CN207287125U - 一种烟气处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及烟气脱硫应用领域，尤其涉及一种烟气处理系统，包括气气换热器、配备浆液冷却器的脱硫塔、脱硫浆液冷却器及烟囱，在气气换热器中，利用脱硫处理前的高温原烟作为热源加热脱硫处理后的低温净烟，同时利用脱硫浆液换热器对脱硫浆液进行冷却。高温原烟的温度降低后可以有效提高除尘效率，脱硫浆液温度降低后可有有效提高脱硫效率并减少脱硫浆液的损耗，同时减少低温净烟的含湿量，低温净烟的温度升高后可以有效消除烟气白烟；本实用新型提高脱硫效率的同时消除了烟气白烟，并降低了整个脱硫工艺系统的投资。
Description
技术领域
本实用新型涉及烟气脱硫应用领域，尤其涉及一种烟气处理系统。
背景技术
随着国家环境保护部颁布的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13226-2011)的实施，要求燃煤锅炉烟尘排放标准达到30mg/Nm3，SO2含量按新建与现有电厂区分控制在100mg/m3、200mg/m3，今后重点地区烟尘与SO2排放量控制在20mg/m3、50mg/m3。越来越严格的大气污染物排放标准，迫使燃煤电厂及其他燃煤锅炉企业需要对烟气排放系统进行改造，以满足超净排放要求。目前，燃煤锅炉普遍采用石灰石-石膏湿法技术进行烟气脱硫处理。
由于采用石灰石-石膏湿法技术脱硫后的烟气温度低且基本处于饱和状态，存在以下问题：
(1)一方面由于排烟温度低，烟气中的二氧化硫、三氧化硫，与析出的冷凝水形成硫酸和亚硫酸，对烟道与烟囱产生腐蚀。
(2)脱硫烟气出口含湿量大，基本上处于饱和状态，且夹带石膏颗粒，排放过程中，烟气温度降低，烟气中的水析出，在烟囱周边形成“石膏雨”、“白雾”等现象，造成不必要的经济损失和环境问题。
近年来，为了解决上述问题，现有技术中主要有两种方式:
(1)在脱硫塔与烟囱之间设置回转式的烟气-烟气再热器(GGH)，利用原烟气将脱硫后的净烟气进行加热，使排烟温度达到露点之上，减轻对进烟道和烟囱的腐蚀，提高污染物的扩散度；同时降低进入吸收塔的烟气温度，降低塔内对防腐的工艺技术要求。
(2)在烟气系统引入热媒水烟气再热系统(MGGH)，即，利用热媒水 降低原烟气温度，烟气温度被降低后进入脱硫系统，热媒水被加热后用来加热脱硫后的净烟气，使排烟温度达到露点之上。
对于无论是GGH系统还是MGGH系统，都存在以下问题：
(1)对脱硫系统的脱硫效率没有太大影响，实际含硫排放物总量没有降低，对环境的污染没有改观；
(2)烟气携带的石膏固体颗粒，造成烟气换热器堵塞；
此外，GGH普遍存在的漏风问题会降低脱硫系统的脱硫效率，而MGGH虽然解决了漏风问题，但是需要对已有烟气管道布置进行较大范围改造，且烟气换热器体积庞大，改造成本高。
实用新型内容
基于现有烟气处理系统存在的问题，提供一种烟气处理系统，既要解决GGH普遍存在的漏风问题，同时解决MGGH普遍存在的设备体积大、改造成本高的问题，并在解决烟气换热器堵塞问题的基础上降低烟气排放的含硫量，实现真正意义上的节能减排。
本实用新型采用提高脱硫效率、高温原烟与低温净烟温度互补利用，并结合耐堵塞气气(原烟气-净烟气)换热器等一系列综合措施来实现上述实用新型目的。
在本实用新型中，通过降低脱硫浆液温度来提高脱硫效率，减少脱硫后烟气中二氧化硫含量，同步降低脱硫浆液消耗量，进而降低烟气中浆液夹带量的同时降低烟气的含湿量；通过原烟气的热能加热净烟气，保证排烟温度在露点之上，降低烟气的湿度，减轻对烟道和烟囱的腐蚀，提高排放烟气的抬升高度，实现真正意义上的超净排放，消除“白雾”、“石膏雨”等问题；通过采用直通道结构的气气换热器，解决现有烟气换热器堵塞问题，同时实现利用原有烟道系统进行改造，大幅降低改造费用。
