CN208275228U - 烟气处理装置及湿法脱硫系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种烟气处理装置及湿法脱硫系统。烟气处理装置包括吸收塔，吸收塔具有烟气进口和烟气出口；浆液喷淋器，浆液喷淋器与吸收塔连接，用于令浆液对流经烟气进口和烟气出口的烟气进行喷淋；至少一第一换热器，令浆液喷淋器中的浆液接触第一换热器，通过第一换热器中的第一媒介吸收浆液喷淋器中浆液的热量，使浆液降温。该烟气处理装置可以利用降温的浆液吸收烟气热量，从而防止水蒸发，从而减少净烟气中的水蒸气，减少耗水量。

Description

烟气处理装置及湿法脱硫系统

技术领域

本实用新型涉及烟气净化技术领域，尤其涉及一种烟气处理装置及湿法脱硫系统。

背景技术

湿法脱硫技术是一种应用较为广泛的烟气处理脱硫技术，是一种在烟气和/或工业尾气污染治理方面具有代表性的技术。进行湿法脱硫时，通常是采用石灰石或石灰的浆液作为脱硫剂，在吸收塔内利用含有脱硫剂的浆液对烟气进行洗涤，使烟气中的SO₂与脱硫剂反应生成C_aSO₃和C_aSO₄等，实现脱硫。但现有的湿法脱硫技术存在一些问题，例如，喷淋洗涤净化设备后均需安装除雾器去除喷淋过程中产生的夹杂在烟气中的微小液滴。但现有的除雾器如平板式除雾器、屋脊式除雾器等均无法去除烟气中以蒸汽形式存在的水分，这使得湿法脱硫技术的耗水量大，增加了运行成本。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种烟气处理装置及湿法脱硫系统，以解决现有技术中无法减少净烟气中的水蒸气的问题。

根据本实用新型的一方面，提供一种烟气处理装置，其包括：吸收塔，吸收塔具有烟气进口和烟气出口；浆液喷淋器，浆液喷淋器与吸收塔连接，用于令浆液对流经烟气进口和烟气出口的烟气进行喷淋；至少一第一换热器，令浆液喷淋器中的浆液接触第一换热器，通过第一换热器中的第一媒介吸收浆液喷淋器中浆液的热量，使浆液降温。

可选地，浆液喷淋器包括位于吸收塔底部的浆液容置空间、喷淋层以及令浆液在浆液容置空间和喷淋层之间进行循环的浆液循环管道。

可选地，第一换热器设置在浆液容置空间内与浆液进行接触。

可选地，第一换热器串设于浆液循环管道中与浆液进行接触。

可选地，烟气处理装置还包括至少一第二换热器，第二换热器中的第二媒介通过第一换热器从浆液中获取热量，并利用热量加热热网循环水。

可选地，烟气处理装置还包括热网循环泵和热网循环管道，热网循环水通过热网循环泵和热网循环管道，将热量输送给热用户或冷却装置。

可选地，吸收塔的烟气进口上连接有烟气进管，烟气进管上设置有用于降低原烟气温度的原烟气冷却部。

可选地，吸收塔的烟气出口上连接有烟气出管，烟气出管上设置有用于加热净烟气的净烟气再热部。

可选地，烟气处理装置还包括除尘除雾器，除尘除雾器设置在吸收塔内，且位于烟气出口下方，除尘除雾器包括：阳极管，阳极管具有供烟气通过的烟气通道，阳极管的管壁内设置有供冷却介质流动的冷却介质通道，冷却介质通道内的冷却介质与阳极管内的烟气换热；阴极线，阴极线设置在阳极管内。

根据本实用新型的另一方面，提供一种湿法脱硫系统，其包括上述的烟气处理装置。

本实用新型实施例提供的烟气处理装置，该烟气处理装置的吸收塔用于对烟气进行处理，例如对烟气进行脱硫处理。烟气进口用于供烟气进入吸收塔内，烟气出口用于供处于后的烟气排出吸收塔。浆液喷淋器用于喷淋浆液，使其对烟气进行处理，例如，吸收烟气中的SO₂，以防止有害气体排入空气中对环境造成损害。第一换热器用于与浆液喷淋器中的浆液接触，以通过第一媒介吸收浆液的热量使浆液降温，这样当浆液与烟气反应时，由于浆液的温度较低，因而可以通过浆液升温的方式吸收热量，而不必蒸发水分，从而减少了烟气中含有的水蒸气，且降低了烟气的温度。通过这种方式可以减少吸收塔内的水分蒸发，减少水资源的浪费，降低耗水量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的第一种烟气处理装置及烟囱的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的第二种烟气处理装置及烟囱的结构示意图。

