CN209333473U - 一种脱硫烟气白烟的治理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种脱硫烟气白烟的治理系统，涉及烟气脱硫应用领域，包括脱硫系统、烟气换热系统和水冷却系统，烟气换热系统包括通过管路连接的高温烟气热媒换热器和净化烟气热媒换热器；脱硫系统包括一个脱硫塔，脱硫塔的下部设置有烟气进口；净化烟气热媒换热器通过管道与脱硫塔顶部连通，高温烟气热媒换热器与水冷却系统连通；脱硫塔内烟气进口上方自下而上依次设有冷却吸收段、洗涤除雾段和出口段。本实用新型通过提供上述装置，大幅提高了净化烟气的不饱和度，深度消除脱硫烟气的白烟，提高了脱硫效率并有效减少了烟气夹带的固体颗粒，回收了烟气中的冷凝水，减少了脱硫系统补水量。

Description

一种脱硫烟气白烟的治理系统

技术领域

本实用新型涉及烟气脱硫应用领域，具体而言，涉及一种脱硫烟气白烟的治理系统。

背景技术

锅炉、焚烧炉、催化裂化装置等燃烧产生的烟气需要经过脱硫后才能排入空气，烟气脱硫分为：湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺。脱硫一般采用湿法脱硫，脱硫后的烟气温度降低，烟气中的水蒸气处于过饱和状态，此时的烟气排入空气中，遇冷会产生大量的细小水滴形成白烟，既浪费了大量的热能和水资源，又会造成强烈的视觉污染。此外水蒸气冷凝的小液珠与烟气中残余的NOx、SO3、气溶胶以及细小粉尘等颗粒物结合易形成雾霾，严重影响周边环境能见度及居民的身心健康。

近年来，为了解决上述问题，一般采用冷凝、再热、混兑及相互结合的的方式。现有技术降低烟气含湿量及升高净化烟气温度不足，净化烟气不饱和度有待进一步提高，加之运行过程中需要消耗高品位热能，使得现有消除脱硫烟气白烟的技术依旧需进一步改进。

实用新型内容

本实用新型提供了一种脱硫烟气白烟的治理系统，无需额外高温热源，通过对入口高温烟气和脱硫塔内循环液的冷却，能够有效降低净化烟气中水蒸气含量，通过热媒水加热净化烟气，无需额外消耗高温热源，大幅提高净化烟气干度，同时降低烟气中的细小颗粒物含量。

本实用新型是这样实现的：

一种脱硫烟气白烟的治理系统，包括脱硫系统、烟气换热系统和水冷却系统，烟气换热系统包括通过管路连接的高温烟气热媒换热器和净化烟气热媒换热器；

脱硫系统包括一个脱硫塔，脱硫塔的下部设置有烟气进口，净化烟气热媒换热器通过管道与脱硫塔顶部连通，高温烟气热媒换热器与水冷却系统连通；脱硫塔内烟气进口上方自下而上依次设有冷却吸收段、洗涤除雾段和出口段；

水冷却系统包括通过管路连接的冷水-循环液换热器、水-烟气换热器和温水-循环液换热器，脱硫塔通过烟气进口与水-烟气换热器连接。

在本实用新型较佳的实施例中，上述脱硫塔的冷却吸收段设置有第一淋喷装置，第一淋喷装置通过管道与温水-循环液换热器相连接，且温水-循环液换热器通过管道与冷却吸收段底部连通形成循环回路。

在本实用新型较佳的实施例中，上述脱硫塔的洗涤除雾段设置有第二淋喷装置，第二淋喷装置通过管道与冷水-循环液换热器相连接，洗涤除雾段底部通过管道与冷水-循环液换热器连通形成循环回路。

