CN208967827U - 一种余热利用的消白烟装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种余热利用的消白烟装置，其特征在于，包括设于对烟气进行处理的吸收塔内的换热系统；所述吸收塔进口端前侧设有烟气冷却段；吸收塔出口端前侧设置有烟气再热段；所述换热系统的第一换热器设于烟气冷却段，换热系统的第二换热器设置于烟气再热段；所述烟气在烟气冷却段经过第一换热器吸热后变成低温烟气并进入吸收塔内，在烟气再热段经过第二换热器放热后排出外界大气。本实用新型通过第一换热器对将进入吸收塔的烟气进行吸热使得其变成低温烟气，再利用第二换热器对将从吸收塔流至大气的烟气进行升温，使其温度达到75°以上，达到“消白烟”效果，过程中将烟气所含的高温热量进行回收，并有效利用，传递给吸收塔出口处的烟气。

Description

一种余热利用的消白烟装置

技术领域

本实用新型涉及烟气处理设备，特别涉及一种应用于陶瓷企业的余热利用的消白烟装置。

背景技术

湿式烟气脱硫是目前市场上应用最为广泛的一种脱硫工艺，也是今后市场推广的主流技术，具有脱硫效率高、投资适中、结构简单等优点。但是，脱硫处理后的烟气被增湿冷却，湿度较大，温度较低，烟气从吸收塔排放后扩散能力差，在一定的气象条件下烟气的排放会引发白烟效果。

发达国家要求排烟温度高于80℃，一般看不到白烟；而我国对排烟温度没有要求，因此出现白烟现象较为普遍，白烟会对周围居民生活造成困扰，影响环境感观。而且，近期全国多地陆续出台了大气治理新规，并在地方标准中前所未有的提到了白烟排放的控制指标烟气脱白，因此消白烟成为火力电力、焦化等行业需要十分重视的环保问题，消除白烟污染，意义重大，保卫世界的碧水蓝天。

可见，现有技术还有待改进和提高。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种余热利用的消白烟装置，结构设计独特新颖，实用性和可靠性强，旨在将高温烟气的热量有效回收并将其利用至排放烟气，使其温度上升以致在排放到大气时不会出现白烟现象。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种余热利用的消白烟装置，包括设于对烟气进行处理的吸收塔内的换热系统；所述吸收塔进口端前侧设置有烟气冷却段；吸收塔出口端前侧设置有烟气再热段；所述换热系统的第一换热器设置于烟气冷却段，换热系统的第二换热器设置于烟气再热段；所述烟气在烟气冷却段经过第一换热器吸热后变成低温烟气并进入吸收塔内，在烟气再热段经过第二换热器放热后排出外界大气。

所述的余热利用的消白烟装置中，所述换热系统包括第一换热器、第二换热器、循环泵；所述第一换热器、第二换热器、循环泵依次通过管道连通。

所述的余热利用的消白烟装置中，所述换热系统的传热介质为水。

所述的余热利用的消白烟装置中，所述第一换热器、第二换热器为氟塑料换热器。

所述的余热利用的消白烟装置中，所述第一换热器、第二换热器垂直烟气的流动方向设置；换热系统的制冷剂与烟气呈叉流式换热。

所述的余热利用的消白烟装置中，所述烟气冷却段设置有用于对第一换热器进行冲洗的第一喷淋装置；所述第一喷淋装置包括设于第一换热器前侧的第一喷淋管、若干个设于第一喷淋管的第一喷嘴，第一喷嘴的喷向与烟气流动方向一致；所述第一喷淋管的进口端分别连通有第一供水管道和压缩空气管道。

所述的余热利用的消白烟装置中，烟气再热段设置有用于对第二换热器进行冲洗的第二喷淋装置；所述第二喷淋装置包括设于第二换热器后侧的第二喷淋管、若干个设于第二喷淋管的第二喷嘴，第二喷嘴的喷向与烟气流动方向相反；所述第二喷淋管的进口端连通有第二供水管道。

所述的余热利用的消白烟装置中，所述换热系统还包括稳压系统、给水系统；所述稳压系统包括高位水箱，高位水箱的出口端连通于循环泵的进口端前侧；所述给水系统包括给水泵，给水泵的进口端连通有用于提供除盐水的给水管道，给水泵的出口端分别连通于高位水箱、循环泵的进口端前侧。

