CN207169372U - 一种烟气净化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种烟气净化系统。该烟气净化系统至少包括第一反应器和第二反应器，还包括换热器，换热器的第一气体通道的出口与所述第一反应器的烟气入口相通，所述第一反应器的烟气排放口与所述第二反应器的烟气入口相通，所述第二反应器的烟气排放口与换热器的第二气体通道的入口相通。这样，烟气生产设备排出的高温烟气能够通过换热器与反应器排出的低温烟气进行热交换，高温烟气温度下降，低温烟气温度上升。利用该烟气净化系统既不需要单独设置加热低温烟气的设备,也不需要给通过加装降温器对高温烟气进行冷却，并可以简化烟气净化系统结构，降低设备投入及运营成本及能耗。

Description

一种烟气净化系统

技术领域

本实用新型涉及烟气净化技术，具体涉及一种烟气净化系统。

背景技术

当前，火力发电和金属冶炼等烟气生产设备会由于燃煤燃料而产生烟气；这些烟气中含有SO₂及NOx等污染物，这些污染物已经形成大气污染的主要根源。

目前，有多种对烟气进行净化方法，根据原理不同，有吸收法、吸附法、催化转化法、生物法及等离子法等。其中，吸收法是最常用的方式，其主要原理是通过吸收将烟气中的污染物分离出来，进而达到除去SO₂及NOx等污染物的目的。

现有的利用吸收法烟气净化系统设置烟气净化反应器，将要净化的烟气及适当的吸收剂通入反应器中，在反应器中，吸收剂与烟气接触并反应，将烟气中污染物进行吸收，实现对烟气的净化，然后将净化后的烟气再排出或进行其他处理；被吸收的污染物可以进行无害化处理或进行相应的回收。中国专利文献CN 1156332C就公开一种多相烟气净化反应器，该多相烟气净化反应器包括烟气净化反应器壳体，壳体内安装有锥形圈和锥体配合使用的锥式结构件，以促进烟气与吸收剂的混合接触及反应。

为了避免净化后排出烟气中水分的液化，往往在排出前需要对净化后的烟气进行加热，以使烟气中的水分以气态形式排出；加热就需要设置相应加热设备；这设置加热设备不仅使得烟气净化系统结构更加复杂，增加设备成本投入，还导致烟气净化系统运营成本及能耗增加。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种烟气净化系统，该烟气净化系统不仅可以减少设备投入，还可以降低烟气净化系统的运营成本，降低烟气净化系统的能耗。

基于上述目的，本实用新型提供的烟气净化系统中，至少包括第一反应器和第二反应器，还包括换热器，所述换热器至少包括由热交介质隔离的第一气体通道和第二气体通道；所述第一气体通道的出口与所述第一反应器的烟气入口相通，所述第一反应器的烟气排放口与所述第二反应器的烟气入口相通，所述第二反应器的烟气排放口与所述第二气体通道的入口相通。这样，可以使烟气生产设备排出的高温烟气首先进入换热器的第一气体通道；同时，从第二反应器的烟气排放口排出的低温烟气通过换热器的第二气体通道，这样就可以通过换热器使高温烟气和低温烟气进行热交换，高温烟气温度下降，低温烟气温度上升。因此，利用该烟气净化系统不需要单独设置加热低温烟气的设备，可以简化烟气净化系统结构，降低设备投入及运营成本及能耗。另外，高温烟气温度降低，可以减少净化反应过程中水分蒸发，节约用水量，减少净化后烟气含水量，进而有利于降低烟气对设备的腐蚀作用，降低烟气排放前的除雾需求。

进一步的可选技术方案中，烟气净化系统还包括排烟管道；所述换热器包括位于所述排烟管道中的换热介质管路，所述换热介质管路内形成所述第一气体通道，所述换热介质管路外形成第二气体通道；所述第二反应器的烟气排放口与所述排烟管道相通，所述第二反应器的烟气排放口通过所述排烟管道与所述第二气体通道的入口相通。将换热器设置在排烟管道中，可以更进一步的简化烟气净化系统结构，更充分利用高温烟气热量，提高烟气净化系统的节能、净化效率等等综合效果。

进一步的技术方案中，所述排烟管道安装在所述第二反应器的上部，所述第二反应器的烟气排放口与所述排烟管道的下部相通。将排烟气管道与第二反应器安装在一起可以提高烟气净化系统集成度，节约烟气净化系统占地。

