CN208275240U - 烟气处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种烟气处理装置。该烟气处理装置包括：吸收塔，吸收塔包括筒体、烟气入口和烟气出口，筒体内设置有反应空间和用于容纳浆液的浆液空间，反应空间位于浆液空间上方，烟气入口和烟气出口均设置在筒体上，且与反应空间连通；第一热量调节部，第一热量调节部包括第一换热介质，第一换热介质吸收进入烟气入口之前的烟气的热量，并对从烟气出口排出的烟气放热；第二热量调节部，第二热量调节部包括第二换热介质，第二换热介质吸收浆液的热量，并对第一换热介质放热；或者第二换热介质吸收从烟气出口排出的烟气的热量，并对第一换热介质放热，以使从烟气出口排出的烟气温度降低后再升高。该烟气处理装置可以减少耗水。

Description

烟气处理装置

技术领域

本实用新型实施例涉及烟气处理技术领域，尤其涉及一种烟气处理装置。

背景技术

目前，在锅炉排烟或工业尾气污染治理的SO₂脱除方面，广泛使用的技术为湿法脱硫技术，如在吸收塔内喷淋浆液(如石灰石浆液)，以吸收烟气中的SO₂和/或SO₃。经过湿法脱硫技术的喷淋洗涤净化后的烟气中大量携带微小液滴和水蒸气，虽然现有的吸收塔内均安装有除雾器，用于对净化后的烟气进行除雾，但目前实际情况，无论是平板式除雾器还是屋脊式除雾器，或任何一种其他除雾装置，均无法去除烟气中以蒸汽形式存在的水分，造成湿法脱硫技术的排烟含水率过高，耗水量大。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例所解决的技术问题之一在于提供一种烟气处理装置，用以克服现有技术中湿法脱硫技术耗水量大的问题。

本实用新型实施例提供一种烟气处理装置，其包括：吸收塔，吸收塔包括筒体、烟气入口和烟气出口，筒体内设置有反应空间和用于容纳浆液的浆液空间，反应空间位于浆液空间上方，烟气入口和烟气出口均设置在筒体上，且与反应空间连通；第一热量调节部，第一热量调节部包括第一换热介质，第一换热介质吸收进入烟气入口之前的烟气的热量，并对从烟气出口排出的烟气放热；第二热量调节部，第二热量调节部包括第二换热介质，第二换热介质吸收浆液的热量，并对第一换热介质放热；或者第二换热介质吸收从烟气出口排出的烟气的热量，并对第一换热介质放热，以使从烟气出口排出的烟气温度降低后再升高。

可选地，烟气处理装置还包括原烟气进管和净烟气出管，原烟气进管连接在烟气入口上，净烟气出管连接在烟气出口上，第一热量调节部包括：第一换热器，第一换热器设置在原烟气进管上，以使进入烟气入口前的烟气与第一换热介质换热；第二换热器，第二换热器设置在净烟气出管上，以使第一换热介质向从烟气出口排出的烟气放热。

可选地，当第二换热介质吸收浆液的热量时，第二换热介质吸收浆液空间内的浆液的热量。

可选地，吸收塔还包括浆液输送组件，浆液输送组件设置在筒体上，并将浆液空间内的浆液输送到反应空间内；当第二换热介质吸收浆液的热量时，第二换热介质吸收浆液输送组件内的浆液的热量。

可选地，第一换热器和第二换热器之间通过第一介质管连接，第二热量调节部还包括第三换热器，第三换热器设置在第一介质管上，以使第二换热介质向第一换热介质放热。

可选地，第二热量调节部还包括第四换热器，第四换热器设置在浆液空间内，以使第二换热介质吸收浆液空间内的浆液的热量。

可选地，第二热量调节部还包括第四换热器，第四换热器设置在浆液输送组件上。

可选地，浆液输送组件包括：浆液输送管，浆液输送管设置在筒体上，浆液输送管的第一端口与浆液空间连接，浆液输送管的第二端口与反应空间连接，第四换热器设置在浆液输送管上，且在第四换热器内，第二换热介质吸收浆液热量；浆液输送泵，浆液输送泵设置在浆液输送管上。