附图标记说明：

1、吸收塔；2、浆液喷淋器；4、第一换热器；5、第二换热器；6、热网循环管道；7、热网循环泵；8、喷淋层；9、浆液循环管道；10、浆液循环泵；11、烟气进口；12、烟气出口；13、烟气进管；14、烟气出管；15、烟囱；17、浆液容置空间。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，根据本实用新型的实施例，提供一种烟气处理装置，该烟气处理装置吸收塔1、浆液喷淋器2和至少一第一换热器4，吸收塔1具有烟气进口11和烟气出口12，浆液喷淋器2与吸收塔1连接，用于令浆液对流经烟气进口11和烟气出口12的烟气进行喷淋，第一换热器4令浆液喷淋器2中的浆液接触第一换热器4，通过第一换热器4中的第一媒介吸收浆液喷淋器2中浆液的热量，使浆液降温。

该烟气处理装置的吸收塔1用于对烟气进行处理，例如对烟气进行脱硫处理。烟气进口11用于供烟气进入吸收塔1内，烟气出口12用于供处于后的烟气排出吸收塔1。浆液喷淋器2用于喷淋浆液，使其对烟气进行处理，例如，吸收烟气中的SO₂，以防止有害气体排入空气中对环境造成损害。第一换热器4用于与浆液喷淋器2中的浆液接触，以通过第一媒介吸收浆液的热量使浆液降温，这样当浆液与烟气反应时，由于浆液的温度较低，因而可以通过浆液升温的方式吸收热量，而不必蒸发水分，从而减少了烟气中含有的水蒸气，且降低了烟气的温度。通过这种方式可以减少吸收塔1内的水分蒸发，减少水资源的浪费，降低耗水量。

如图1所示，吸收塔1的烟气出口12位于烟气进口11的上方。

浆液喷淋器2包括浆液容置空间17、喷淋层8、浆液循环管道9。其中，浆液容置空间17位于吸收塔1的底部，烟气进口11位于浆液容置空间的上方。

喷淋层8设置在吸收塔1内，且位于浆液容置空间17上方，喷淋层8用于喷淋浆液，使通过烟气进口11进入的烟气在向上流动的过程中与喷淋层8喷淋出的浆液接触并反应，实现脱硫。

可选地，为了提升脱硫处理效果，喷淋层8上设置有雾化喷嘴，用于将浆液雾化，使浆液与烟气接触脱硫的效果更好。

浆液循环管道9设置在吸收塔1上，且可将浆液容置空间17内的浆液输送到喷淋层8。例如，在本实施例中，浆液循环管道9设置在吸收塔1外，且浆液循环管道9的下端与浆液容置空间17连接，浆液循环管道9的上端与喷淋层8连接。浆液循环管道9用于为浆液的流动提供通道。浆液循环管道9设置在吸收塔1外，使得浆液在通过浆液循环管道9流动的过程中能够与吸收塔1外的环境进行换热，从而有助于进一步降低浆液的温度，使得防止水分蒸发的效果更好，能够更好地实现消除排出净烟气中“白烟”的效果，降低耗水量。

可选地，浆液循环管道9上可以设置浆液循环泵10，以为浆液的循环提供动力。

如图1和图2所示，可选地，在本实施例的一种可行方式中，第一换热器4设置在浆液容置空间17内与浆液进行接触，并吸收浆液容置空间17内的浆液热量。

在另一种可行方式中，第一换热器4串设于浆液循环管道9上，与浆液进行接触，并吸收浆液循环管道9内流通的浆液的热量。例如，第一换热器4串联在浆液循环管道9上，浆液循环泵10输出的浆液经过第一换热器4换热后再通过浆液循环管道9进入喷淋层8内。

需要说明的是，第一换热器的数量大于或等于1台。当第一换热器4多于1台时，第一换热器4可以既设置在浆液容置空间17内，又串联在浆液循环管道9上。

可选地，在本实施例中，烟气处理装置还包括至少一个第二换热器5，第二换热器5中的第二媒介通过第一换热器4从浆液中获取热量，并利用热量加热热网循环水。第二换热器5中的第二媒介利用从浆液中获取的热量加热热网循环水，避免了能量的浪费，有效充分地利用了能源。

需要说明的是，第一媒介和第二媒介可以是同一媒介，也可以是不同媒介。例如，若第一媒介和第二媒介是同一种媒介时，该媒介在第一换热器4与第二换热器5之间循环。若第一媒介和第二媒介为不同媒介时，第二换热器5内的第二媒介可以通过与第一换热器4中的第一媒介换热，以获取浆液中的热量。