所述的余热利用的消白烟装置中，所述换热系统还包括加药系统、检测系统；所述加药系统包括加药罐、设于加药罐内的搅拌器、加药泵；所述加药泵的进口端连通于加药罐，加药泵的出口端连通于循环泵的进口端前侧；所述检测系统包括连通于循环泵的进口端前侧的检测管道、设于检测管道上的pH传感器和温度传感器。

所述的余热利用的消白烟装置中，所述换热系统还包括辅助蒸汽加热器；所述辅助蒸汽加热器的第一流道分别连通于第一换热器与第二换热器。

有益效果：

本实用新型提供了一种余热利用的消白烟装置，主要实现了陶瓷企业“无烟超净排放”的技术目的，通过在吸收塔进口端前侧的烟气冷却段设置一第一换热器，借助热媒水将高温烟气所携带的大量热能吸收，通过换热系统的高效运行，将这些热能输送至设置在吸收塔出口端前侧的烟气再热段的第二换热器，第二换热器内的热媒水将热能传递给待排放烟气，使得烟气温度上升至75℃以上，以致其在排出大气时不会引起白烟现象。

附图说明

图1为本实用新型提供的余热利用的消白烟装置的连接示意图。

图2为本实用新型提供的余热利用的消白烟装置中，第一换热器的结构示意图。

图3为本实用新型提供的余热利用的消白烟装置中，第二换热器的结构示意图。

图4为本实用新型提供的余热利用的消白烟装置中，换热系统的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供一种余热利用的消白烟装置，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实用新型提供一种余热利用的消白烟装置，包括设于对烟气进行处理的吸收塔1内的换热系统；吸收塔1进口端前侧设置有烟气冷却段11；吸收塔1出口端前侧设置有烟气再热段12；换热系统的第一换热器21设置于烟气冷却段11，换热系统的第二换热器22设置于烟气再热段12；烟气在烟气冷却段11经过第一换热器21吸热后变成低温烟气并进入吸收塔1内，在烟气再热段12经过第二换热器22放热后排出外界大气。在陶瓷企业实际生产中，所产生的窑炉烟气经过增压风机与喷雾塔烟气汇合，并一起进入吸收塔进行脱硫脱硝除尘除雾等处理；混合烟气在吸收塔前的烟气冷却段11与第一换热器间接换热，将其大量热能传递给第一换热器的热媒水后其温度下降，且有利于减少吸收塔内的水耗；经过一番处理后的烟气将从吸收塔排至大气，流经吸收塔的烟气再热段时，烟气与第二换热器的热媒水换热，烟气温度得到提升，借以增大了烟气的饱和水温度，使得在排出时不会出现白烟现象。

具体地，换热系统包括第一换热器21、第二换热器22、循环泵23；第一换热器21、第二换热器22、循环泵23依次通过管道连通，循环泵不断给换热系统提供动力，使得热媒水能够不停流动，输送能量，形成闭式换热循环。

具体地，换热系统的传热介质为水，优选地，选择除盐水。除盐水是指利用各种水处理工艺，除去悬浮物、胶体和无机的阳离子、阴离子等水中杂质后，所得到的成品水。

具体地，第一换热器21、第二换热器22为氟塑料换热器。氟塑料换热器是以小直径氟塑料软管作为传热组件的换热器,又称挠性管换热器。常用的氟塑料有聚四氟乙烯(F4)、聚全氟代乙丙烯(F46)和可熔性聚四氟乙烯(PFA)。氟塑料换热器主要用于工作压力为0.2~0.4MPa、工作温度在200℃以下的各种强腐蚀性介质的换热，如硫酸、腐蚀性极强的氯化物溶液、醋酸和苛性介质的冷却或加热。氟塑料换热器的结构有管壳式换热器和沉浸式换热器两种型式。它们的主要部分都是由许多小直径薄壁的氟塑料传热软管组成的管束。

