CN208878231U - 一种无冷凝换热设备的燃煤电站锅炉烟气除白烟系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无冷凝换热设备的燃煤电站锅炉烟气除白烟系统，所述烟气除白烟系统包括空气冷却单元，所述空气冷却单元包括混气风机和混气管道，所述混气风机通过混气管道与开设在脱硫后烟道上的空气进气口相连，所述脱硫后烟道上还设置有脱硫后烟气加热单元，其中，所述空气进气口位于脱硫单元之后且在脱硫后烟气加热单元之前。与现有技术相比，本实用新型无冷凝换热设备的燃煤电站锅炉烟气除白烟系统可以在不加装冷却设备的情况下降低烟气的温度和含湿量，与常规烟气除湿方法相比，大大降低了建设成本和运行成本。

Description

一种无冷凝换热设备的燃煤电站锅炉烟气除白烟系统

技术领域

本实用新型涉及锅炉制造与改造的技术领域，更具体地讲，涉及一种无冷凝换热设备的燃煤电站锅炉烟气除白烟系统。

背景技术

为了满足烟气排放标准，燃煤电站机组必须配备烟气脱硫装置。湿法脱硫技术是燃煤电站中常用的脱硫技术。湿法脱硫过程中烟气会携带走大量喷淋水，由此导致烟囱中冒白烟的现象。虽然白烟实际是水蒸气，但社会公众对此认可度不高，即实际有视觉污染。现行去除白烟的方法为增设GGH或MGGH系统，将脱硫后烟气重新加热以消除白烟现象。这种方法没有实际减少排烟中的水分，在冬季或者雨季依然会出现白烟现象。

为了降低脱硫塔后排烟中的水分，需要将烟气冷却并使水分析出。冷却烟气需要冷源，常规的冷却方法中冷源工质受热后需要使用冷却设备冷却，因此需要加装额外的冷却设备，大大增加了电站的建设成本和运行成本。

发明内容

为了解决在气温较低或空气湿度较大时，现行去白烟技术中仅使用GGH或MGGH还是会出现白烟现象的问题，本实用新型的目的在于提供一种无冷凝换热设备的燃煤电站锅炉烟气除白烟系统，在不使用换热设备冷凝烟气的情况下降低烟气的温度和含湿量，配合GGH或MGGH重新加热排烟实现消除白烟现象的效果。

本实用新型提供了一种无冷凝换热设备的燃煤电站锅炉烟气除白烟系统，所述烟气除白烟系统包括空气冷却单元，所述空气冷却单元包括混气风机和混气管道，所述混气风机通过混气管道与开设在脱硫后烟道上的空气进气口相连，所述脱硫后烟道上还设置有脱硫后烟气加热单元，其中，所述空气进气口位于脱硫单元之后且在脱硫后烟气加热单元之前。

根据本实用新型无冷凝换热设备的燃煤电站锅炉烟气除白烟系统的一个实施例，所述脱硫后烟气加热单元为GGH系统或MGGH系统的烟气升温段。

根据本实用新型无冷凝换热设备的燃煤电站锅炉烟气除白烟系统的一个实施例，当脱硫后烟气加热单元为GGH系统时，所述烟气除白烟系统还包括位于脱硫单元之前的除尘单元和位于脱硫后烟气加热单元之后的烟囱，所述除尘单元的进气端与锅炉相连且出气端通过脱硫前烟道与脱硫单元相连，其中，所述脱硫前烟道设置为经过GGH系统并使得脱硫前烟气成为GGH系统的换热介质。

根据本实用新型无冷凝换热设备的燃煤电站锅炉烟气除白烟系统的一个实施例，当脱硫后烟气加热单元为MGGH系统的烟气升温段时，所述烟气除白烟系统还包括MGGH系统的烟气冷却段以及位于脱硫单元之前的除尘单元和位于脱硫后烟气加热单元之后的烟囱，所述除尘单元的进气端通过除尘前烟道与锅炉相连且出气端与脱硫单元相连，所述MGGH系统的烟气冷却段设置在所述除尘前烟道上，其中，MGGH系统的循环水管设置为经过MGGH系统的烟气冷却段和MGGH系统的烟气升温段并使得循环水成为MGGH系统的换热介质。

根据本实用新型无冷凝换热设备的燃煤电站锅炉烟气除白烟系统的一个实施例，在所述空气进气口之后设置有烟气温度检测单元，所述混气管道上设置有空气流量控制单元。

与现有技术相比，本实用新型无冷凝换热设备的燃煤电站锅炉烟气除白烟系统可以在不加装冷却设备的情况下降低烟气的温度和含湿量，与常规烟气除湿方法相比，大大降低了建设成本和运行成本。

附图说明

图1示出了根据本实用新型一个示例性实施例的无冷凝换热设备的燃煤电站锅炉烟气除白烟系统的结构示意图。

图2示出了根据本实用新型另一个示例性实施例的无冷凝换热设备的燃煤电站锅炉烟气除白烟系统的结构示意图。

附图标记说明：

1-锅炉、2-除尘单元、3-脱硫单元、4-混气风机、5-混气管道、6-烟囱、7-空气进气口、8-GGH系统、9-烟气温度检测单元、10-脱硫前烟道、11-脱硫后烟道、12-MGGH系统的烟气冷却段、13-MGGH系统的烟气升温段、14-除尘前烟道、15-循环水管。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

