CN203010646U - 燃煤锅炉尾气除尘、余热回收和酸雾去除装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃煤锅炉尾气除尘、余热回收和酸雾去除装置。该装置按气体流动方向依次包括粉尘去除区、余热回收区和酸雾去除区，粉尘去除区采用三级串联除尘形式，依次包括预过滤器、旋风过滤器和袋式过滤器；余热回收区设置多组并联的防腐高效板式换热器回收余热，将气体温度由150℃～160℃换热至50℃以下；酸雾去除区设置纤维层过滤捕集介质去除酸雾。该装置可以有效降低排烟温度，回收尾气余热，提高锅炉热效率，同时可以去除尾气中的酸雾，将尾气中二氧化硫等有害气体转化为酸液回收，防止尾部受热面腐蚀。

Description

燃煤锅炉尾气除尘、余热回收和酸雾去除装置

技术领域

本实用新型涉及气体的余热回收和脱硫除尘装置，尤其涉及燃煤锅炉尾气除尘、余热回收和酸雾去除装置。

背景技术

燃煤锅炉使用燃料为煤炭，煤炭内含有硫分，按其存在的形态分为有机硫和无机硫两种，按其在空气中能否燃烧又分为可燃硫和不可燃硫。煤炭在燃烧时，可燃硫生成SO₂、SO₃，不仅腐蚀设备，而且污染空气，甚至降酸雨，严重危及植物生长和人的健康。煤炭中的水分可分为外在水分和内在水分。一般将煤炭中有机质燃烧后产生的水分和煤炭中固有的水分称为内在水分，因开采、运输、洗煤和储存过程中外界水进入煤炭而含有的水分称为外在水分。各种煤炭平均而言，内在水分和外在水分总合约占煤炭重量的10wt%。由于煤炭燃烧过程产生SOx，也产生水分，尤其对于采用高硫煤炭的锅炉，烟气露点温度较高，排气温度一般不低于150℃，低于这个温度，至二氧化硫露点以下，就会在锅炉尾部形成硫酸雾，经常引起锅炉尾部受热面低温腐蚀，特别是空气预热器，严重时，1-2年就需更换。所以，为避免低温腐蚀，不得不提高排烟温度，燃煤锅炉的设计排烟温度都是不低于150℃。

大锅炉一般有除尘设备，而且有热回收装置，但由于缺少对气体冷凝后形成的酸雾的去除设备，为了减少低温排气形成酸雾对设备的腐蚀，排气温度一般在150℃～160℃。但是，锅炉的这一排烟温度是相当高的，具有较大的利用价值，目前这一部分热量被直接排放掉。尾气排放温度高，不但降低了锅炉的热效率，同时将大量有害气体（如SO₂等）排向大气，严重污染环境，同时极大地浪费能源。

烟气脱硫主要有干法、湿法和半干半湿法，但均采用脱硫剂，吸收烟气中二氧化硫气体，一般设备复杂，投资大，运行费用高，同时增加烟气阻力，增加烟尘量，加大除尘负荷。因而，中小型工业锅炉安装脱硫装置的较少。并且采用湿法脱硫系统的锅炉，在烟气进入脱硫系统之前要求烟气温度尽量降低，否则不能保证脱硫效率，一般要求温度控制在80-100℃之间，但现有的锅炉烟气都超过这一温度要求，只有采用烟气喷水的方法，浪费了大量的水资源和烟气余热；也有采用烟气加热器（GGH）的脱硫系统，但该系统堵塞严重且耗费大量的用电。因此，寻求适宜的脱硫方法，从而深度降低排烟温度至露点以下具有重要的意义。