可选地，当第二换热介质吸收烟气出口排出的烟气的热量时，第二热量调节部包括第四换热器，第四换热器设置在净烟气出管上，沿烟气流动方向，第四换热器位于第二换热器之前。

可选地，第一换热器和第二换热器通过第一介质管连接，第二热量调节部还包括第三换热器，第三换热器设置在第一介质管上，在第三换热器内，第二换热介质向从第二换热器流向第一换热器的第一换热介质放热。

由以上技术方案可见，本实用新型实施例烟气处理装置在烟气进入吸收塔的筒体的反应空间前，通过第一热量调节部吸收烟气中的热量，实现对烟气的冷却，减少其进入吸收塔后与喷淋的浆液接触时的放热量，从而减少浆液需要吸收的热量，以减少塔内浆液水分的蒸发，降低处理后的烟气携带的水蒸气。同时，利用第二热量调节部获取浆液中的热量，降低了浆液温度，使其在反应空间内与烟气接触时，可以通过升温的方式吸收烟气降温放出的热量，而不必以蒸发水分的方式吸收热量，进一步降低塔内水分蒸发和处理后的烟气中携带的水蒸气。此外，第一热量调节部的第一换热介质还可以对从烟气出口排出的烟气放热，用于使从烟气出口排出的烟气加热升温，提高烟气处理装置的排烟温度，从而消除排气中的“白烟”，既避免了水资源的浪费，又避免了排气白烟对设备的腐蚀，延长了设备的使用寿命。

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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的第一种烟气处理装置的结构示意图；

图2为本实用新型的第二种烟气处理装置的结构示意图；

图3为本实用新型的第三种烟气处理装置的结构示意图。

附图标记说明：

10、吸收塔；11、反应空间；12、浆液空间；13、喷淋层；14、除尘除雾器；15、浆液输送管；16、浆液输送泵；17、原烟气进管；18、净烟气出管；20、第一热量调节部；21、第一换热器；22、第二换热器；23、热网循环泵；30、第二热量调节部；31、第三换热器；32、第四换热器；33、压缩机；40、烟囱。

具体实施方式

当然，实施本实用新型实施例的任一技术方案必不一定需要同时达到以上的所有优点。

为了使本领域的人员更好地理解本实用新型实施例中的技术方案，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，所描述的实施例仅是本实用新型实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型实施例保护的范围。

下面结合本实用新型实施例附图进一步说明本实用新型实施例具体实现。

如图1-3所示，根据本实用新型的实施例，烟气处理装置包括吸收塔10、第一热量调节部20和第二热量调节部30。其中，吸收塔10包括筒体、烟气入口和烟气出口，筒体内设置有反应空间11和用于容纳浆液的浆液空间12，反应空间11位于浆液空间12上方，烟气入口和烟气出口均设置在筒体上，且与反应空间11连通；第一热量调节部20包括第一换热介质，第一换热介质吸收进入烟气入口之前的烟气的热量，并对从烟气出口排出的烟气放热；第二热量调节部30包括第二换热介质，第二换热介质吸收浆液的热量，并对第一换热介质放热；或者第二换热介质吸收从烟气出口排出的烟气的热量，并对第一换热介质放热，以使从烟气出口排出的烟气温度降低后再升高。