综上，本实用新型具有如下创新性：
(1)通过降低脱硫浆液温度，提升脱硫效率；
(2)通过降低脱硫后烟气温度，降低脱硫后烟气含湿量；
(3)降低脱硫后烟气石膏颗粒夹带量；
(4)利用脱硫前烟气热量提升脱硫后烟气温度；
(5)烟气换热器体积小，清灰方便，解决了堵塞问题；
(6)烟气换热器可利用原有烟道进行改造，改造成本低。
本实用新型是通过以下技术方案予以实现：
一种烟气处理系统，包括气气换热器、配备浆液冷却器的脱硫塔、脱硫浆液冷却器及烟囱，其中，
高温原烟气依次经过气气换热器—脱硫塔—气气换热器构成的串联通路后再经烟囱排出；
所述气气换热器的热源媒介通道通过高温原烟，气气换热器的冷源媒介通道通过低温净烟，高温原烟经冷却后进入脱硫塔进行脱硫处理，低温净烟经高温原烟加热后通入烟囱并排出；
所述脱硫塔包括烟气入口，烟气出口，设于底部的浆液储存池及设于上部的浆液喷淋装置，所述烟气入口设于浆液储存池及浆液喷淋装置之间，通过气气换热器的高温原烟从烟气入口进入脱硫塔，烟气出口设于浆液喷淋装置上方，所述浆液储存池侧壁与浆液喷淋装置之间设有浆液喷淋管路，浆液喷淋管路的入口设置在浆液储存池底部，浆液喷淋管路的出口设置在脱硫塔上部，所述浆液喷淋管路上设有浆液换热器，浆液换热器的冷源媒介通道通过冷媒介，对通入浆液换热器的热源媒介通的浆液喷淋管路中的浆液降温。
所述气气换热器与脱硫塔烟气入口之间设有为高温原烟降温的取热器。
所述气气换热器与脱硫塔烟气出口之间设有为低温净烟加热的补热器。
所述浆液喷淋装置有多层，所述浆液储存池侧壁与多层浆液喷淋装置之间设有多条浆液喷淋管路，多条浆液喷淋管路的入口设置在浆液储存池底部，多条浆液喷淋管路的出口沿脱硫塔依次向上排列，其中对应出口在最上端的浆液喷淋管路上设有浆液换热器。
所述浆液换热器为直通道板式结构换热器，所述直通道板式结构换热 器的传热元件为波纹板片，所述波纹板片包括主传热面、均匀分布于主传热面的传热波纹与扰流波纹；多张所述波纹板片组叠后，在波纹板片两侧分别浆液通道与冷却介质通道；所述浆液通道内，以主传热面为基准，传热波纹与扰流波纹的突出高度均小于相邻主传热面间距的1/2。
所述气气换热器包括一个或多个板束模块、隔板、箱体板，所述板束模块由波纹板片组叠而成，所述波纹板片外形为转角布置的矩形或近似菱形，所述板束模块的四个角或与四个角连接的隔板及箱体板形成的四个换热腔，矩形或菱形的相对侧的换热腔流经相同的介质。
所述波纹板片包括主传热面、均匀分布于主传热面的传热波纹与扰流波纹；多张所述波纹板片组叠后，在波纹板片两侧分别冷介质通道与热介质通道；所述冷介质通道内或热介质通道内，以主传热面为基准，传热波纹与扰流波纹的突出高度均小于相邻主传热面间距的1/2。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型通过增设浆液换热器，降低浆液温度提高脱硫效率，增设低温段烟气换热器、烟气降温换热器，提高排烟温度，实现如下有益效果：
(1)降低浆液温度可有效提高脱硫效率，利用浆液换热器冷却脱硫浆液可是烟气中的硫化物含量降低，减少污染物排放量；
(2)脱硫后的烟气接近饱和状态，降低浆液温度可以减少烟气携带的饱和蒸汽与液态水含量，可有效减少白烟现象；
(3)脱硫效率提高可减少脱硫浆液的喷淋量，净烟气中的石膏颗粒含量相应减少，烟气换热器堵塞情况适当缓解；
(4)净烟气中含湿量小，石膏颗粒与粉尘含量小，烟气换热器热负荷小，设备体积小，改造成本低；
(5)气气换热器采用直通道板式结构，传热元件转角布置，可直接利用原有烟道进行改造，既解决了堵塞问题又解决了改造成本问题。
(6)浆液换热器采用直通道板式结构，在保证传热的前提下能有效 防止浆液与烟气在换热器内发生堵塞。
附图说明
图1是本实用新型的连接结构示意图。