CN200910014905.3公开了一种锅炉深度降低排烟温度余热利用系统，属于锅炉深度降低排烟温度至露点以下的余热回收节能系统，该系统包括低压省煤器、电除尘器、脱硫系统和热力循环的回热或供热系统，其特征是以低压省煤器为吸热主体，安装在锅炉除尘器出口和脱硫系统进口的尾部烟道上，将锅炉排烟温度降低至露点以下且≥80℃；低压省煤器的换热元件采用搪瓷或者镍基渗层耐腐蚀材质，或者耐腐蚀钢材，以提高露点以后的设备抗腐蚀能力，提高可靠性。吸热介质为水，来自于发电厂热力循环的回热系统或供热系统，两者根据需要可以切换。CN200910024063.X公开了一种锅炉烟气深度冷却余热回收系统，包括烟气深冷冷却器、暖风器及其组成的独立水循环系统，利用经过静电除尘器除尘后的烟气在烟气深冷冷却器内加热冷水以回收排烟余热，烟气深冷冷却器出口热水被送到暖风器预热空气，提高锅炉助燃空气温度；烟气经烟气深冷冷却器后直接通入脱硫塔，进行脱硫回收处理，最后经湿烟囱排放。该系统不需要改变机组现有热力系统，在回收烟气余热的同时，不影响其长周期安全运行，不仅降低了排烟温度，而且节约了脱硫耗水量。但是，由于受到后期湿法脱硫的工作温度的需要，上述方法仅能将烟气温度降低到80-100℃之间，并没解决相当一部分热量浪费的问题。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种燃煤锅炉尾气除尘、余热回收和酸雾去除装置，该装置可以有效降低排烟温度，回收尾气余热，提高锅炉热效率，同时可以去除尾气中的酸雾，将尾气中二氧化硫等有害气体转化为酸液回收，防止尾部受热面腐蚀。

本实用新型燃煤锅炉尾气除尘、余热回收和酸雾去除装置，按气体流动方向依次包括粉尘去除区、余热回收区和酸雾去除区，粉尘去除区采用三级串联除尘形式，依次包括预过滤器、旋风过滤器和袋式过滤器；余热回收区设置多组并联的防腐高效板式换热器回收余热，将气体温度由150℃～160℃换热至50℃以下；酸雾去除区设置纤维层过滤捕集介质去除酸雾。

本实用新型中，排放温度为150℃～160℃的燃煤锅炉尾气，经鼓风设备提压后，进入粉尘去除区除尘。采用三级串联形式的粉尘去除技术，粉尘的去除率大于99.99wt%，预过滤器去除99wt%以上的大粒径粉尘，旋风过滤器去除95wt%以上的中、小粒径的粉尘，袋式过滤器去除95wt%以上的小粒径和微细粉尘。粉尘的多级高效去除有利于防止后续管道和设备的堵塞。

本实用新型中，除尘后的尾气进入余热回收区，余热回收区设置两个并联的区域交替使用，每个区域内设置多组并联的防腐高效板式换热器。两个并联区域交替使用，一用一备，以解决在长期连续换热过程，因换热气体中挟带极少量微细粉尘在换热器内积存，形成热阻，影响换热效果。防腐高效板式换热器为气液间接换热器，流经气体压力损失不大于300Pa，换热的另一介质为常温水。气体温度由150℃～160℃换热至50℃以下，高效回收了尾气的水蒸汽潜热和100℃～110℃温差的显热，提高热效率。采用防腐、高效、压力损失小的板式换热器，耐稀硫酸腐蚀，减少换热器占用空间。

本实用新型中，回收余热后的尾气进入酸雾去除区，酸雾去除区设置两个并联的区域交替使用，每个区域内设置纤维层过滤捕集介质。两个并联区域交替使用，一用一备，以解决长期处理酸雾过程，因气体中挟带极少量微细粉尘在纤维层过滤捕集介质逐渐堆积形成堵塞，增加过滤捕集压力损失，影响酸雾捕集效果，酸雾去除区排放尾气，不含有液体和雾状物质，对排气筒的腐蚀低于150℃～160℃未经处理的燃煤锅炉尾气的腐蚀。本实用新型中，酸雾去除区气体通过纤维层过滤捕集介质的流速小于0.1m/s。