本实用新型的改进思路在于不使用换热设备冷凝烟气的情况下降低烟气的温度和含湿量，配合GGH系统或MGGH系统重新加热排烟做到消除白烟现象。

图1示出了根据本实用新型一个示例性实施例的无冷凝换热设备的燃煤电站锅炉烟气除白烟系统的结构示意图，图2示出了根据本实用新型另一个示例性实施例的无冷凝换热设备的燃煤电站锅炉烟气除白烟系统的结构示意图。

如图1和图2所示，根据本实用新型的示例性实施例，所述无冷凝换热设备的燃煤电站锅炉烟气除白烟系统包括空气冷却单元，该空气冷却单元包括混气风机4和混气管道5，混气风机4通过混气管道5与开设在脱硫后烟道11上的空气进气口7相连，脱硫后烟道11上还设置有脱硫后烟气加热单元，其中，空气进气口7位于脱硫单元3之后且在脱硫后烟气加热单元之前。

本实用新型在锅炉原设备的基础上增设混气风机4和混气管道5，若原锅炉无GGH系统或MGGH系统，则还需要增设GGH系统或MGGH系统。由此，空气经混气管道5被送入脱硫后烟道11中，脱硫后烟气被空气稀释后温度和含湿量均降低，烟气与空气混合后得到的混合后烟气经脱硫后烟气加热单元重新加热后排入大气。

优选地，空气进气口7之后设置有烟气温度检测单元9，如热电偶，以对混合后烟气进行温度监控；并且，混气管道5上设置有空气流量控制单元(未示出)以对输入的空气流量进行调整，当然还可以通过调节混气风机4的电机频率来调整送入的空气流量。

根据本实用新型，上述脱硫后烟气加热单元为GGH系统或MGGH系统的烟气升温段。其中，本领域技术人员均了解，GGH系统是气-气换热器(Gas-Gas-Heater)，MGGH系统是以热媒水作为介质循环的气-水-气换热器(Mitsubishi Gas-Gas-Heater)，对此不再赘述。

具体地，当脱硫后烟气加热单元为GGH系统时，烟气除白烟系统还包括位于脱硫单元3之前的除尘单元2和位于脱硫后烟气加热单元之后的烟囱6，除尘单元3的进气端与锅炉1相连且出气端通过脱硫前烟道10与脱硫单元3相连，则从锅炉排出的烟气能够在除尘之后再进行脱硫。其中，脱硫前烟道10设置为经过GGH系统8并使得脱硫前烟气成为GGH系统8的换热介质，则脱硫前烟气能够在GGH系统8中与混合后烟气进行热交换，使得混合后烟气升温后通过烟囱6排出。

当脱硫后烟气加热单元为MGGH系统的烟气升温段时，烟气除白烟系统还包括MGGH系统的烟气冷却段12以及位于脱硫单元3之前的除尘单元2和位于脱硫后烟气加热单元之后的烟囱6，除尘单元2的进气端通过除尘前烟道14与锅炉1相连且出气端与脱硫单元3相连，MGGH系统的烟气冷却段12设置在除尘前烟道14上，其中，MGGH系统的循环水管15设置为经过MGGH系统的烟气冷却段12和MGGH系统的烟气升温段13并使得循环水成为MGGH系统的换热介质。

本发明可以在不加装冷却设备的情况下降低烟气的温度和含湿量，与常规烟气除湿方法相比，大大降低了建设成本和运行成本。

以空气温度10℃、相对湿度20％为例，经计算，将1kg50℃含湿量为87.5g/kg的饱和湿烟气冷却至45℃需要送入约0.31kg空气，混合后烟气含湿量约为65.9g/kg，接近于饱和状态。脱硫后的湿烟气要再加热到多高的温度才能消除白烟，不仅与环境空气的温度和湿度密切相关，而且与脱硫塔出口的湿烟气温度也密切相关。

对于50℃的饱和湿烟气，在10℃的环境温度下需要加热到71℃以上才可消除白烟，而45℃的饱和湿烟气仅需要加热到58℃以上。经计算，将1kg50℃饱和湿烟气加热到71℃需要热量约24.7kj，而消耗24.7kj热量可将1.31kg 45℃饱和湿烟气加热到62℃，比环境温度为10℃时需要的温度高4℃，有了一定的裕量，即可以在更低的空气温度下消除白烟。因此，在GGH或MGGH的加热量一定的情况下，使用本实用新型可以在更低的气温下消除白烟，解决了单独使用GGH或MGGH时冬季依然会出现白烟现象的问题。

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1：

煤粉在锅炉1中燃烧产生高温烟气，烟气经过一系列换热过程后进入除尘单元2，经过除尘单元2除尘后，进入GGH系统8进行热交换之后的烟气再进入脱硫单元3脱硫，成为温度降至50℃且含湿量提高的饱和湿烟气。