可选地，在本实施例中，烟气处理装置还包括热网循环泵7和热网循环管道6，热网循环水通过热网循环泵7和热网循环管道6，将热量输送给热用户或冷却装置。热网循环泵7设置在热网循环管道6上，用于为热网循环水的循环提供动力。

可选地，第一换热器4、第二换热器5、热网循环泵7、热网循环管道6等形成类似热泵机组，可以利用热泵机组的传热特点利用低品位热源的热量。

可选地，吸收塔1的烟气进口11上连接有烟气进管13，烟气进管13上设置有用于降低原烟气温度的原烟气冷却部。原烟气冷却部用于在烟气进入吸收塔1之前对烟气进行冷却降温，从而使与浆液反应的烟气的温度降低，可以进一步避免在反应过程中造成水分蒸发。原烟气冷却部可以包括气气换热器，使烟气在气气换热器内与外部冷却空气进行换热，以降低原烟气温度。

需要说明的是：原烟气是指未经脱硫处理的烟气。净烟气是指经过脱硫、除雾、除尘等处理的烟气。

可选地，吸收塔1的烟气出口12上连接有烟气出管14，烟气出管14上设置有用于加热净烟气的净烟气再热部。净烟气再热部用于对净烟气进行加热，使其温度升高，以更加方便地从烟囱15排出。

可选地，为了保证排出的烟气的洁净度，避免污染环境，烟气处理装置还包括除尘除雾器(图中未示出)，除尘除雾器设置在吸收塔1内，且位于烟气出口12下方。除尘除雾器用于对烟气进行除尘除雾处理，以使烟气中的粉尘颗粒、雾滴等与烟气分离，保证排出是满足要求的净烟气。

在本实施例中，除尘除雾器包括阳极管、阴极线。其中，阳极管具有供烟气通过的烟气通道，阳极管的管壁内设置有供冷却介质流动的冷却介质通道，冷却介质通道内的冷却介质与阳极管内的烟气换热。阴极线设置在阳极管内。阴极线可以与高压电源的负极连接，这样在阴极线与阳极管之间能够形成电场，使烟气中的粉尘微粒、液滴等荷电，并在洛伦兹力的作用下向阳极管运动，最终被阳极管捕获，在阳极管上形成液膜，液膜可以进一步捕获粉尘和液滴，实现对烟气的除尘除雾。

由于阳极管上设置有供冷却介质流动的冷却介质通道，使得在工作时冷却介质可以与阳极管内的烟气换热，使得烟气的温度进一步降低，这样有利于使烟气中的水蒸气析出，并附着在阳极管的管壁上，最终在重力作用下坠落回到浆液容置空间内，从而可以避免耗水。

此外，由于阳极管的管壁内设置有冷却介质通道，使得靠近阳极管的管壁的位置处的烟气温度相较于阳极管的中心处的烟气的温度低，而造成气体压强减小，使烟气更容易向管壁移动，从而使粉尘、液滴等也更容易向管壁移动。

可选地，除尘除雾装置还包括旋流叶片，旋流叶片设置在阳极管内，并使烟气产生旋转流动。旋流叶片可以使烟气在通过时产生旋转流动，从而形成离心力，使粉尘、液滴等更容易与烟气分离，确保除尘除雾效果。

该烟气处理装置应用到湿法脱硫中，可以实现湿法脱硫的节水，并降低脱硫后净烟气中的含水率，消除白烟。解决现有的湿法脱硫过程中，烟气经过大量浆液洗涤脱除硫份时，蒸发大量水分，使出口净烟气中含水蒸汽处于饱和状态，造成耗水量大的问题。

经深刻研究发现，湿法脱硫过程中的喷淋脱硫的水分蒸发量，取决于烟气水蒸气获得的分压和其对应的水蒸气饱和温度的平衡。随着温度的下降，烟气中的水蒸气的量随之减少，因此要降低净烟气中的水蒸气含量，必须降低吸收塔1的烟气出口12的净烟气的温度，使其在较低的分压下获得平衡。为此，烟气处理装置利用第一换热器4获取浆液中的热量，降低浆液温度，使浆液与烟气接触过程中吸收烟气的热量，从而使吸收塔1的烟气出口12处的净烟气温度降低，这样可从根本上消除白烟。

该烟气处理装置的工作过程如下：

脱硫过程：烟气经过烟气进管13和烟气进口11进入吸收塔1内，并在吸收塔1内上升向烟气出口12移动。浆液循环泵10将浆液容置空间17内的浆液通过浆液循环管道9输送到喷淋层8，由喷淋层8向下喷淋。浆液在下落过程中与烟气反应，去除烟气中的硫份，实现脱硫。同时，在烟气与浆液反应的过程中，浆液吸收烟气中的热量而升温。脱硫后的烟气通过除尘除雾器进行除尘除雾后可以从烟气出口12进入烟气出管14，最终从烟囱15排出。