该烟气处理装置在烟气进入吸收塔10的筒体的反应空间11前，通过第一热量调节部20吸收烟气中的热量，实现对烟气的冷却，减少其进入吸收塔 10后与喷淋的浆液接触时的放热量，也就减少了浆液需要吸收的热量，从而减少了塔内浆液水分的蒸发，降低了处理后的烟气携带的水蒸气。同时，利用第二热量调节部30获取浆液中的热量，降低了浆液温度，使其在反应空间 11内与烟气接触时，可以通过升温的方式吸收烟气降温放出的热量，而不必以蒸发水分的方式吸收热量，进一步降低塔内水分蒸发和处理后的烟气中携带的水蒸气。此外，第一热量调节部20的第一换热介质还可以对从烟气出口排出的烟气放热，用于使从烟气出口排出的烟气加热升温，提高烟气处理装置的排烟温度，从而消除排气中的“白烟”，既避免了水资源的浪费，又避免了排气白烟对设备的腐蚀，延长了设备的使用寿命。

下面对烟气处理装置的各部分进行详细说明。

关于吸收塔10，吸收塔10是烟气处理的核心，尤其是采用湿法脱硫技术时，通过将烟气引入吸收塔10的反应空间11内，使烟气与喷淋的浆液接触，利用浆液吸收烟气中的SO₂等，实现脱硫。

如图1所示，吸收塔10除前述的筒体、烟气入口、烟气出口外，还包括浆液输送组件、喷淋层13和除尘除雾器14等。

其中，浆液输送组件设置在筒体上，并将浆液空间12内的浆液输送到反应空间11内。由于在筒体内反应空间11位于浆液空间12的上方，因而需要设置浆液输送组件，以使浆液空间12内的浆液能够到达反应空间11内。

可选地，浆液输送组件包括浆液输送管15和浆液输送泵16。其中，浆液输送管15设置在筒体上，浆液输送管15的第一端口与浆液空间12连接，浆液输送管15的第二端口与反应空间11连接，浆液输送泵16设置在浆液输送管15上，以为浆液循环提供动力。

可选地，浆液输送泵16可以是离心泵等。

喷淋层13设置在反应空间11内，并与浆液输送管15等第二端口连接，以向反应空间11内喷淋浆液。

根据需要喷淋层13可以为多层，并沿筒体的高度方向依次间隔设置，以保证烟气与浆液反应充分，从而保证脱硫效果。

在本实施例中，喷淋层13包括喷淋管和雾化喷头，喷淋管与浆液输送管 15连接，供从浆液输送管15输送的浆液流动。雾化喷头设置在喷淋管上，并对浆液进行雾化和喷淋。雾化喷头可以对浆液进行充分雾化，使其喷淋到反应空间11内后可以分散到较好，从而与烟气充分接触和反应。

除尘除雾器14设置在筒体内，且位于反应空间11到上方，用于对经过反应空间11空间内的烟气进行除尘和/或除雾处理，以去除烟气中的固体颗粒和液滴。

其中，除尘除雾器14可以是平板式除尘除雾器、屋脊式除尘除雾器、或静电除尘除雾器。

在本实施例中，由于浆液由上而下喷淋，并在重力作用下最终落回到浆液空间12内，实现浆液循环。为了保证处理效果，烟气入口的高度低于烟气出口的高度。

具体例如，烟气入口在高度方向对应于反应空间11设置，烟气出口位于筒体的顶部。

可选地，烟气处理装置还包括原烟气进管17和净烟气出管18。原烟气进管17连接在烟气入口上，以将烟气(烟气入口之前的烟气可称为原烟气) 通过烟气入口引入反应空间11内。净烟气出管18连接在烟气出口上，以将烟气(烟气出口排出的烟气可称为净烟气)引出吸收塔10，实现烟气的排放。

关于第一热量调节部20，如图1所示，在本实施例中，第一热量调节部 20包括第一换热器21和第二换热器22。在第一换热器21中，第一换热介质与原烟气(进入烟气入口前的烟气)换热，吸收烟气中的热量，使其温度降低。在第二换热器22中，第一换热介质与净烟气(从烟气出口排出的烟气) 换热，向净烟气中放热，使其温度升高。