在本实用新型较佳的实施例中，上述水-烟气换热器设置有出水口和进水口，进水口通过管道与冷水-循环液换热器连通，出水口通过管道与温水-循环液换热器连通。

在本实用新型较佳的实施例中，上述净化烟气热媒换热器与高温烟气热媒换热器通过双向管道连通实现热量循环。

在本实用新型较佳的实施例中，上述净化烟气热媒换热器通过双向管道与脱硫塔顶部连通实现脱硫塔的出口段烟气的热量交换。

在本实用新型较佳的实施例中，上述冷水-循环液换热器、温水- 循环液换热器和水-烟气换热器包括管式、板式和热管式换热器；优选的，上述换热器为管式换热器。

在本实用新型较佳的实施例中，上述高温烟气热媒换热器和净化烟气热媒换热器包括管式、板式和热管式换热器；优选的，上述换热器为热管式换热器。

在本实用新型较佳的实施例中，上述脱硫塔内洗涤除雾段和出口段中间设置有捕雾装置，捕雾装置上阵列有孔径为2-10mm的格栅孔。

在本实用新型较佳的实施例中，上述冷水-循环液换热器与洗涤除雾段连接的管道上设置有泵，温水-循环液换热器与冷却吸收段连接的管道上设置有泵。

本实用新型的有益效果是：本实用新型大幅提高了排出烟气的不饱和度，能够有效治理脱硫烟气白烟，实现了烟气的洁净排放。提高脱硫效率，降低烟气中硫化物含量并进一步减少烟气夹带的固体颗粒。同时，温度降低减少了烟气的含湿量，能够进一步减少烟气夹带的固体颗粒。减少脱硫塔循环浆液喷淋量，缩小脱硫塔体积。此外通过回收烟气的冷凝水，减少脱硫系统补水量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是图1中的水冷却系统结构示意图。

图标：1-脱硫塔；11-冷却吸收段；111-第一淋喷装置；12-洗涤除雾段；121-第二淋喷装置；13-出口段；14-捕雾装置；15-烟气进口；2-烟气换热系统；21-高温烟气热媒换热器；22-净化烟气热媒换热器；3-温水-循环液换热器；31-泵；4-水-烟气换热器；41-进水口；42-出水口；5-冷水-循环液换热器；100-脱硫烟气白烟的治理系统。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1

本实用新型提供一种脱硫烟气白烟的治理系统100，参照图1所示，包括脱硫系统、烟气换热系统2和水冷却系统，烟气换热系统2 包括通过管路连接的高温烟气热媒换热器21和净化烟气热媒换热器 22。进一步地，净化烟气热媒换热器22与高温烟气热媒换热器21通过双向管道连通实现热量循环。

进一步地，热媒可选用水、水蒸气、循环油及其混合物。热媒优选水-水蒸气。

进一步地，高温烟气热媒换热器21和净化烟气热媒换热器22 包括管式、板式和热管式换热器；优选的，上述换热器为热管式换热器。

进一步地，高温烟气热媒换热器21、净化烟气热媒换热器22和水-烟气换热器4为避免烟气低温露点腐蚀，材质可选用氟塑料、石墨、搪瓷、碳化硅和陶瓷等材料，优选搪瓷材料。

高温烟气从高温烟气热媒换热器21进入本实用新型的脱硫烟气白烟的治理系统100，在高温烟气热媒换热器21中加热热媒后进入水冷却系统。而被加热的热媒沿管道进入净化烟气热媒换热器22进行热量交换，放热后沿管道循环回流至高温烟气热媒换热器21。

进一步地，参照图1和图2所示，水冷却系统包括通过管路连接的冷水-循环液换热器5、水-烟气换热器4和温水-循环液换热器3。进一步地，水-烟气换热器4设置有出水口42和进水口41，进水口 41通过管道与冷水-循环液换热器5连通，出水口42通过管道与温水-循环液换热器3连通。使用时，高温烟气经高温烟气热媒换热器 21初步降温，沿管道进入水-烟气换热器4，经冷却水降温沿管道进入脱硫塔1。