具体地，第一换热器21、第二换热器22垂直烟气的流动方向设置；换热系统的制冷剂——热媒水与烟气呈叉流式换热。除此之外，热媒水和烟气可以逆流换热。由于烟气冷却段为水平烟道，烟气再热段为竖直烟道，第一换热器竖直布置于烟气冷却段，第二换热器水平布置于烟气再热段。

如图2所示，进一步地，烟气冷却段11设置有用于对第一换热器21进行冲洗的第一喷淋装置；第一喷淋装置包括设于第一换热器21前侧的第一喷淋管41、若干个设于第一喷淋管41的第一喷嘴42，第一喷嘴42的喷向与烟气流动方向一致；第一喷淋管41的进口端分别连通有第一供水管道44和压缩空气管道43。陶瓷企业生产过程所产生的窑炉烟气、喷雾塔烟气汇合，其中含有颗粒物、二氧化硫、氯化物、氮氧化物等，在烟气冷却段11流动时与第一换热器21换热，在流经第一换热器的翅片、换热管时，难免会有部分颗粒物等杂质附着于翅片、换热管的表面上，使得烟气在第一换热器的流通面积大大减少，甚至发生堵塞以致烟气无法与第一换热器进行高效的换热。因此，在第一换热器的后侧设置有压力传感器，以检测当前压力，进而判断是否积累过多颗粒物、换热通道堵塞，当压力值超过一定值后，则通过压缩空气或水对第一换热器进行冲洗，清除第一换热器表面上积留的杂质，进而恢复第一换热器的换热能力。

如图3所示，进一步地，烟气再热段12设置有用于对第二换热器22进行冲洗的第二喷淋装置；与第一喷淋装置相同，第二喷淋装置包括设于第二换热器22后侧的第二喷淋管、若干个设于第二喷淋管的第二喷嘴，可是，第二喷嘴的喷向与烟气流动方向相反；第二喷淋管的进口端连通有第二供水管道44。通过第二供水管道输送的水，依次经过第二喷淋管、第二喷嘴对第二换热器进行高速冲洗，以冲掉第二换热器表面上所附着的灰尘等杂质。

通过第一喷淋装置、第二喷淋装置，实现对第一换热器、第二换热器进行在线高压冲洗，定期对换热管束冲洗，防止积灰结垢，维持第一换热器和第二换热器高效的换热效果。

进入第一换热器的常温水与高温烟气进行换热，将高温烟气冷却，使常温水升温；通过管道流动，升温后的水在第二换热器跟脱硫后的低温烟气热交换，促使低温烟气升温，水降温。

如图4所示，进一步地，换热系统还包括稳压系统、给水系统；稳压系统包括高位水箱5，高位水箱5的出口端连通于循环泵23的进口端前侧；给水系统包括给水泵62，给水泵62的进口端连通有用于提供除盐水的给水管道61，给水泵62的出口端分别连通于高位水箱5、循环泵23的进口端前侧。考虑到换热系统中可能出现热媒水泄漏问题以及换热系统的压力大幅度变化问题，增加了给水系统和稳压系统，利用高压水箱与换热系统管路连通，发挥稳压作用，避免管路压力出现大幅度波动，通过给水系统随时为换热系统管路或高位水箱补充水量。高压水箱设置有安全阀、液位计和排污口，避免压力过高，可进行高压水箱清洗。该稳压系统和给水系统配合工作，一方面补充换热系统内排污损耗的水量，另一方面维持换热系统的运行压力，防止水侧汽化损坏换热管束。另外，在换热系统的热媒水管路设置有低位自动排污口，当热媒水电导率大于6000μS/cm时，则自动排污，排出热媒水管路的污垢，从而净化热媒水水质，提高系统的运行效率。

进一步地，换热系统还包括加药系统、检测系统；加药系统包括加药罐71、设于加药罐72内的搅拌器73、加药泵72；加药泵72的进口端连通于加药罐71，加药泵72的出口端连通于循环泵23的进口端前侧；检测系统包括连通于循环泵23的进口端前侧的检测管道81、设于检测管道81上的pH传感器83和温度传感器82。通过pH传感器和温度传感器实时监测换热系统内的热媒水的pH值和温度，另外，在检测管道还设置其他传感器，用于检测热媒水的电导率，还有取样口，以便技术人员进行取样分析。当换热系统内的热媒水的pH数值低于8.7时，则加药系统自动启动，给热媒水管路进行加药操作，以此保证整个换热系统管路、设备免受酸性腐蚀。