具体地，第一换热器21设置在原烟气进管17上，以实现前述的进入烟气入口前的烟气与第一换热介质换热。第二换热器22设置在净烟气出管18 上，以实现前述的第一换热介质向从烟气出口排出的烟气放热。

为了使第一换热介质能够在第一换热器21和第二换热器22之间循环流动，第一换热器21和第二换热器22通过第一介质管连接。该第一介质管为两个，其中一个第一介质管内的第一换热介质由第一换热器21流向第二换热器22，另一个第一介质管内的第一换热介质由第二换热器22流向第一换热器21。

第一热量调节部20还包括热网循环泵23，热网循环泵23设置在任意一个第一介质管上，并为第一换热介质的循环提供动力。

关于第二热量调节部30，如图1所示，在本实施例中，第二热量调节部 30吸收浆液的热量，并向第一换热介质放热。具体地，第二热量调节部30 吸收浆液输送组件内的浆液的热量。

第二热量调节部30可以是热泵机组，以保证能够利用浆液的低品位热源的热量。

具体地，第二热量调节部30包括第三换热器31、第四换热器32和压缩机33等。

其中，在第三换热器31内，第二换热介质与第一换热介质换热，以使第二换热介质向第一换热介质放热。例如，第三换热器31设置在第一介质管上，以实现前述的第二换热介质向第一换热介质放热。

优选地，第三换热器31设置在第一换热介质的流动方向为由第二换热器 22流向第一换热器21的第一介质管内。这样可以保证第二换热介质可以充分向第一换热介质放热，保证可以对浆液进行充分降温。

第四换热器32设置在浆液输送组件的浆液输送管15上，在第四换热器 32内，第二换热介质吸收浆液热量。

由于浆液本身的温度较低，属低品位热源，而常规换热过程中根据热力学定律两种介质换热需要有换热温度端差，为了满足这一点，第三换热器31 与第四换热器32之间设置有压缩机33，通过压缩机33做功能够确保在第四换热器32内第二换热介质吸收浆液的热量。

如图1所示，在本实施例中，烟气处理装置还包括烟囱40，净烟气出管 18连接在烟囱40上，以通过烟囱40将净烟气排出。

下面结合图1为烟气处理装置的工作过程进行说明如下：

经除尘后的原烟气，在原烟气进管17内先经过第一换热器21，与第一换热介质换热受到冷却和降温，之后通过烟气入口进入吸收塔10的反应空间 11内。同时，浆液输送组件将浆液空间内的浆液输送到喷淋层13，由喷淋层13喷出浆液，利用浆液洗涤由下向上运动的烟气，使烟气的温度下降并脱除 SO₂，之后再经除尘除雾器14除去其携带的石膏和水滴后，经烟气出口和净烟气出管18排出吸收塔10。在净烟气出管18时烟气经第二换热器22加热升温后由烟囱40排出。

在第一热量调节部20中，循环水(第一换热介质)由热网循环泵23推动循环，以在第一换热器21内和第二热量调节部30的第三换热器31内吸热，在第二换热器22内放热。

第二热量调节部30的第二换热介质可以是冷媒，第二换热介质通过第四换热器32从浆液中获取的热量，经压缩机33压缩后在第三换热器31处放出热量加热循环水，以此循环。

需要说明的是第一换热介质和第二换热介质可以是相同介质也可以是不同介质。

在前述过程中，通过设置第一换热器21对烟气进行降温，使得进入吸收塔10内的烟气温度降低，解决了通常进入吸收塔10的反应空间11内的烟气温度较高，其在与浆液反应的过程中会向浆液放热，使得浆液中的水分吸热而蒸发形成水蒸气，并随烟气流动，造成耗水量大，且烟气中携带的水蒸气多的问题。