进一步地，冷水-循环液换热器5、温水-循环液换热器3和水- 烟气换热器4包括管式、板式和热管式换热器；优选的，上述换热器为管式换热器。

进一步地，冷水-循环液换热器5和温水-循环液换热器3材质选用304L不锈钢、316L不锈钢，优选304L不锈钢。上述材质能有效防止换热器生碱腐蚀。

进一步地，脱硫系统包括一个脱硫塔1，脱硫塔1的下部设置有烟气进口15，高温烟气沿烟气进口15进入脱硫塔1的下部。

进一步地，脱硫塔1内烟气进口15上方自下而上依次设有冷却吸收段11、洗涤除雾段12和出口段13。高温烟气从脱硫塔1上行，依次经过冷却吸收段11，洗涤除雾段12和出口段13最后从脱硫塔1 的顶部排出进入净化烟气热媒换热器22，温度升高后，净化烟气形成高温非饱和干烟气排出。

进一步地，净化烟气热媒换热器22通过双向管道与脱硫塔1顶部连通实现出口段13烟气的热量交换。使用时，出口段13中的烟气沿管道进入净化烟气热媒换热器22进行热量交换，降温后的净化烟气进入出口段13顶部。

进一步地，冷却吸收段11和洗涤除雾段12均存储有循环液，进一步地，洗涤除雾段12的底部开设有多个供烟气从冷却吸收段11 上升至洗涤除雾段12的文丘里管，通过设置文丘里管可以实现烟气的输送，并通过烟气压力和流速变化起到截留颗粒物的作用。

进一步地，脱硫塔1的冷却吸收段11设置有第一淋喷装置111，第一淋喷装置111通过管道与温水-循环液换热器3相连接，且温水- 循环液换热器3通过管道与冷却吸收段11底部连通形成循环回路。

进一步地，温水-循环液换热器3与冷却吸收段11连接的管道上设置有泵31，通过设置泵31将冷却吸收段11中的循环液泵出至温水-循环液换热器3。温水-循环液换热器3设置有用于排放温水的温水排水口。

脱硫塔1水冷却系统的循环液由塔底的泵31泵出进入温水-循环液换热器3，加热温水-循环液换热器3中的冷却水，待循环液降温后回流至冷却吸收段11，从第一淋喷装置111喷淋而出。这样设置，既有效降低了进入脱硫塔1烟气温度，也吸收了烟气中的硫化物，并捕获烟气中的部分颗粒物。

进一步地，脱硫塔1的洗涤除雾段12设置有第二淋喷装置121，第二淋喷装置121通过管道与冷水-循环液换热器5相连接，洗涤除雾段12底部通过管道与冷水-循环液换热器5连通形成循环回路。

进一步地，冷水-循环液换热器5与洗涤除雾段12连接的管道上设置有泵31，通过设置泵31将洗涤除雾段12中的循环液泵出至冷水-循环液换热器5。冷水-循环液换热器5还设置有冷却水注入口，外来冷却水通过冷却水注入口进入冷水-循环液换热器5进行热量交换。

冷却脱硫后的饱和烟气在脱硫塔1内上行进入洗涤除雾段12，洗涤除雾段12的循环液由泵31泵出进入冷水-循环液换热器5，被冷却水冷却后返回洗涤除雾段12，使烟气温度进一步降低，冷凝析出饱和烟气中的水蒸气，降低出脱硫塔1烟气的含水量；同时，通过水蒸气冷凝提高烟气中细小颗粒物的脱除效率。

进一步地，脱硫塔1内洗涤除雾段12和出口段13中间设置有捕雾装置14，捕雾装置14上阵列有孔径为2-10mm的格栅孔。通过设置捕雾装置14可以实现烟气中固体颗粒物和雾化液滴的截留，减少对大气的污染。

参照图1和图2所示，一种脱硫烟气白烟的治理系统100的工作方法如下：

高温烟气从高温烟气热媒换热器21进入脱硫烟气白烟的治理系统100，在高温烟气热媒换热器21中加热热媒后进入水冷却系统的水-烟气换热器4，初步降温的高温烟气在水-烟气换热器4中与冷却水进行热量交换，冷却后的烟气沿烟气进口15进入脱硫塔1冷却吸收段11进行冷却降温。同时，冷却吸收段11的循环液吸收大量的高温烟气热量进入温水-循环液换热器3，循环液在温水-循环液换热器 3中进行热量交换，循环液温度降低后返回脱硫塔1冷却吸收段11 通过第一淋喷装置111对烟气进行淋喷。通过淋喷既可以有效降低脱硫塔1中烟气温度，也可以吸收烟气中的硫化物，并捕获烟气中的部分颗粒物。