在另一具体实施方式中，换热系统还包括辅助蒸汽加热器；辅助蒸汽加热器的第一流道分别连通于第一换热器与第二换热器；辅助蒸汽加热器的第一流道流动有热媒水，第二流道流动有蒸汽，通过该辅助蒸汽加热器，使得热媒水的温度得以进一步提升，从而调控与第二换热器换热后的烟气温度。

综上所述，本实用新型提供了一种余热利用的消白烟装置，主要实现了陶瓷企业“无烟超净排放”的技术目的，通过在吸收塔进口端前侧的烟气冷却段设置一第一换热器，借助热媒水将高温烟气所携带的大量热能吸收，通过换热系统的高效运行，将这些热能输送至设置在吸收塔出口端前侧的烟气再热段的第二换热器，第二换热器的热媒水将热能传递给待排放烟气，使得烟气温度上升至75℃以上，以致其在排出大气时不会引起白烟现象。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种余热利用的消白烟装置，其特征在于，包括设于对烟气进行处理的吸收塔内的换热系统；所述吸收塔进口端前侧设置有烟气冷却段；吸收塔出口端前侧设置有烟气再热段；所述换热系统的第一换热器设置于烟气冷却段，换热系统的第二换热器设置于烟气再热段；所述烟气在烟气冷却段经过第一换热器吸热后变成低温烟气并进入吸收塔内，在烟气再热段经过第二换热器放热后排出外界大气。

2.根据权利要求1所述的余热利用的消白烟装置，其特征在于，所述换热系统包括第一换热器、第二换热器、循环泵；所述第一换热器、第二换热器、循环泵依次通过管道连通。

3.根据权利要求2所述的余热利用的消白烟装置，其特征在于，所述换热系统的传热介质为水。

4.根据权利要求1所述的余热利用的消白烟装置，其特征在于，所述第一换热器、第二换热器为氟塑料换热器。

5.根据权利要求1所述的余热利用的消白烟装置，其特征在于，所述第一换热器、第二换热器垂直烟气的流动方向设置；换热系统的制冷剂与烟气呈叉流式换热。

6.根据权利要求1所述的余热利用的消白烟装置，其特征在于，所述烟气冷却段设置有用于对第一换热器进行冲洗的第一喷淋装置；所述第一喷淋装置包括设于第一换热器前侧的第一喷淋管、若干个设于第一喷淋管的第一喷嘴，第一喷嘴的喷向与烟气流动方向一致；所述第一喷淋管的进口端分别连通有第一供水管道和压缩空气管道。

7.根据权利要求1所述的余热利用的消白烟装置，其特征在于，所述烟气再热段设置有用于对第二换热器进行冲洗的第二喷淋装置；所述第二喷淋装置包括设于第二换热器后侧的第二喷淋管、若干个设于第二喷淋管的第二喷嘴，第二喷嘴的喷向与烟气流动方向相反；所述第二喷淋管的进口端连通有第二供水管道。

8.根据权利要求2所述的余热利用的消白烟装置，其特征在于，所述换热系统还包括稳压系统、给水系统；所述稳压系统包括高位水箱，高位水箱的出口端连通于循环泵的进口端前侧；所述给水系统包括给水泵，给水泵的进口端连通有用于提供除盐水的给水管道，给水泵的出口端分别连通于高位水箱、循环泵的进口端前侧。

9.根据权利要求8所述的余热利用的消白烟装置，其特征在于，所述换热系统还包括加药系统、检测系统；所述加药系统包括加药罐、设于加药罐内的搅拌器、加药泵；所述加药泵的进口端连通于加药罐，加药泵的出口端连通于循环泵的进口端前侧；所述检测系统包括连通于循环泵的进口端前侧的检测管道、设于检测管道上的pH传感器和温度传感器。

10.根据权利要求2所述的余热利用的消白烟装置，其特征在于，所述换热系统还包括辅助蒸汽加热器；所述辅助蒸汽加热器的第一流道分别连通于第一换热器与第二换热器。