CN112058056A - 适用于高温烟气的具备废热利用的消白系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及烟气处理技术领域，且公开了适用于高温烟气的具备废热利用的消白系统，包括原烟气进气管、脱硫塔、循环水箱、烟气冷却器和烟囱，原烟气进气管与烟气冷却器之间固定安装有风机，烟气冷却器与脱硫塔之间固定安装有烟气输送管，脱硫塔腔内从上到下依次固定安装有除雾器洗涤层、除雾器、洗涤喷淋管、循环水集液器、脱硫喷淋管和脱硫喷淋管。该适用于高温烟气的具备废热利用的消白系统，通过设置旋转喷水机构，循环水体在通过螺旋状的洗涤喷淋管、脱硫喷淋管和脱硫喷淋管进行循环流通时，通过水流对水流扇叶的冲击从而带动水流杆和出水管进行同步转动，实现喷淋水体的高速转动出水，进一步提高对烟气的洗涤和喷淋效率。

Description

适用于高温烟气的具备废热利用的消白系统

技术领域

本发明涉及烟气处理技术领域，具体为适用于高温烟气的具备废热利用的消白系统。

背景技术

随着环保要求越来越严格，为了达到新的国家排放标准，国内大部分燃煤电厂和化工行业都在进行烟气超低排放改造，以实现烟囱出口烟尘、二氧化硫浓度不高于原烟气进气管1、集液水管35mg/Nm 3的排放要求，部分地区要求烟尘浓度低于5mg/Nm 3。针对烟囱出口白烟，目前常用的消除方法有烟气加热技术、烟气冷凝技术、烟气冷凝再热技术；直接加热可降低湿烟气的相对含湿量，使烟气处于不饱和状态，实现“消白”，但当环境温度较低、相对湿度较大时，就会导致“消白”难度增大，能耗增多；烟气冷凝技术使湿烟气中水蒸气大量析出，大幅降低烟气的绝对含湿量，但要实现消白的目的所需的冷量比直接加热所需的热量更高，且要保证有大量的廉价冷源与烟气进行充分换热；烟气冷凝再热技术不仅可以析出部分烟气中的水蒸气，还可以大幅降低湿烟气冷凝后再加热所需的温度，从而实现经济有效的“消白”目的。

现有技术的一般通过冷却塔对循环水进行空冷冷却，冷却后的循环水再对烟气进行喷淋冷却，冷却后的净烟气与来自空冷塔的热空气混合，然后排入大气，以此来实现消白目的，但是现有技术的消白处理设计较为简单，不仅消白的效率较低，而且烟气在进行处理中，余热不能很好的进行回收和利用，导致实用性较低的问题。因此，针对以上的问题，亟需提出适用于高温烟气的具备废热利用的消白系统。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了适用于高温烟气的具备废热利用的消白系统。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：适用于高温烟气的具备废热利用的消白系统，包括原烟气进气管、脱硫塔、循环水箱、烟气冷却器和烟囱，原烟气进气管与烟气冷却器之间固定安装有风机，烟气冷却器与脱硫塔之间固定安装有烟气输送管，脱硫塔与烟囱之间固定安装有烟气排出管，脱硫塔腔内从上到下依次固定安装有除雾器洗涤层、除雾器、洗涤喷淋管、循环水集液器、脱硫喷淋管和脱硫喷淋管，位于脱硫喷淋管下方的脱硫塔底部腔内为脱硫池，洗涤喷淋管、脱硫喷淋管和脱硫喷淋管上均设置有均匀分布的旋转喷水机构，循环水箱右端依次设置有除雾水管、洗涤水管、集液水管和脱硫水管，除雾水管上固定安装有除雾水泵，除雾水管通过除雾水泵与除雾器洗涤层固定连接且连通，洗涤水管上固定安装有洗涤水泵，洗涤水管通过洗涤水泵与洗涤喷淋管固定连接且相互连通，脱硫水管上固定安装有脱硫循环泵，脱硫水管通过脱硫循环泵与脱硫喷淋管固定连接且相互连通，脱硫喷淋管上设置有浓缩循环泵，浓缩循环泵的输入端连通在脱硫池腔内，浓缩循环泵的输出端与脱硫喷淋管固定连接。

优选的，所述烟囱上固定安装有烟气加热器，烟气加热器的冷却水管道和热水管道分别连接烟气冷却器的冷却水管道和热水管道，烟气加热器的冷却水管道上设置有降温水泵，烟气加热器的冷却水管道通过降温水泵与循环水箱连接。