图2是本实用新型的另一种优选实施例的连接结构示意图。
图3是本实用新型的气气换热器结构示意图。
图4是本实用新型的气气换热器直通道板式结构示意图。
图5是本实用新型的浆液换热器直通道板式结构示意图。
图中：1.介质B入口集箱，2.箱体板，3.板束模块4.介质A入口集箱，5.介质B出口集箱，6.介质A出口集箱，7.隔板，301.波纹板片。
8.浆液循环泵，9.浆液换热器，10.浆液喷淋装置，11.气气换热器，12.烟囱，13.取热器，14.补热器，15.浆液储存池，16.脱硫塔。
h:气气换热器的波纹板片的介质通道内扰流波纹高度；H：气气换热器的波纹板片的介质通道内相邻主传热面间距。
C:冷却介质通道；D：脱硫浆液通道；h1:脱硫浆液通道内扰流波纹突出高度；H1：脱硫浆液通道内相邻主传热面间距。
具体实施方式
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
如图所示，本实用新型中的烟气处理系统，包括气气换热器、配备浆液冷却器的脱硫塔、脱硫浆液冷却器及烟囱，其中，
高温原烟气依次经过气气换热器11—脱硫塔16—气气换热器构成的串联通路后再经烟囱12排出；
所述气气换热器的热源媒介通道通过高温原烟，气气换热器的冷源媒介通道通过低温净烟，高温原烟经冷却后进入脱硫塔进行脱硫处理，低温净烟经高温原烟加热后通入烟囱并排出；
所述脱硫塔16包括烟气入口，烟气出口，设于底部的浆液储存池及设于上部的多层浆液喷淋装置10，所述烟气入口设于浆液储存池15及多层浆液喷淋装置之间，通过气气换热器的高温原烟从烟气入口进入脱硫塔，烟气出口设于多层浆液喷淋装置上方，所述浆液储存池侧壁与多层浆液喷淋装置之间设有多条浆液喷淋管路，多条浆液喷淋管路的入口设置在浆液储存池底部，多条浆液喷淋管路的出口沿脱硫塔依次向上排列，其中对应出口在最上端的浆液喷淋管路上设有浆液换热器9，浆液换热器的冷源媒介通道通过冷媒介，对通入浆液换热器的热源媒介通的浆液喷淋管路中的浆液降温，浆液液喷淋管路由浆液循环泵8驱动。
脱硫塔中的浆液流向为：浆液储存池中的浆液通过多条浆液喷淋管路输送到脱硫塔上部的多层浆液喷淋装置，喷淋出的浆液对烟气脱硫，同时浆液流回到浆液储存池。
浆液换热器设于出口在最上端的浆液喷淋管路内，并对其中流过的浆液换热降温，将余热导出并加以回收利用；冷却的浆液直接与最顶层的烟气接触，由于其温度较低，传热传质效果增强，脱硫效果大幅提高，减小排放烟气中的水汽夹带、含尘量及含硫量。
本实用新型的其中一种实施例如图2所示，在气气换热器与脱硫塔烟气入口之间设置取热器13，在气气换热器与脱硫塔烟气出口之间设置补热器14，用于调节不同操作工况下系统的热平衡，优选的，可以根据需要，仅设置取热器和补热器中的一种。
结合图5所示，优选的，浆液换热器选用直通道板式结构换热器。直通道板式结构换热器的传热元件为波纹板片，波纹板片包括主传热面、均匀分布于主传热面的传热波纹与扰流波纹，多张波纹板片组叠后，在波纹板片两侧分别脱硫浆液通道D与冷却介质通道C；脱硫浆液通道内，以主传热面为基准，传热波纹与扰流波纹的突出高度h1均小于相邻主传热面间距H1的1/2，相应地，该侧流道为无触点板式直通流道，可以彻底地解决颗粒物堵塞和积垢问题。
本实用新型的气气换热器采用如下结构：包括一个或多个板束模块3、 隔板7、箱体板2，所述板束模块由波纹板片301组叠而成，所述波纹板片外形为转角布置的矩形或近似菱形，所述板束模块的四个角或与四个角连接的隔板7及箱体板形成的四个换热腔，矩形或菱形的相对侧的换热腔流经相同的介质。
箱体板与隔板间隔连接入口集箱与出口集箱，同侧的入口集箱或出口集箱流经相同介质，相对侧的入口集箱或出口集箱流经不同介质。
如图3中，隔板将介质A入口集箱4与介质B出口集箱1分隔，而对侧的隔板将介质A出口集箱6与介质B入口集箱1分隔；