混气风机4通过混气管道5与开设在脱硫后烟道11上的空气进气口7相连，脱硫后烟道11上还设置有脱硫后烟气加热单元，空气进气口7位于脱硫单元3之后且在脱硫后烟气加热单元之前。空气经混气管道5被送入烟道，烟气被空气稀释后温度和含湿量降低。

在空气进气口7后设置一个热电偶用来测与空气混合后的烟气温度，通过调节混气风机4的电机频率控制送入烟道的空气流量，以此调节混合后烟气的温度。混合后烟气的温度需根据实际空气温度和GGH系统的加热能力确定，建议在45℃左右。

混合后烟气进入GGH系统8中。在GGH系统8中，从脱硫前烟道中流过的脱硫前热烟气与通过GGH系统8的混合后烟气换热，混合后烟气被加热后再由烟囱6排入大气，无白烟现象出现。

实施例2：

煤粉在锅炉1中燃烧产生高温烟气，烟气经过一系列换热过程后进入MGGH系统的烟气冷却段12，在MGGH系统的烟气冷却段12中，高温烟气作为热源加热MGGH系统中从循环水管15流过的循环水。然后烟气依次通过除尘单元2和脱硫单元3，经除尘和脱硫后在脱硫单元3的出口处成为温度降至50℃且含湿量提高的饱和湿烟气。

混气风机4通过混气管道5与开设在脱硫后烟道11上的空气进气口7相连，脱硫后烟道11上还设置有脱硫后烟气加热单元，空气进气口7位于脱硫单元3之后且在脱硫后烟气加热单元之前。空气经混气管道5被送入烟道，烟气被空气稀释后温度和含湿量降低。

在空气进气口7后设置一个热电偶9用来测量混合后的烟气温度，通过调节混气风机4的电机频率控制送入烟道的空气流量，以此调节混合后烟气的温度。混合后烟气的温度需根据实际空气温度和MGGH系统的加热能力确定，建议在45℃左右。

烟气与空气混合后得到的混合后烟气进入MGGH系统的烟气升温段13。在MGGH系统的烟气升温段13中，通过MGGH系统中循环水管的加热后循环水作为热源加热通过MGGH系统的烟气升温段13的混合后烟气，混合后烟气被加热后由烟囱6排入大气，无白烟现象出现。

综上所述，本实用新型的无冷凝换热设备的燃煤电站锅炉烟气除白烟系统通过设置包括混气风机和混气管道的空气冷却系统将空气送入脱硫后烟道，利用空气稀释烟气并降低烟气的温度和湿度，与空气混合后的烟气经过GGH系统或MGGH系统重新加热后从烟囱排入大气，与直接经GGH系统或MGGH系统加热排入大气相比，烟气含湿量更低且能在更低气温下不产生白烟。

本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (5)

1.一种无冷凝换热设备的燃煤电站锅炉烟气除白烟系统，其特征在于，所述烟气除白烟系统包括空气冷却单元，所述空气冷却单元包括混气风机和混气管道，所述混气风机通过混气管道与开设在脱硫后烟道上的空气进气口相连，所述脱硫后烟道上还设置有脱硫后烟气加热单元，其中，所述空气进气口位于脱硫单元之后且在脱硫后烟气加热单元之前。

2.根据权利要求1所述的无冷凝换热设备的燃煤电站锅炉烟气除白烟系统，其特征在于，所述脱硫后烟气加热单元为GGH系统或MGGH系统的烟气升温段。

3.根据权利要求2所述的无冷凝换热设备的燃煤电站锅炉烟气除白烟系统，其特征在于，当脱硫后烟气加热单元为GGH系统时，所述烟气除白烟系统还包括位于脱硫单元之前的除尘单元和位于脱硫后烟气加热单元之后的烟囱，所述除尘单元的进气端与锅炉相连且出气端通过脱硫前烟道与脱硫单元相连，其中，所述脱硫前烟道设置为经过GGH系统并使得脱硫前烟气成为GGH系统的换热介质。

4.根据权利要求2所述的无冷凝换热设备的燃煤电站锅炉烟气除白烟系统，其特征在于，当脱硫后烟气加热单元为MGGH系统的烟气升温段时，所述烟气除白烟系统还包括MGGH系统的烟气冷却段以及位于脱硫单元之前的除尘单元和位于脱硫后烟气加热单元之后的烟囱，所述除尘单元的进气端通过除尘前烟道与锅炉相连且出气端与脱硫单元相连，所述MGGH系统的烟气冷却段设置在所述除尘前烟道上，其中，MGGH系统的循环水管设置为经过MGGH系统的烟气冷却段和MGGH系统的烟气升温段并使得循环水成为MGGH系统的换热介质。

5.根据权利要求1所述的无冷凝换热设备的燃煤电站锅炉烟气除白烟系统，其特征在于，在所述空气进气口之后设置有烟气温度检测单元，所述混气管道上设置有空气流量控制单元。