CN206823529U - 湿法脱硫塔内热管换热节水除雾防石膏雨装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种湿法脱硫塔内热管换热节水除雾防石膏雨装置。该系统自下而上分别是脱硫浆液池、烟气入口、托盘、浆液喷淋层、热管换热层、整流器、除雾器及净烟气出口。其中浆液喷淋层设有三层；热管换热层设有六层，以一定角度错开布置；粗除雾器位于冲水装置的上游和下游之间，精除雾器位于冲水装置的下游。本实用新型具有换热冷凝节水除雾功能，不需要引入冷却装置及冷却介质对烟气进行冷凝，系统具有成本低、能耗少、效率高、易更换等优点，从而有效消除石膏雨。

Description

湿法脱硫塔内热管换热节水除雾防石膏雨装置

技术领域

本实用新型涉及湿法烟气脱硫技术领域，具体涉及一种湿法脱硫塔内热管换热节水除雾防石膏雨装置。

背景技术

我国90%的电厂脱硫时均采用石灰石-石膏湿法脱硫技术，早期的湿法脱硫系统均装有气-气换热器（Gas-gas Heater，简称GGH），随着时间的推移，其易腐蚀、堵塞等一系列问题已经显现，目前大部分电厂已取消GGH。

GGH的取消将导致排烟温度降低，烟气抬升高度降低，产生“石膏雨”问题，给附近的百姓生活带来很大的影响。GGH并不能从实质上消除“石膏雨”，故而从源头上解决“石膏雨”问题，是采用石灰石-石膏湿法脱硫技术的当务之急。

实用新型内容

为了克服背景技术存在的问题，本实用新型提供了一种湿法脱硫塔内热管换热节水除雾防石膏雨装置。

本实用新型的湿法脱硫塔内热管换热节水除雾防石膏雨装置，包括脱硫浆液池、烟气入口、托盘、浆液喷淋层、脱硫塔壁面、热管换热层、整流器、除雾器、冲水装置和净烟气出口。其中浆液喷淋层设有三层；热管换热层设有六层，以一定角度错开布置；除雾器设有粗除雾器和精除雾器。

进一步的，所述热管换热层沿圆形截面以一定角度呈水平方向布置，且每层热管换热层之间逆时针错开15°。

进一步的，在脱硫塔壁面外侧，热管换热层的放热端周围安装有上、下两层换热风扇，上层换热风扇顶部安装有环形挡板。

进一步的，在热管换热层吸热端的上方安装整流器。

进一步的，脱硫塔壁面在热管换热层变截面入口处形成收缩段，出口处形成扩张段。

进一步的，热管在脱硫塔壁面上的连接方式为螺纹连接。

本实用新型装置的工作原理如下：当含硫烟气进入脱硫塔后，首先经过托盘，使烟气的流速均匀，增大浆液喷淋层内的烟气与浆液之间的接触面积，提高脱硫效果；而后烟气穿过喷淋层到达布置有热管换热层入口处的收缩段，烟气流速将会增加，提高热管换热层吸热端的吸热效率，降低了烟气的饱和温度，回收饱和烟气中的大量水蒸气；而后烟气通过热管换热层出口处的扩张段和整流器，降低了烟气的流速，且使得烟气流场均匀；最后烟气经过冲水装置、粗除雾器和精除雾器，烟气得到充分净化和除雾，排出脱硫塔，从源头上降低了石膏雨存在的可能。

本实用新型通过在塔内引入热管换热层对烟气进行冷却，不仅节省了大量的冷却装置及冷却介质，而且使冷凝液落入脱硫浆液池，减少了系统补水量，可谓是一举多得。

附图说明

图1为本实用新型的一种湿法脱硫塔内热管换热节水除雾防石膏雨装置结构示意图。

图2为图1中A-A向剖视图。

附图标记说明：1-脱硫浆液池；2-烟气入口；3-托盘；4-浆液喷淋层；5-脱硫塔壁面；6-换热风扇；7-热管换热层；8-环形挡板；9-整流器；10-粗除雾器；11-冲水装置；12-精除雾器；13-净烟气出口。

具体实施方式

为了使本实用新型的技术方案能够更好的被理解，下面将结合附图详细说明本实用新型的实施情况。

如图1所示，本实用新型的湿法脱硫塔内热管换热节水除雾防石膏雨装置，包括脱硫浆液池1、烟气入口2、托盘3、浆液喷淋层4、脱硫塔壁面5、换热风扇6、热管换热层7、环形挡板8、整流器9、粗除雾器10、冲水装置11、精除雾器12和净烟气出口13。其中，浆液喷淋层4设有三层；热管换热层7设有六层，各层之间以一定角度错开布置；热管换热层7的入口段为收缩段，出口段为扩张段；在热管换热层7的入口段和出口段外墙上分别设置有换热风扇6；环形挡板8下游设置有整流器9；粗除雾器10位于冲水装置11的上游和下游之间；精除雾器12位于冲水装置11的下游。