进一步的技术方案中，所述排烟管道上端与大气相通，形成烟囱；这样省去了专门建造烟囱，进而有利于降低烟气净化系统的制造成本。

进一步的技术方案中，所述第二反应器的烟气入口位于所述排烟管道中；还包括中间烟道；所述中间烟道的一端与第一反应器的烟气排放口相接，另一端伸入所述排烟管道中与所述第二反应器的烟气入口相接。这样可以使排烟管道(烟囱)与反应器结合，增加烟气净化系统结构紧凑性。

进一步的技术方案中，所述第二反应器的烟气排放口位于下部；还包括烟气排放支管，所述烟气排放支管的下端与所述第二反应器的烟气排放口相通，上端与所述排烟管道的下部相通。

优选技术方案中，包括多个位于第二反应器外部的烟气排放支管，多个所述烟气排放支管分布在所述第二反应器的外周。这样可以保证从第二反应器烟气排放口与排烟管道之间的烟气顺畅流动。

进一步技术方案中，在所述第二反应器的烟气排放口和第二气体通道之间设置有除雾器。这样可以降低排出烟气的含水量，降低水分排空过程中凝结，也降低对排空烟气升温需要，有利于烟气中水分以气态排出。

进一步的技术方案中，在所述第二反应器的烟气排放口和所述烟气排放支管下端之间设置有除雾器。靠近烟气流动的前端除雾，可以减少烟气中水分对后端设备(如换热器)的不利影响。

可选技术方案中，所述换热器还包括第三通道，所述第三通道与第一气体通道和第二气体通道均由热交介质隔离。这样，在高温烟气和低温烟气之间单纯的热交换无法满足烟气净化需要时，可以通过第三通道调节烟气温度，在高温烟气热量输出无满足低温烟气加热需要时，可以通过第三通道输入较高温度流体(液体或气体)，满足低温烟气的加热需要；相反的情况下，可以通过第三通道输入较低温度的流体，以满足降低高温烟气的需要。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种烟气净化系统的结构示意图。

图2为图1中A—A剖视结构示意图。

图3为本实用新型另一实施例烟气流向示意图。

具体实施方式

已知技术中，从烟气生产设备排出待净化烟气温度较高，待净化烟气(高温烟气)进入烟气净化系统之前，需要设置相应的降温器对待净化烟气进行冷却，以避免反应器中温度过高。针对背景技术存在的不足，本实用新型的核心之一在于，高温烟气中的热能转移到净化后烟气(低温烟气)中，实现加热低温烟气的目的，同时达到降低高温烟气的效果。以下描述本实用新型提供的烟气净化系统具体实施方式，该烟气净化系统可以用于脱硫或/和脱硝或者去除烟气的其他污染物。

请参考图1和图2，图1为本实用新型实施例提供的一种烟气净化系统的结构示意图，图2为图1中A-A剖视结构示意图。本实用新型实施例提供的烟气净化系统中，至少包括两个反应器，称为第一反应器 100和第二反应器200，第一反应器100和第二反应器200串连配置，即第一反应器100的烟气排放口102与第二反应器200的烟气入口201通过中间烟道500相通，进而使从第一反应器100排出的烟气能够进入第二反应器200中，对烟气进行至少两次净化。

本实施例中，第一反应器100和第二反应器200内部均可以按已知技术设置锥形圈和锥体配合使用的锥式结构件。第一反应器100的烟气入口101和第二反应器200的烟气入口201均位于上部，第一反应器100 的烟气排放口102和第二反应器200的烟气排放口202均位于下部。

本领域技术人员可以理解，第一反应器100和第二反应器200可以用于净化同一种污染物，如均用于脱硫，也可以用于净化不同的污染物，如第一反应器100主要用于除去烟气中的硫(如SO₂)，第二反应器200主要用于除去烟气中的(少量SO₂)硝尘水蒸气等(如NOx)。当然，根据实际需要，可以设置三个或四个串连的反应器，并使不同的反应器具有不同或相同的主要功能；当然，反应器的具体结构及工作方式也可以根据实际需要设置。

