝结颗粒物脱除的换热器3，为换热管竖直布置的管壳式换热器。
本发明烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统，所述的可凝结颗粒物脱除的换热器3，包括侧面设有空气入口e与空气出口f、上下面设有烟气入口g与烟气出口h的换热器壳体3-1，安装在换热器壳体内部的上管板3-2，安装在换热器壳体内部的下管板3-3，位于上管板与下管板之间并竖直布置与安装的若干个换热管3-4。
本发明烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统，所述的若干个换热管3-4，为顺列或者错列布置，管内介质为烟气，管外介质为空气。
本发明烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统，所述的换热管3-4，由换热基管3-4-1，以及在换热基管的内壁面和外壁面上分别设置的若干错列的内肋片3-4-2和外肋片3-4-3构成。
本发明烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统，所述的换热管3-4，其材质为不锈钢或钛材料。
本发明烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统，所述的换热管3-4，其材质为导热性能良好的耐腐蚀性塑料。
本发明烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统，所述的换热管3-4，其材质为碳纤维增强聚苯硫醚纳米复合材料。
综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。
Claims (10)
1.一种烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统，其特征在于，包括侧面带有烟气进口的脱硫塔，安装在脱硫塔顶部的出口烟道，侧面设置空气进口管道、空气出口管道并且顶部和出口烟道相连接的可凝结颗粒物脱除的换热器，设有空气进口并安装在空气进口管道端口上的冷却风机，安装在空气进口管道内壁上的喷水降温装置，安装在可凝结颗粒物脱除的换热器底部上的除雾器，侧面设有烟气出口、底部设有冷凝液出口并安装在除雾器底部上的冷凝液收集装置。
2.根据权利要求1所述的烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统，其特征在于，所述的脱硫塔，是对烟气进行脱硫处理的湿法脱硫塔。
3.根据权利要求1所述的烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统，其特征在于，所述的除雾器，为高效管束除雾器。
4.根据权利要求1所述的烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统，其特征在于，所述的可凝结颗粒物脱除的换热器，为换热管竖直布置的管壳式换热器。
5.根据权利要求1所述的烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统，其特征在于，所述的可凝结颗粒物脱除的换热器，包括侧面设有空气入口与空气出口、上下面设有烟气入口与烟气出口的换热器壳体，安装在换热器壳体内部的上管板，安装在换热器壳体内部的下管板，位于上管板与下管板之间并竖直布置与安装的若干个换热管。
6.根据权利要求5所述的烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统，其特征在于，所述的若干个换热管，为顺列或者错列布置，管内介质为烟气，管外介质为空气。
7.根据权利要求5所述的烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统，其特征在于，所述的换热管，由换热基管，以及在换热基管的内壁面和外壁面上分别设置的若干错列的内肋片和外肋片构成。
8.根据权利要求5所述的烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统，其特征在于，所述的换热管，其材质为不锈钢或钛材料。
9.根据权利要求5所述的烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统，其特征在于，所述的换热管，其材质为导热性能良好的耐腐蚀性塑料。
10.根据权利要求5所述的烟气可凝结颗粒物的污染物脱除系统，其特征在于，所述的换热管，其材质为碳纤维增强聚苯硫醚纳米复合材料。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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