本实用新型中，采用三级串联形式粉尘去除技术可以有效去除粉尘，粉尘的去除率大于99.99 wt%，有利于防止后续管道和设备的堵塞。采用防腐、高效、压力损失小的板式换热器回收余热，可以将现有尾气排放温度由150℃～160℃，降低到50℃以下，高效回收燃煤锅炉尾气的水蒸汽潜热和100℃～110℃温差的显热，提高热效率；同时可以回收冷凝下来的稀酸溶液，长期耐稀硫酸腐蚀，减少换热器占用空间。采用过滤捕集技术去除换热后尾气中的酸雾，可以将粒径很小的酸雾捕集，去除率高，气体中粒径0.01微米及以上酸雾的去除率大于99.9 wt%；并且防腐耐温性能好，能在苛刻条件下运行，适于长期连续运转；同时酸雾能以纯净状态回收，排放尾气不含有酸雾，对排气筒的腐蚀低于现有燃煤锅炉尾气150℃～160℃温度下的腐蚀。

附图说明

 图1为本实用新型燃煤锅炉尾气除尘、余热回收和酸雾去除装置的结构示意图。

具体实施方式

以下对本实用新型装置的的具体工艺过程进行说明。本实用新型中wt%为质量分数。

将现有燃煤锅炉排放温度为150℃～160℃的尾气1，经过鼓风设备2提压后，首先进入粉尘去除区的预过滤器3，去除气体中99wt%以上的大粒径粉尘；去除大粒径粉尘后的气体进入粉尘去除区的旋风过滤器4，去除气体中95wt%以上的中、小粒径粉尘；去除中、小粒径粉尘的气体进入粉尘去除区的袋式过滤器5，去除95wt%以上的小粒径和微细粉尘。去除粉尘后的气体进入余热回收区中两个并联的防腐高效板式换热器中的一个，例如回收区6，在换热器内与连续流动的常温水进行换热，气体温度由150℃～160℃降至50℃以下，管道排出冷凝下来的稀酸溶液进行回收，换热后升温的水用于其它场合。余热回收区中并联的两个区域回收区6和回收区7交替运行，当在回收区6进行的换热过程出现粉尘堵塞现象，切换阀门至回收区7进行换热过程，停止换热的回收区6进行除尘检修，检修好后备用。换热后的气体进入酸雾去除区两个并联区域中的一个，例如去除区8，气体中的酸雾在纤维层过滤捕集介质上被过滤捕集，捕集在纤维层过滤捕集介质上的酸雾聚结增大变为液体，通过重力流至纤维层过滤捕集介质的下方，通过管道排出。在酸雾去除区，气体通过纤维层过滤捕集介质的流速小于0.1m/s，酸雾去除率大于99.9wt%。酸雾去除区中并联的相同两个区域去除区8和去除区9交替运行，当在去除区8进行的酸雾去除过程，出现粉尘对纤维层过滤捕集介质的堵塞现象，切换阀门至去除区9进行酸雾去除过程，停止酸雾去除区8进行检修，更换纤维层过滤捕集介质，检修好后备用。去除酸雾后的气体11的温度不大于50℃，不含有酸雾，通过管道连接到原有排气筒10排放。

Claims (5)

1.一种燃煤锅炉尾气除尘、余热回收和酸雾去除装置，按气体流动方向依次包括粉尘去除区、余热回收区和酸雾去除区，粉尘去除区采用三级串联除尘形式，依次包括预过滤器、旋风过滤器和袋式过滤器；余热回收区设置多组并联的防腐高效板式换热器回收余热，将气体温度由150℃～160℃换热至50℃以下；酸雾去除区设置纤维层过滤捕集介质去除酸雾。

2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：除尘后的尾气进入余热回收区，余热回收区设置两个并联的区域交替使用，每个区域内设置多组并联的防腐高效板式换热器。

3.按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于：防腐高效板式换热器为气液间接换热器，流经气体压力损失不大于300Pa，换热的另一介质为常温水。

4.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：回收余热后的尾气进入酸雾去除区，酸雾去除区设置两个并联的区域交替使用，每个区域内设置纤维层过滤捕集介质。

5.按照权利要求1或4所述的装置，其特征在于：酸雾去除区气体通过纤维层过滤捕集介质的流速小于0.1m/s。

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