另外，本实用新型实施例提供的烟气净化系统还包括换热器300，换热器300至少包括由热交介质隔离的第一气体通道和第二气体通道；第一气体通道的出口与第一反应器100的烟气入口相通，第二反应器 200的烟气排放口202与第二气体通道的入口相通。

利用该烟气净化系统，可以使烟气生产设备(锅炉、冶金炉或其他设备)排出的高温烟气(温度范围大体在150-160度)与换热器300 的第一气体通道入口相通(直接相连或间接相通)，进而使高温烟气先进入换热器300的第一气体通道。同时，从第二反应器200的烟气排放口202排出的低温烟气(温度范围大体在50度左右)通过换热器300的第二气体通道。这样，通过换热器300就可以使高温烟气和低温烟气进行热交换，使高温烟气温度下降，低温烟气温度上升。高温烟气温度降低，可以减少净化反应过程中水分蒸发，节约用水量，减少净化后烟气含水量，进而有利于降低烟气对设备的腐蚀作用，降低烟气排放前的除雾需求。

与专门设置加热设备对净化后低温烟气进行加温的现有技术相比，该烟气净化系统不需要单独设置加热低温烟气的设备；另外，由于可以同时降低高温烟气温度，进而也不需要给通过加装降温器对高温烟气进行冷却，进而可以简化烟气净化系统结构，降低设备投入、运营成本及能耗。

请再参考图1，该实施例中，烟气净化系统还包括位于第二反应器上方的排烟管道400，排烟管道400下端与第二反应器200相接，上端向上延伸，内部形成排烟空腔。

换热器300就可以形成于排烟管道中，具体包括位于排烟管道400 中的换热介质管路。换热介质管路在排烟管道400中横向延伸，内部形成第一气体通道。换热介质管路外形成第二气体通道。当然，为了提高换热效率，可以使换热介质管路呈螺旋式、U形或其他形状设置。为了引导换热介质管路外气体流向，可以将换热介质管路设置有预定形状，以增加低温烟气的流动路程，增加通过换热器300的时间，提高换热效率。

如图1和图2所示，由于第二反应器200的烟气排放口202位于下部，设置多个在第二反应器200外周的烟气排放支管600，使烟气排放支管 600的下端与第二反应器200的烟气排放口202相通，上端与排烟管道 400的下部相通。这样，就可以将从第二反应器200下部排出的烟气(低温烟气)通过烟气排放支管600引入到排烟管道400的下部，再通过排烟管道400到达换热器300的换热介质管路外部(第二气体通道)，进而与换热介质管路内部第一气体通道的高温烟气进行热交换。

设置多个位于第二反应器200外部的烟气排放支管600，可以保证从第二反应器200烟气排放口与排烟管道400之间的烟气顺畅流动。

由于第二反应器200的烟气入口201位于排烟管道400中；本实施例中，排烟管道400设置相应的孔，以使中间烟道500的一端伸入排烟管道400中与第二反应器200的烟气入口201相接。这样可以使排烟管道 400(烟囱)与反应器结合，增加烟气净化系统结构紧凑性。当然，通过烟气排放支管600进入排烟管道400的低温烟气与中间烟道500中的烟气也可以进行热交换，以降低进入第二反应器200中烟气的温度，升高进入排烟管道400中烟气温度，有利于提高烟气净化系统烟气处理的综合效果。

本实施例中，将换热器300设置在排烟管道400中，可以更进一步的简化烟气净化系统结构，更充分利用高温烟气中热量，提高烟气净化系统的节能、净化效率等等综合效果。另外，本实施例中，将排烟气管道400与第二反应器200安装在一起可以提高烟气净化系统集成度，节约烟气净化系统占地。

当然，可以使排烟管道400上端与大气相通，形成烟囱；这样省去了专门建造的烟囱，进而有利于降低烟气净化系统的制造成本。可以理解，根据第二反应器200的具体结构，本领域技术人员可以配置适当的管道以引导烟气流向，实现本实用新型目的。

为了降低排出烟气(如排空烟气)的含水量，可以在第二反应器 200的烟气排放口202和第二气体通道之间设置有除雾器。以降低水分排空过程中凝结的可能，以有利于烟气中水分以气态排出。本实施例中，在第二反应器200的烟气排放口202和烟气排放支管600下端之间设置有除雾器700。这样，在靠近烟气流动的前端进行除雾，可以减少烟气中水分对后端设备(如换热器)腐蚀等不利影响。