通过设置第二热量调节部30使得浆液的温度降低，进一步减少了蒸发的水蒸气。

通过设置第二换热器22使得排出的烟气的温度升高，使得烟气中水蒸气处于过热状态，遇冷不容易凝结析出水分。

这样使得最终排烟携带水蒸气量大大减少，既节约了烟气处理装置的耗水量，又解决了烟气排出时出现的白烟现象。

如图2所示，本实施例提供第二种烟气处理装置，该烟气处理装置与前述的第一种烟气处理装置的原理相同，结构类似，区别在于第四换热器32 设置在浆液空间12内，吸收浆液空间12内的浆液的热量，实现对浆液进行降温。除此以外，第二种烟气处理装置与第一烟气处理装置的结构和效果均相同，在此不再赘述。

如图3所示，本实施例提供第三种烟气处理装置，该烟气处理装置与前述的第一种烟气处理装置的不同在于第四换热器32设置在净烟气出管18上，用于吸收从烟气出口排出的烟气的热量，使其降温。这种方式可以使排出的净烟气的温度降低从而析出水分，从而减少烟气中携带的水蒸气含量。

为了保证更好的排烟效果，消除白烟，沿烟气流动方向，第四换热器32 位于第二换热器22之前，以通过第二换热器22对降温后的烟气再升温，从而避免通过烟囱40排烟时造成白烟。

图3所示的第三种烟气处理装置通过降低吸收塔的烟气入口的烟气温度，可以使塔内操作温度有所下降，减少水分的蒸发。连续降低浆液温度，使其在吸收烟气放出的热量后再升温，也能降低水分的蒸发。这样可以解决现有的湿法脱硫装置中，大多采用空塔喷淋技术，烟气在经过大量浆液洗涤脱除硫份时，也蒸发大量水分，使出口净烟气中携带大量水蒸汽和部分液滴造成耗水量大、出口有白烟的问题，也避免了出口由于存在白烟而损坏腐蚀设备的问题。

本实用新型的烟气处理装置具有以下有益效果：

该烟气处理装置能够实现节水和烟气加热除白烟，可以用于降低湿法脱硫后净烟气的含水率，从而节约耗水量，并提高最终排烟温度，彻底消除白烟现象。

通过第一换热器对进入烟气入口前的烟气进行冷却降温，一方面，可以使烟气在反应空间内洗涤时，减少放热量，从而减少水分的蒸发，达到降低用水量的目的；另一方面，烟气在第一换热器内的冷却放热将热量传递给了第一换热介质，而用于在第二换热器22内加热从烟气出口排出的烟气，从而提高了最终的排烟温度，消除了白烟。

通过设置第二热量调节部(热泵机组)，一方面降低了浆液温度，使烟气在反应空间内不仅仅是依靠浆液中的水分蒸发而吸收其降温而放出热量，大流量的循环浆液在反应空间内升温也同样吸收其降温而放出热量，从而降低了水分蒸发量，达到节水目的；另一方面，浆液通过热泵机组将热量传递给了第一换热介质，使得有能力更进一步加热提高排烟温度。

此外，通过热泵机组解决了由于浆液温度较低，一般的换热器必须有换热温度端差，难以从中获得热量，即使通过低温介质获得了热量，因其温度太低也难以利用的问题。可以充分从浆液获取热量传递给第一换热介质，第一换热介质的温度可以高于浆液温度。

第四换热器可以布置在浆液空间、浆液输送管和/或净烟气出管上，均可以起到降低烟气中含水量、节水，和提取热量用于加热净烟气，提高最终排烟温度的目的。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型实施例的范围。

以上实施方式仅用于说明本实用新型实施例，而并非对本实用新型实施例的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型实施例的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型实施例的范畴，本实用新型实施例的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种烟气处理装置，其特征在于，包括：

吸收塔(10)，所述吸收塔(10)包括筒体、烟气入口和烟气出口，所述筒体内设置有反应空间(11)和用于容纳浆液的浆液空间(12)，所述反应空间(11)位于所述浆液空间(12)上方，所述烟气入口和所述烟气出口均设置在所述筒体上，且与所述反应空间(11)连通；