优选的，所述烟气加热器的冷却水管道固定连接有冷媒水回水管道，烟气加热器的热水管道固定连接有高温冷媒水供水管道。

优选的，所述洗涤喷淋管、脱硫喷淋管和脱硫喷淋管均为螺旋状。

优选的，所述旋转喷水机构包括水流杆、水流扇叶和出水管，出水管为空心球体与空心圆柱体的组合体，出水管的球型外壁开设有喷淋孔，出水管的圆柱体顶部固定安装有卡环，洗涤喷淋管、脱硫喷淋管和脱硫喷淋管的底部均开设有与卡环相互卡合的卡槽，出水管通过卡环卡合在卡槽内且能够转动。

优选的，所述水流杆顶端通过轴承活动安装在洗涤喷淋管、脱硫喷淋管和脱硫喷淋管的腔内顶部壁面上，水流杆的底端通过轴承贯穿洗涤喷淋管、脱硫喷淋管和脱硫喷淋管的底部壁面，水流杆的底端伸入在出水管腔内且水流杆的底端与出水管固定连接，水流扇叶固定安装在水流杆外壁上，且水流扇叶位于洗涤喷淋管、脱硫喷淋管和脱硫喷淋管的腔内，洗涤喷淋管、脱硫喷淋管和脱硫喷淋管底部壁面开设有与出水管腔内相互连通的进水槽，进水槽为环形。

优选的，所述集液水管上固定安装有吸收式热泵机组，集液水管通过吸收式热泵机组与循环水集液器固定连接且相互连通。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了适用于高温烟气的具备废热利用的消白系统，具备以下有益效果：

1、该适用于高温烟气的具备废热利用的消白系统，烟气冷却器冷却过程中产生的热水经热水管道输送到烟气加热器中对烟气进行加热，烟气加热器中加热后产生的冷却水通过降温水泵与循环水箱中的水和冷媒水回水混合输送到烟气冷却器中作为冷却剂对烟气进行冷却，同时多余的高温冷媒水通过高温冷媒水供水管道送到其他地方进行余热利用，不仅实现了将烟气中的水分进行去除，达到消白的目的，而且还实现了对余热的回收利用。

2、该适用于高温烟气的具备废热利用的消白系统，通过将洗涤喷淋管、脱硫喷淋管和脱硫喷淋管设置呈螺旋状，提高了循环水体喷淋的效率，加大对烟气喷淋接触的面积，有利于提高对烟气的脱硫、喷淋、洗涤和除尘效率。

3、该适用于高温烟气的具备废热利用的消白系统，通过设置旋转喷水机构，循环水体在通过螺旋状的洗涤喷淋管、脱硫喷淋管和脱硫喷淋管进行循环流通时，通过水流对水流扇叶的冲击从而带动水流杆和出水管进行同步转动，实现喷淋水体的高速转动出水，进一步提高对烟气的洗涤和喷淋效率，具有较强的实用性。

4、该适用于高温烟气的具备废热利用的消白系统，除雾器洗涤层上喷出的水体和洗涤喷淋管喷出是水体最后落到循环水集液器上进行集中的收集和汇聚，然后通过集液水管上的吸收式热泵机组输送回循环水箱腔内，并且吸收式热泵机组对收集的水体进行降温处理，最终实现水体的循环的目的，节约了淡水资源，并且提高淡水的利用率。

5、该适用于高温烟气的具备废热利用的消白系统，通过设置洗涤水管、洗涤水泵和洗涤喷淋管，实现在脱硫塔腔内进行喷淋，喷淋的循环水与向上的烟气在旋流器的作用下，进行掺混，不仅能够洗涤烟气中残留的杂质和粉尘，而且还能够起到降温和冷凝的效果，同时还降低了烟气中水蒸气的含量，实现消白的目的。

6、该适用于高温烟气的具备废热利用的消白系统，脱硫喷淋管和脱硫喷淋管分别通过脱硫循环泵和浓缩循环泵将循环水箱腔内的水体进行喷淋，提高了烟气脱硫喷淋的效率，并且脱硫喷淋管位于脱硫喷淋管的上方，不仅提高了对烟气脱硫的效率，而且还提高了对烟气喷淋、洗涤和清洗的效率。

7、该适用于高温烟气的具备废热利用的消白系统，通过循环水集液器将除雾器洗涤层上喷出的水体和洗涤喷淋管喷出是水体进行回收并且循环到循环水箱内，循环的水体可以吸收烟气中未反应的氨气，起到防止氨气逃走的问题。