本领域技术人员可以理解，根据反应器结构不同，可以适当设置反应器及换热器300的布置，如图3所示，该图示出的本实用新型另一个实施例的烟气流向示意图。该实施例中，第一反应器100的烟气入口位于上部，烟气排放口位于下部；第二反应器200的烟气入口位于下部，烟气排放口位于上部。该烟气净化系统中，烟气流动路径为：换热器 300的第一气体通道→第一反应器100→第二反应器100→换热器300的第二气体通道。高温烟气和低温烟气在换热器300中进行热交换。当然，实际建造烟气净化系统中，可以根据需要设置适当长度及有效截面的烟气管道引导烟气流动。

考虑到高温烟气输入量及低温烟气排出量受到烟气净化系统处理量限制，为了不影响烟气净化系统处理能力，换热器300还包括第三通道，所述第三通道与第一气体通道和第二气体通道之间均可以由热交介质隔离，第三通道可以为液体通道，也可以为气体通道。这样，在高温烟气和低温烟气之间单纯的热交换无法满足烟气净化需要时，可以通过第三通道调节低温或高温烟气的温度，在高温烟气热量输出无满足低温烟气加热需要时，可以通过第三通道输入较高温度流体(液体或气体)，满足低温烟气的加热需要；相反的情况下，可以通过第三通道输入较低温度的流体，以满足降低高温烟气的需要；这样可以增加烟气净化系统的适应性。根据实际需要，换热器300可以设置为气气换热器，也可以设置为液气换热器。

上述描述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种烟气净化系统，至少包括第一反应器(100)和第二反应器(200)，其特征在于，还包括换热器(300)，所述换热器(300)至少包括由热交介质隔离的第一气体通道和第二气体通道；

所述第一气体通道的出口与所述第一反应器(100)的烟气入口相通，所述第一反应器(100)的烟气排放口(102)与所述第二反应器(200)的烟气入口(201)相通，所述第二反应器(200)的烟气排放口(202)与所述第二气体通道的入口相通。

2.根据权利要求1所述的烟气净化系统，其特征在于，还包括排烟管道(400)；所述换热器(300)包括位于所述排烟管道(400)中的换热介质管路，所述换热介质管路内形成所述第一气体通道，所述换热介质管路外形成第二气体通道；所述第二反应器(200)的烟气排放口(202)通过所述排烟管道(400)与所述第二气体通道的入口相通。

3.根据权利要求2所述的烟气净化系统，其特征在于，所述排烟管道(400)安装在所述第二反应器(200)的上部，所述第二反应器(200)的烟气排放口(202)与所述排烟管道(400)的下部相通。

4.根据权利要求3所述的烟气净化系统，其特征在于，所述排烟管道(400)上端与大气相通，形成烟囱。

5.根据权利要求3所述的烟气净化系统，其特征在于，所述第二反应器(200)的烟气入口(201)位于所述排烟管道(400)中；

还包括中间烟道(500)；所述中间烟道(500)的一端与第一反应器(100)的烟气排放口(102)相接，另一端伸入所述排烟管道(400)中与所述第二反应器(200)的烟气入口(201)相接。

6.根据权利要求5所述的烟气净化系统，其特征在于，所述第二反应器(200)的烟气排放口(202)位于下部；

还包括烟气排放支管(600)，所述烟气排放支管(600)的下端与所述第二反应器(200)的烟气排放口(202)相通，上端与所述排烟管道(400)的下部相通。

7.根据权利要求6所述的烟气净化系统，其特征在于，包括多个位于第二反应器(200)外部的烟气排放支管(600)，多个所述烟气排放支管(600)分布在所述第二反应器(200)的外周。

8.根据权利要求6所述的烟气净化系统，其特征在于，在所述第二反应器(200)的烟气排放口(202)和第二气体通道之间设置有除雾器(700)。

9.根据权利要求8所述的烟气净化系统，其特征在于，在所述第二反应器(200)的烟气排放口(202)和所述烟气排放支管(600)下端之间设置有除雾器(700)。

10.根据权利要求1-9任一项所述的烟气净化系统，其特征在于，所述换热器(300)还包括第三通道，所述第三通道与第一气体通道和第二气体通道均由热交介质隔离。