第一热量调节部(20)，所述第一热量调节部(20)包括第一换热介质，所述第一换热介质吸收进入所述烟气入口之前的烟气的热量，并对从所述烟气出口排出的烟气放热；

第二热量调节部(30)，所述第二热量调节部(30)包括第二换热介质，所述第二换热介质吸收所述浆液的热量，并对所述第一换热介质放热；或者所述第二换热介质吸收从所述烟气出口排出的烟气的热量，并对所述第一换热介质放热，以使从所述烟气出口排出的烟气温度降低后再升高。

2.根据权利要求1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原烟气进管(17)和净烟气出管(18)，所述原烟气进管(17)连接在所述烟气入口上，所述净烟气出管(18)连接在所述烟气出口上，所述第一热量调节部(20)包括：

第一换热器(21)，所述第一换热器(21)设置在所述原烟气进管(17)上，以使进入所述烟气入口前的烟气与所述第一换热介质换热；

第二换热器(22)，所述第二换热器(22)设置在所述净烟气出管(18)上，以使所述第一换热介质向从所述烟气出口排出的烟气放热。

3.根据权利要求2所述的烟气处理装置，其特征在于，当所述第二换热介质吸收所述浆液的热量时，所述第二换热介质吸收所述浆液空间(12)内的浆液的热量。

4.根据权利要求2所述的烟气处理装置，其特征在于，所述吸收塔(10)还包括浆液输送组件，所述浆液输送组件设置在所述筒体上，并将所述浆液空间(12)内的所述浆液输送到所述反应空间(11)内；

当所述第二换热介质吸收所述浆液的热量时，所述第二换热介质吸收所述浆液输送组件内的所述浆液的热量。

5.根据权利要求3或4所述的烟气处理装置，其特征在于，所述第一换热器(21)和所述第二换热器(22)之间通过第一介质管连接，所述第二热量调节部(30)还包括第三换热器(31)，所述第三换热器(31)设置在所述第一介质管上，以使所述第二换热介质向所述第一换热介质放热。

6.根据权利要求5所述的烟气处理装置，其特征在于，所述第二热量调节部(30)还包括第四换热器(32)，所述第四换热器(32)设置在所述浆液空间(12)内，以使所述第二换热介质吸收所述浆液空间(12)内的浆液的热量。

7.根据权利要求5所述的烟气处理装置，其特征在于，所述第二热量调节部(30)还包括第四换热器(32)，所述第四换热器(32)设置在所述浆液输送组件上。

8.根据权利要求7所述的烟气处理装置，其特征在于，所述浆液输送组件包括：

浆液输送管(15)，所述浆液输送管(15)设置在所述筒体上，所述浆液输送管(15)的第一端口与所述浆液空间(12)连接，所述浆液输送管(15)的第二端口与所述反应空间(11)连接，所述第四换热器(32)设置在所述浆液输送管(15)上，且在所述第四换热器(32)内，所述第二换热介质吸收所述浆液热量；

浆液输送泵(16)，所述浆液输送泵(16)设置在所述浆液输送管(15)上。

9.根据权利要求2所述的烟气处理装置，其特征在于，当所述第二换热介质吸收所述烟气出口排出的烟气的热量时，所述第二热量调节部(30)包括第四换热器(32)，所述第四换热器(32)设置在所述净烟气出管(18)上，沿烟气流动方向，所述第四换热器(32)位于所述第二换热器(22)之前。

10.根据权利要求9所述的烟气处理装置，其特征在于，所述第一换热器(21)和所述第二换热器(22)通过第一介质管连接，所述第二热量调节部(30)还包括第三换热器(31)，所述第三换热器(31)设置在所述第一介质管上，在所述第三换热器(31)内，所述第二换热介质向从所述第二换热器(22)流向所述第一换热器(21)的第一换热介质放热。