附图说明

图1为本发明流程图示意图；

图2为本发明图1中A处放大图；

图3为本发明洗涤喷淋管底部示意图；

图4为本发明旋转喷水机构结构示意图；

图5为本发明图4中B处放大图。

图中：1、原烟气进气管；11、风机；2、脱硫塔；21、脱硫池；22、脱硫喷淋管；23、浓缩循环泵；24、脱硫喷淋管；25、循环水集液器；26、洗涤喷淋管；27、除雾器；28、除雾器洗涤层；3、循环水箱；31、吸收式热泵机组；32、脱硫循环泵；33、除雾水管；34、洗涤水管；35、集液水管；36、脱硫水管；37、除雾水泵；38、洗涤水泵；4、烟气冷却器；41、烟气输送管；5、烟囱；51、烟气排出管；6、旋转喷水机构；61、水流杆；62、水流扇叶；63、出水管；64、喷淋孔；65、进水槽；66、卡环；67、卡槽；7、烟气加热器；71、冷媒水回水管道；72、高温冷媒水供水管道；73、降温水泵。

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1-5，本发明提供了一种技术方案：适用于高温烟气的具备废热利用的消白系统，包括原烟气进气管1、脱硫塔2、循环水箱3、烟气冷却器4和烟囱5，原烟气进气管1与烟气冷却器4之间固定安装有风机11，烟气冷却器4与脱硫塔2之间固定安装有烟气输送管41，脱硫塔2与烟囱5之间固定安装有烟气排出管51，烟囱5上固定安装有烟气加热器7，烟气加热器7的冷却水管道和热水管道分别连接烟气冷却器4的冷却水管道和热水管道，烟气加热器7的冷却水管道上设置有降温水泵73，烟气加热器7的冷却水管道通过降温水泵73与循环水箱3连接，烟气加热器7的冷却水管道固定连接有冷媒水回水管道71，烟气加热器7的热水管道固定连接有高温冷媒水供水管道72，烟气冷却器4采用搪瓷热管式烟气冷却器，烟气加热器7采用采用搪瓷翅片管式烟气加热器，烟气经原烟气进气管1进入风机11中，经风机11输送到烟气冷却器4中进行冷却，冷却后的烟气进入脱硫塔2内，经脱硫塔2洗涤后的烟气上升，通过烟气排出管51进入到烟囱5内，再经过烟气加热器7进行加热，加热后的烟气最终通过烟囱5顶部排出，烟气冷却器4冷却过程中产生的热水经热水管道输送到烟气加热器7中对烟气进行加热，烟气加热器7中加热后产生的冷却水通过降温水泵73与循环水箱3中的水和冷媒水回水混合输送到烟气冷却器4中作为冷却剂对烟气进行冷却，同时多余的高温冷媒水通过高温冷媒水供水管道72送到其他地方进行余热利用，脱硫塔2腔内从上到下依次固定安装有除雾器洗涤层28、除雾器27、洗涤喷淋管26、循环水集液器25、脱硫喷淋管24和脱硫喷淋管22，位于脱硫喷淋管22下方的脱硫塔2底部腔内为脱硫池21，洗涤喷淋管26、脱硫喷淋管24和脱硫喷淋管22上均设置有均匀分布的旋转喷水机构6，且洗涤喷淋管26、脱硫喷淋管24和脱硫喷淋管22均为螺旋状，旋转喷水机构6包括水流杆61、水流扇叶62和出水管63，出水管63为空心球体与空心圆柱体的组合体，出水管63的球型外壁开设有喷淋孔64，出水管63的圆柱体顶部固定安装有卡环66，洗涤喷淋管26、脱硫喷淋管24和脱硫喷淋管22的底部均开设有与卡环66相互卡合的卡槽67，出水管63通过卡环66卡合在卡槽67内且能够转动，水流杆61顶端通过轴承活动安装在洗涤喷淋管26、脱硫喷淋管24和脱硫喷淋管22的腔内顶部壁面上，水流杆61的底端通过轴承贯穿洗涤喷淋管26、脱硫喷淋管24和脱硫喷淋管22的底部壁面，水流杆61的底端伸入在出水管63腔内且水流杆61的底端与出水管63固定连接，水流扇叶62固定安装在水流杆61外壁上，且水流扇叶62位于洗涤喷淋管26、脱硫喷淋管24和脱硫喷淋管22的腔内，洗涤喷淋管26、脱硫喷淋管24和脱硫喷淋管22底部壁面开设有与出水管63腔内相互连通的进水槽65，进水槽65为环形。通过将洗涤喷淋管26、脱硫喷淋管24和脱硫喷淋管22设置呈螺旋状，提高了循环水体喷淋的效率，加大对烟气喷淋接触的面积，有利于提高对烟气的脱硫、喷淋、洗涤和除尘效率，通过设置旋转喷水机构6，循环水体在通过螺旋状的洗涤喷淋管26、脱硫喷淋管24和脱硫喷淋管22进行循环流通时，通过水流对水流扇叶62的冲击从而带动水流杆61和出水管63进行同步转动，实现喷淋水体的高速转动出水，进一步提高对烟气的洗涤和喷淋效率，具有较强的实用性。