浆液冷却：设置在浆液容置空间17内的第一换热器4和/或串联在浆液循环管道9上的第一换热器4中的第一媒介与浆液换热，吸收浆液的热量，使其降温，从而防止浆液与烟气反应时由于烟气温度高而蒸发浆液中的水分。从第一换热器4流出的第一媒介在第二换热器5中与热网循环水换热，使热网循环水的温度升高。由于热泵机组传递热量的特点，虽然浆液温度较低，但热泵热量输出端的热网循环水仍可得到较高的供热温度，从而实现了低品位热源的利用。

吸收塔1内的浆液由于热泵机组通过第一换热器4连续不断的获取热量，而维持在一个较低温度，从而保证原烟气在通过不断循环的浆液降温、脱硫时，很少蒸发浆液中的水分，或不蒸发浆液中的水分，依靠浆液升温带走热量，实现烟气的降低温度，使吸收塔1的烟气出口12的净烟气维持在一个较低温度，从而也确保含水率较低的净烟气从烟囱15中排出。

根据本实用新型的另一方面，提供一种湿法脱硫系统，其包括上述的烟气处理装置。

该湿法脱硫系统的烟气处理装置能够对浆液进行降温，使其在与烟气反应过程中吸收烟气热量，使烟气降温而防止水分蒸发，从而降低耗水量。此外，由于吸收塔1的烟气出口12的净烟气中含水的降低，大大降低了烟气在吸收塔1内冷却时水分的蒸发，甚至能够实现不蒸发水分，或者可以从烟气中将蒸发的水分凝结，从而使整个湿法脱硫过程耗水大幅下降，甚至不需要外部补充水量，达到真正的节水。且利用热泵机组传热的特点，充分利用了温度较低一般在50℃左右的吸收塔1内浆液及净烟气的热量，从而实现了对热量品位较低的热量的利用，充分利用了能源。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种烟气处理装置，其特征在于，包括：

吸收塔(1)，所述吸收塔(1)具有烟气进口(11)和烟气出口(12)；

浆液喷淋器(2)，所述浆液喷淋器(2)与所述吸收塔(1)连接，用于令浆液对流经所述烟气进口(11)和所述烟气出口(12)的烟气进行喷淋；

至少一第一换热器(4)，令所述浆液喷淋器(2)中的浆液接触所述第一换热器(4)，通过所述第一换热器(4)中的第一媒介吸收所述浆液喷淋器(2)中所述浆液的热量，使所述浆液降温。

2.根据权利要求1所述的烟气处理装置，其特征在于，所述浆液喷淋器(2)包括位于所述吸收塔(1)底部的浆液容置空间(17)、喷淋层(8)以及令所述浆液在所述浆液容置空间(17)和所述喷淋层(8)之间进行循环的浆液循环管道(9)。

3.根据权利要求2所述的烟气处理装置，其特征在于，所述第一换热器(4)设置在所述浆液容置空间(17)内与所述浆液进行接触。

4.根据权利要求2或3所述的烟气处理装置，其特征在于，所述第一换热器(4)串设于所述浆液循环管道(9)中与所述浆液进行接触。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的烟气处理装置，其特征在于，所述烟气处理装置还包括至少一第二换热器(5)，所述第二换热器(5)中的第二媒介通过所述第一换热器(4)从所述浆液中获取热量，并利用所述热量加热热网循环水。

6.根据权利要求5所述的烟气处理装置，其特征在于，所述烟气处理装置还包括热网循环泵(7)和热网循环管道(6)，所述热网循环水通过所述热网循环泵(7)和所述热网循环管道(6)，将热量输送给热用户或冷却装置。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的烟气处理装置，其特征在于，所述吸收塔(1)的烟气进口(11)上连接有烟气进管(13)，所述烟气进管(13)上设置有用于降低原烟气温度的原烟气冷却部。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的烟气处理装置，其特征在于，所述吸收塔(1)的烟气出口(12)上连接有烟气出管(14)，所述烟气出管(14)上设置有用于加热净烟气的净烟气再热部。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的烟气处理装置，其特征在于，所述烟气处理装置还包括除尘除雾器，所述除尘除雾器设置在所述吸收塔(1)内，且位于所述烟气出口(12)下方，所述除尘除雾器包括：

阳极管，所述阳极管具有供烟气通过的烟气通道，所述阳极管的管壁内设置有供冷却介质流动的冷却介质通道，所述冷却介质通道内的冷却介质与所述阳极管内的烟气换热；

阴极线，所述阴极线设置在所述阳极管内。

10.一种湿法脱硫系统，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的烟气处理装置。