冷却脱硫后的饱和烟气在脱硫塔1内上行进入洗涤除雾段12，洗涤除雾段12的循环液对饱和烟气进行降温，循环液进入冷水-循环液换热器5中与冷水进行热量交换，温度降低后返回洗涤除雾段12 经第二淋喷装置121喷淋而出，使上行烟气温度进一步降低，冷凝析出饱和烟气中的水蒸气，进一步降低脱硫塔烟气的含水量；同时，通过水蒸气冷凝提高烟气中细小颗粒物的脱除效率。

出洗涤除雾段12的净化烟气从脱硫塔1出口段13引出，进入净化烟气热媒换热器22，温度升高后形成高温非饱和干烟气，返回脱硫塔1出口段13并从脱硫塔1顶端直接排出。

实施例2

高温烟气热媒换热器21和净化烟气热媒换热器22采用热管式换热器，热媒为水-水蒸气；冷水-循环液换热器5、温水-循环液换热器3和水-烟气换热器4都采用管壳式换热器；冷水-循环液换热器5、温水-循环液换热器3材质为304L，高温烟气热媒换热器21、净化烟气热媒换热器22、水-烟气换热器4材质为搪瓷材料。

170℃的高温烟气进入高温烟气热媒换热器21，加热热媒水后高温烟气的温度降低为110℃。高温烟气进入水-烟气换热器4，温度进一步降低至60℃后，进入脱硫塔1的冷却吸收段11。

脱硫塔1的冷却吸收段11的55℃循环液由塔底的泵31泵出进入温水-循环液换热器3，加热冷却水，循环液的温度降低至45℃返回至冷却吸收段11，通过第一淋喷装置111使进入脱硫塔1的烟气温度降低至50℃，同时吸收烟气中的硫化物，从而进一步捕获烟气中的部分颗粒物。

冷却脱硫后的50℃饱和烟气在脱硫塔1内上行进入洗涤除雾段 12，洗涤除雾段12的48℃循环液由泵31泵出进入冷水-循环液换热器5，循环液被冷却水冷却至40℃后返回洗涤除雾段12，经第二淋喷装置121淋喷，使烟气温度降低至45℃，冷凝析出饱和烟气中的水蒸气，使脱硫塔1净化烟气的含水量减少105g/kg烟气，烟气含水量由原来的180g/kg烟气减少至75g/kg烟气，补水量可减少21t/h。此外，通过水蒸气的冷凝凝聚作用烟气中细小颗粒物的脱除率可提高 60％以上。

出洗涤除雾段12的45℃净化烟气从脱硫塔1引出进入净化烟气热媒换热器22，吸收热媒水蒸气的热量，温度升高至100℃，形成非饱和高温干烟气，从脱硫塔1顶部排出，从而实现消除脱硫烟气的白烟现象。

20℃的冷却水与洗涤除雾段12循环液换热，温度升高至25℃后进入水-烟气换热器4，降低烟气温度，温度升高至30℃后进入温水- 循环热换热器3与冷却吸收段11中的循环液进行换热，吸收热量后形成50℃中温水从温水排出口排出。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过上述设计得到的装置

本实用新型可大幅提高排出烟气的不饱和度，有效消除脱硫烟气白烟。通过冷却水冷却，净化烟气温度可降低10-15℃，烟气含水量减少70-105g/kg烟气，烟气中含湿量至少减少40％。此外，净化烟气与高温烟气换热后，温度可升高至90℃以上，净化烟气不饱和度大幅增加，白烟现象可以有效治理。

提高脱硫效率，降低烟气中硫化物的含量，并进一步减少烟气夹带的固体颗粒。通过降低冷却吸收段11的循环液温度，使循环液温度降低10-15℃，循环液温度越低，二氧化硫在循环液中的溶解度越大，进而提高了循环液的脱硫效率，进一步降低了烟气中的硫化物含量。此外，温度降低还减少了烟气的含湿量，能够进一步减少烟气夹带的固体颗粒。