循环水箱3右端依次设置有除雾水管33、洗涤水管34、集液水管35和脱硫水管36，除雾水管33上固定安装有除雾水泵37，除雾水管33通过除雾水泵37与除雾器洗涤层28固定连接且连通，洗涤水管34上固定安装有洗涤水泵38，洗涤水管34通过洗涤水泵38与洗涤喷淋管26固定连接且相互连通，集液水管35上固定安装有吸收式热泵机组31，集液水管35通过吸收式热泵机组31与循环水集液器25固定连接且相互连通，脱硫水管36上固定安装有脱硫循环泵32，脱硫水管36通过脱硫循环泵32与脱硫喷淋管24固定连接且相互连通，脱硫喷淋管22上设置有浓缩循环泵23，浓缩循环泵23的输入端连通在脱硫池21腔内，浓缩循环泵23的输出端与脱硫喷淋管22固定连接。

在使用时，烟气经原烟气进气管1进入风机11中，经风机11输送到烟气冷却器4中进行冷却，冷却后的烟气进入脱硫塔2内，经脱硫塔2洗涤后的烟气上升，通过烟气排出管51进入到烟囱5内，再经过烟气加热器7进行加热，加热后的烟气最终通过烟囱5顶部排出，烟气冷却器4冷却过程中产生的热水经热水管道输送到烟气加热器7中对烟气进行加热，烟气加热器7中加热后产生的冷却水通过降温水泵73与循环水箱3中的水和冷媒水回水混合输送到烟气冷却器4中作为冷却剂对烟气进行冷却，同时多余的高温冷媒水通过高温冷媒水供水管道72送到其他地方进行余热利用，不仅实现了将烟气中的水分进行去除，达到消白的目的，而且还实现了对余热的回收利用，冷却后的烟气进入脱硫塔2内，除雾水泵37工作，将循环水箱3腔内的水体通过除雾器洗涤层28开始喷射除雾，洗涤水泵38工作，将循环水箱3腔内的水体通过洗涤喷淋管26开设对烟气进行水洗，从上往下，除雾器洗涤层28上喷出的水体和洗涤喷淋管26喷出是水体最后落到循环水集液器25上进行集中的收集和汇聚，然后通过集液水管35上的吸收式热泵机组31输送回循环水箱3腔内，并且吸收式热泵机组31对收集的水体进行降温处理，最终实现水体的循环，与此同时，冷却后的循环水体返回到循环水箱3腔内，然后通过洗涤水管34、洗涤水泵38和洗涤喷淋管26，实现在脱硫塔2腔内进行喷淋，喷淋的循环水与向上的烟气在旋流器的作用下，进行掺混，不仅能够洗涤烟气中残留的杂质和粉尘，而且还能够起到降温和冷凝的效果，同时还降低了烟气中水蒸气的含量，实现消白的目的，脱硫喷淋管24和脱硫喷淋管22分别通过脱硫循环泵32和浓缩循环泵23将循环水箱3腔内的水体进行喷淋，提高了烟气脱硫喷淋的效率，并且脱硫喷淋管24位于脱硫喷淋管22的上方，不仅提高了对烟气脱硫的效率，而且还提高了对烟气喷淋、洗涤和清洗的效率，通过循环水集液器25将除雾器洗涤层28上喷出的水体和洗涤喷淋管26喷出是水体进行回收并且循环到循环水箱3内，循环的水体可以吸收烟气中未反应的氨气，起到防止氨气逃走的问题。

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 (7)