本实用新型中的气气换热器具体结构中，板束模块可以根据需要设置为并排多个或多排多个。
优选的，如图5气气换热器的波纹板片包括主传热面、均匀分布于主传热面的传热波纹与扰流波纹；多张所述波纹板片组叠后，在波纹板片两侧分别冷介质通道与热却介质通道；所述冷介质通道内或热介质通道内，以主传热面为基准，传热波纹与扰流波纹的突出高度均小于相邻主传热面间距的1/2。
本实用新型中的板束模块为矩形或近似菱形，其四角为直角、圆角或弧形过渡边，且所述波纹板片呈转角布置。
低温净烟气在气气换热器中被加热后进入烟囱，因含湿量减少，过热度增加，抬升与扩散力均得到大幅提升，白烟现象得到极大缓解甚至消除。
以上所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 (7)
1.一种烟气处理系统，其特征在于，包括气气换热器、配备浆液冷却器的脱硫塔、脱硫浆液冷却器及烟囱，其中，
高温原烟气依次经过气气换热器—脱硫塔—气气换热器构成的串联通路后再经烟囱排出；
所述气气换热器的热源媒介通道通过高温原烟，气气换热器的冷源媒介通道通过低温净烟，高温原烟经冷却后进入脱硫塔进行脱硫处理，低温净烟经高温原烟加热后通入烟囱并排出；
所述脱硫塔包括烟气入口，烟气出口，设于底部的浆液储存池及设于上部的浆液喷淋装置，所述烟气入口设于浆液储存池及浆液喷淋装置之间，通过气气换热器的高温原烟从烟气入口进入脱硫塔，烟气出口设于浆液喷淋装置上方，所述浆液储存池侧壁与浆液喷淋装置之间设有浆液喷淋管路，浆液喷淋管路的入口设置在浆液储存池底部，浆液喷淋管路的出口设置在脱硫塔上部，所述浆液喷淋管路上设有浆液换热器，浆液换热器的冷源媒介通道通过冷媒介，对通入浆液换热器的热源媒介通的浆液喷淋管路中的浆液降温。
2.根据权利要求1所述的一种烟气处理系统，其特征在于，所述气气换热器与脱硫塔烟气入口之间设有为高温原烟降温的取热器。
3.根据权利要求1或2所述的一种烟气处理系统，其特征在于，所述气气换热器与脱硫塔烟气出口之间设有为低温净烟加热的补热器。
4.根据权利要求3所述的一种烟气处理系统，其特征在于，所述浆液喷淋装置有多层，所述浆液储存池侧壁与多层浆液喷淋装置之间设有多条浆液喷淋管路，多条浆液喷淋管路的入口设置在浆液储存池底部，多条浆液喷淋管路的出口沿脱硫塔依次向上排列，其中对应出口在最上端的浆液喷淋管路上设有浆液换热器。
5.根据权利要求4所述的一种烟气处理系统，其特征在于，所述浆液换热器为直通道板式结构换热器，所述直通道板式结构换热器的传热元件 为波纹板片，所述波纹板片包括主传热面、均匀分布于主传热面的传热波纹与扰流波纹；多张所述波纹板片组叠后，在波纹板片两侧分别浆液通道与冷却介质通道；所述浆液通道内，以主传热面为基准，传热波纹与扰流波纹的突出高度均小于相邻主传热面间距的1/2。
6.根据权利要求5中所述的一种烟气处理系统，其特征在于，所述气气换热器包括一个或多个板束模块、隔板、箱体板，所述板束模块由波纹板片组叠而成，所述波纹板片外形为转角布置的矩形或近似菱形，所述板束模块的四个角或与四个角连接的隔板及箱体板形成的四个换热腔，矩形或菱形的相对侧的换热腔流经相同的介质。
7.根据权利要求6中所述的一种烟气处理系统，其特征在于，所述波纹板片包括主传热面、均匀分布于主传热面的传热波纹与扰流波纹；多张所述波纹板片组叠后，在波纹板片两侧分别冷介质通道与热介质通道；所述冷介质通道内或热介质通道内，以主传热面为基准，传热波纹与扰流波纹的突出高度均小于相邻主传热面间距的1/2。
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|---|---|---|---|---|
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