减少了脱硫塔1循环液的喷淋量，缩小了脱硫塔1体积。进入脱硫塔1的烟气温度由170℃降低至60℃以下，入塔烟气体积减少了 15％以上，循环液的体积流量可相应减少15％以上，脱硫塔1体积可同步减小。

实现了烟气的洁净排放。洗涤除雾段12循环液温度降低，进一步降低了上行饱和烟气的温度，使水汽在烟气的超细颗粒物上进行凝结凝聚，进而达到脱除的目的，使烟气中的NOx、SO3、气溶胶及细小粉尘等污染物含量进一步降低，实现了烟气脱硫的洁净排放。

回收烟气的冷凝水，减少脱硫系统补水量。循环液冷却降温，净化烟气温度降低10-15℃，脱硫过程蒸发水量减少，可节约水量为 70-105g/kg烟气。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种脱硫烟气白烟的治理系统，其特征在于，包括脱硫系统、烟气换热系统和水冷却系统，所述烟气换热系统包括通过管路连接的高温烟气热媒换热器和净化烟气热媒换热器；

所述脱硫系统包括一个脱硫塔，所述脱硫塔的下部设置有烟气进口；所述净化烟气热媒换热器通过管道与所述脱硫塔顶部连通，所述高温烟气热媒换热器与所述水冷却系统连通；所述脱硫塔内烟气进口上方自下而上依次设有冷却吸收段、洗涤除雾段和出口段；

所述水冷却系统包括通过管路连接的冷水-循环液换热器、水-烟气换热器和温水-循环液换热器，所述脱硫塔通过烟气进口与所述水-烟气换热器连接。

2.根据权利要求1所述的一种脱硫烟气白烟的治理系统，其特征在于，所述脱硫塔的冷却吸收段设置有第一淋喷装置，所述第一淋喷装置通过管道与所述温水-循环液换热器相连接，且所述温水-循环液换热器通过管道与所述冷却吸收段底部连通形成循环回路。

3.根据权利要求1所述的脱硫烟气白烟的治理系统，其特征在于，所述脱硫塔的洗涤除雾段设置有第二淋喷装置，所述第二淋喷装置通过管道与所述冷水-循环液换热器相连接，所述洗涤除雾段底部通过管道与所述冷水-循环液换热器连通形成循环回路。

4.根据权利要求1所述的脱硫烟气白烟的治理系统，其特征在于，所述水-烟气换热器设置有出水口和进水口，所述进水口通过管道与所述冷水-循环液换热器连通，所述出水口通过管道与所述温水-循环液换热器连通。

5.根据权利要求1所述的脱硫烟气白烟的治理系统，其特征在于，所述净化烟气热媒换热器与所述高温烟气热媒换热器通过双向管道连通实现热量循环。

6.根据权利要求1所述的脱硫烟气白烟的治理系统，其特征在于，所述净化烟气热媒换热器通过双向管道与所述脱硫塔顶部连通实现所述脱硫塔的出口段烟气的热量交换。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种脱硫烟气白烟的治理系统，其特征在于，所述冷水-循环液换热器、所述温水-循环液换热器和所述水-烟气换热器包括管式、板式和热管式换热器。

8.根据权利要求1-6任一项所述的一种脱硫烟气白烟的治理系统，其特征在于，所述高温烟气热媒换热器和所述净化烟气热媒换热器包括管式、板式和热管式换热器。

9.根据权利要求1所述的一种脱硫烟气白烟的治理系统，其特征在于，所述脱硫塔内所述洗涤除雾段和所述出口段中间设置有捕雾装置，所述捕雾装置上阵列有孔径为2-10mm的格栅孔。

10.根据权利要求1所述的一种脱硫烟气白烟的治理系统，其特征在于，所述冷水-循环液换热器与所述洗涤除雾段连接的管道上设置有泵，所述温水-循环液换热器与所述冷却吸收段连接的管道上设置有泵。