1.适用于高温烟气的具备废热利用的消白系统，包括原烟气进气管(1)、脱硫塔(2)、循环水箱(3)、烟气冷却器(4)和烟囱(5)，其特征在于：所述原烟气进气管(1)与烟气冷却器(4)之间固定安装有风机(11)，烟气冷却器(4)与脱硫塔(2)之间固定安装有烟气输送管(41)，脱硫塔(2)与烟囱(5)之间固定安装有烟气排出管(51)，脱硫塔(2)腔内从上到下依次固定安装有除雾器洗涤层(28)、除雾器(27)、洗涤喷淋管(26)、循环水集液器(25)、脱硫喷淋管(24)和脱硫喷淋管(22)，位于脱硫喷淋管(22)下方的脱硫塔(2)底部腔内为脱硫池(21)，洗涤喷淋管(26)、脱硫喷淋管(24)和脱硫喷淋管(22)上均设置有均匀分布的旋转喷水机构(6)，循环水箱(3)右端依次设置有除雾水管(33)、洗涤水管(34)、集液水管(35)和脱硫水管(36)，除雾水管(33)上固定安装有除雾水泵(37)，除雾水管(33)通过除雾水泵(37)与除雾器洗涤层(28)固定连接且连通，洗涤水管(34)上固定安装有洗涤水泵(38)，洗涤水管(34)通过洗涤水泵(38)与洗涤喷淋管(26)固定连接且相互连通，脱硫水管(36)上固定安装有脱硫循环泵(32)，脱硫水管(36)通过脱硫循环泵(32)与脱硫喷淋管(24)固定连接且相互连通，脱硫喷淋管(22)上设置有浓缩循环泵(23)，浓缩循环泵(23)的输入端连通在脱硫池(21)腔内，浓缩循环泵(23)的输出端与脱硫喷淋管(22)固定连接。

2.根据权利要求1所述的适用于高温烟气的具备废热利用的消白系统，其特征在于：所述烟囱(5)上固定安装有烟气加热器(7)，烟气加热器(7)的冷却水管道和热水管道分别连接烟气冷却器(4)的冷却水管道和热水管道，烟气加热器(7)的冷却水管道上设置有降温水泵(73)，烟气加热器(7)的冷却水管道通过降温水泵(73)与循环水箱(3)连接。

3.根据权利要求2所述的适用于高温烟气的具备废热利用的消白系统，其特征在于：所述烟气加热器(7)的冷却水管道固定连接有冷媒水回水管道(71)，烟气加热器(7)的热水管道固定连接有高温冷媒水供水管道(72)。

4.根据权利要求1所述的适用于高温烟气的具备废热利用的消白系统，其特征在于：所述洗涤喷淋管(26)、脱硫喷淋管(24)和脱硫喷淋管(22)均为螺旋状。

5.根据权利要求1所述的适用于高温烟气的具备废热利用的消白系统，其特征在于：所述旋转喷水机构(6)包括水流杆(61)、水流扇叶(62)和出水管(63)，出水管(63)为空心球体与空心圆柱体的组合体，出水管(63)的球型外壁开设有喷淋孔(64)，出水管(63)的圆柱体顶部固定安装有卡环(66)，洗涤喷淋管(26)、脱硫喷淋管(24)和脱硫喷淋管(22)的底部均开设有与卡环(66)相互卡合的卡槽(67)，出水管(63)通过卡环(66)卡合在卡槽(67)内且能够转动。

6.根据权利要求4所述的适用于高温烟气的具备废热利用的消白系统，其特征在于：所述水流杆(61)顶端通过轴承活动安装在洗涤喷淋管(26)、脱硫喷淋管(24)和脱硫喷淋管(22)的腔内顶部壁面上，水流杆(61)的底端通过轴承贯穿洗涤喷淋管(26)、脱硫喷淋管(24)和脱硫喷淋管(22)的底部壁面，水流杆(61)的底端伸入在出水管(63)腔内且水流杆(61)的底端与出水管(63)固定连接，水流扇叶(62)固定安装在水流杆(61)外壁上，且水流扇叶(62)位于洗涤喷淋管(26)、脱硫喷淋管(24)和脱硫喷淋管(22)的腔内，洗涤喷淋管(26)、脱硫喷淋管(24)和脱硫喷淋管(22)底部壁面开设有与出水管(63)腔内相互连通的进水槽(65)，进水槽(65)为环形。

7.根据权利要求1所述的适用于高温烟气的具备废热利用的消白系统，其特征在于：所述集液水管(35)上固定安装有吸收式热泵机组(31)，集液水管(35)通过吸收式热泵机组(31)与循环水集液器(25)固定连接且相互连通。

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