本实用新型装置的工作原理如下：当含硫烟气由烟气入口2进入脱硫塔后，首先经过托盘3，使烟气的流速均匀，增大浆液喷淋层4内的烟气与浆液之间的接触面积，提高脱硫效果；而后烟气穿过喷淋层4到达布置有热管换热层7入口处的收缩段，此时的烟气流速将会增加，提高热管换热层7吸热端的吸热效率，从而降低了烟气的饱和温度，回收饱和烟气中的大量水蒸气；而后烟气通过热管换热层7出口处的扩张段和整流器9，降低了烟气的流速，且使得烟气流场均匀；最后烟气经过冲水装置11、粗除雾器10和精除雾器12，烟气得到充分净化和除雾，由净烟气出口13排出脱硫塔。

由于GGH的取消，排烟温度大幅度降低，因此电厂“冒白烟”现象十分普遍。为了从源头上解决此问题，需采用降低烟气温度的方法，将饱和烟气中的水蒸气冷凝析出。目前，上海外高桥三电厂在吸收塔后加装了一组冷却器达到了减少排烟中的水蒸气的目的，但是此方法不仅消耗能源和冷却水，而且易造成二次携带。本实用新型提出在浆液喷淋层4与粗除雾器10之间加装热管换热层7，不仅可以降低排烟的温度，将饱和烟气中的水蒸气冷凝析出，而且可以通过粗除雾器10和精除雾器12除雾，避免二次携带。

本实用新型中，热管采用工业纯钛等新型材料，可以防止酸性腐蚀。为了加强换热，脱硫塔壁面5外侧热管换热层7的放热端装有大量翅片，且在脱硫塔壁面外侧装有一定数量的换热风扇6，使热管换热层7的放热端与周围空气强制对流换热，增强散热效果。为防止热管换热层7的放热端受自然环境的破坏，在脱硫塔壁面5外侧变截面扩张段上方安装有环形挡板8。

本实用新型中的热管换热层7中的热管采用圆形管，其阻力小，接触换热面积大，有较好的换热效果。为防止烟气发生短路，热管换热层7每层以逆时针方向15°错开，从而达到较好的换热效果。

本实用新型的中，热管换热层7入口段变截面处形成收缩段，此变化使来流烟气流速增大，强化热管换热层7吸热端的对流换热；热管换热层7出口段变截面处形成扩张段，使出口烟气流速变小，利于除雾。为了使变截面收缩段的出口烟气流速平缓、均匀，在收缩段的上方加装整流器9，以此提升除雾器的效果。

热管与脱硫塔壁面5之间以螺纹方式进行连接，当热管换热层7中的部分热管发生故障时可以进行更换。

通过模拟及计算可以得到不同机组容量下烟气温度每降低1℃/h的凝结水量，其结果见下表：

显然，对于大容量机组，烟气温度每降低10℃，每小时将凝结出50-100吨左右的水。通过这种塔内热管换热节水除雾防石膏雨装置，不仅可以从源头上处理石膏雨问题，而且可以减少系统补水量，具有明显的经济效益与环保效益。

以上描述和解释了本实用新型的主要原理、基本特征和其优点，不能以此限定本实用新型实施的范围。上述说明书中描述的只是本实用新型的原理和特征，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有诸多的变化与改进，这些都在保护范围内。

Claims (6)

1.一种湿法脱硫塔内热管换热节水除雾防石膏雨装置，该装置自下而上分别是脱硫浆液池、烟气入口、托盘、浆液喷淋层、热管换热层、整流器、粗除雾器、精除雾器及净烟气出口，其特征在于：其中浆液喷淋层设有三层；热管换热层设有六层，各层之间以一定角度错开布置；热管换热层的入口段为收缩段，出口段为扩张段；在热管换热层的入口段和出口段分别设置有换热风扇；还包括环形挡板和冲水装置，环形挡板下游设置有整流器；粗除雾器位于冲水装置的上游和下游之间；精除雾器位于冲水装置的下游。

2.根据权利要求1所述的湿法脱硫塔内热管换热节水除雾防石膏雨装置，其特征在于：所述热管换热层沿圆形截面以一定角度呈水平方向布置，且每层热管换热层之间逆时针错开15°。

3.根据权利要求1所述的湿法脱硫塔内热管换热节水除雾防石膏雨装置，其特征在于：在脱硫塔壁面的外侧，热管换热层的放热端周围安装有上、下两层换热风扇，上层换热风扇顶部安装有所述环形挡板。

4.根据权利要求1所述的湿法脱硫塔内热管换热节水除雾防石膏雨装置，其特征在于：在热管换热层吸热端的上方安装有所述整流器。

5.根据权利要求1所述的湿法脱硫塔内热管换热节水除雾防石膏雨装置，其特征在于：脱硫塔壁面在热管换热层变截面入口处形成收缩段，出口处形成扩张段。

6.根据权利要求5所述的湿法脱硫塔内热管换热节水除雾防石膏雨装置，其特征在于：热管换热层的热管在脱硫塔壁面的连接方式为螺纹连接。