CN210303108U - 一种烟气除尘消白系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种烟气除尘消白系统，所述的烟气除尘消白系统按照烟气流向包括依次连接的取热装置、烟气脱硫装置和再热装置；所述取热装置的冷却介质通道两端分别连接再热装置的加热介质通道两端，换热介质在取热装置和再热装置之间循环流动换热；所述烟气脱硫装置内部由上至下依次设置有冷凝液喷淋装置和集液装置；所述再热装置的加热介质入口和加热介质出口分别连接集液装置出口和冷凝液喷淋装置入口。本实用新型提供的烟气除尘消白系统的除尘效率高，并同时实现了消除白烟和烟气脱硫操作，设备集成度高、操作简单且运行可靠。

Description

一种烟气除尘消白系统

技术领域

本实用新型属于烟气处理技术领域，涉及一种烟气除尘消白系统，尤其涉及一种锅炉烟气脱硫除尘消白的综合处理净化系统。

背景技术

燃煤电厂、钢铁厂、化工厂等燃烧化石燃料产生的烟气中含有大量的二氧化硫，超标排放会对生态环境直接造成危害。针对这一问题，目前所采用的烟气脱硫主要有干式烟气脱硫和湿法烟气脱硫两种，其中，湿法烟气脱硫是目前技术最成熟、应用最广泛的脱硫技术，但该技术存在两个问题，一是气溶胶二次污染，二是冒白烟。这两个问题都对酸雨、灰霾等恶劣天气的形成有促进作用。

具体来说，气溶胶问题主要是由于排烟中夹带硫酸盐和其他固体物质，含尘量较高引起的。白烟问题主要是由于排烟温度较低，饱和烟气中的部分水蒸气冷凝后形成水雾导致的。目前，一些火力发电厂脱硫系统通过气-气换热器 (GGH)装置，利用高温原烟气将脱硫后的经烟气加热，提高排烟温度和抬升高度，增强了烟气的扩散能力。饱和烟气升温以后，回到不饱和状态，排烟的可见度降低。但是，GGH装置的换热元件易发生堵塞和腐蚀，从而影响系统的安全、经济运行。另外，目前普遍采用的回转式GGH还会产生原烟气侧向净烟气侧的泄漏，从而增加排烟的含尘量。也有部分电厂的脱硫系统不设GGH装置，由于净烟气温度较低，水分接近饱和，在烟囱出口产生大量白烟且不能有效抬升，在气象条件不好时，会形成所谓的烟囱雨或酸雨，对电厂及周边环境产生污染，甚至腐蚀设备，常会引起行政及法律纠纷。

CN106090971A公开了一种组合型蒸汽烟气MGGH系统和方法，该系统是在锅炉空预器与除尘器之间的连接烟道上设置烟气冷却器，在脱硫装置与烟囱之间的连接烟道上设置烟气再热器，在烟气冷却器与烟气再热器之间的热段循环水管道上设置辅助换热器；在烟气冷却器、烟气再热器、辅助换热器间设置连接的循环水管道和进出口阀门调节系统，在辅助换热器上还连接设置有蒸汽进口管道、疏水出口管道、凝结水进口管道、凝结水出口管道和控制流入蒸汽或凝结水的阀门切换调节系统。该技术主要是利用水媒换热管实现原烟气与净烟气之间的换热，但是该技术的缺点在于原烟气中的SO₃会在换热管束表面结露，形成硫酸，加剧换热管束的酸性腐蚀，缩短使用寿命，从而加大项目的运行成本和维护费用，降低系统的可用性，常会导致污染排放量增加。

但目前，现有的烟气处理系统尚未有效解决烟气脱硫除尘消白的综合处理，因此，需要设计一种可实现高效除尘消白的烟气处理系统。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种烟气除尘消白系统，本实用新型提供的烟气除尘消白系统的除尘效率高，并同时实现了消除白烟和烟气脱硫操作，设备集成度高、操作简单且运行可靠。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种烟气除尘消白系统，所述的烟气除尘消白系统按照烟气流向包括依次连接的取热装置、烟气脱硫装置和再热装置。

所述取热装置的冷却介质通道两端分别连接再热装置的加热介质通道两端，换热介质在取热装置和再热装置之间循环流动。

所述烟气脱硫装置内部由上至下依次设置有冷凝液喷淋装置和集液装置；

所述再热装置的加热介质入口和加热介质出口分别连接集液装置出口和冷凝液喷淋装置入口。

本实用新型提供的烟气除尘消白系统实现了烟气脱硫、除尘和消白的综合处理，在烟气脱硫装置内同时实现了烟气脱硫和除尘操作。利用取热装置对烟气进行预降温，节约了后续冷凝除尘操作时的冷凝液用量，同时在取热装置中与换热介质之间发生热量交换，换热介质吸收烟气热量后循环至再热装置中，与冷凝后的除尘烟气发生热量交换从而消除烟气中的白烟，同时，再热装置中经换热冷却后的换热介质一部分回用至取热装置中与高温烟气发生热量交换进行烟气预冷，另一部分回用至冷凝液喷淋装置中作为冷凝液对烟气进行冷凝除尘。

需要予以解释说明的是，此处所述的加热介质入口指的是再热装置的加热介质通道入口端，加热介质出口指的是再热装置的加热介质通道出口端。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的烟气脱硫装置按照烟气流向由下至上分为脱硫区和冷凝除尘区。脱硫区中发生烟气的湿法脱硫，冷凝除尘区中发生脱硫烟气的冷凝除尘，经过与冷凝液的热量交换，使得脱硫烟气的温度迅速下降冷凝形成凝结核，烟气中的小颗粒悬浮物以凝结核为核心不断长大聚结。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的脱硫区由下至上依次包括脱硫液循环池、脱硫液喷淋室、脱硫液喷淋装置和脱硫除雾装置。

所述的脱硫液循环池设置有氧化空气入口和脱硫剂入口。脱硫后的脱硫剂中含有大量的亚硫酸盐，通过氧化空气入口向脱硫循环池通入氧化空气，将亚硫酸盐氧化为硫酸盐，同时加入脱硫剂，维持脱硫液的pH值在4.5～6.5之间。

所述的脱硫液喷淋室设置有烟气入口。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的脱硫液循环池通过脱硫液循环管路连接脱硫液喷淋装置。

所述的脱硫液循环管路上设置有脱硫液输送装置。

所述的脱硫液输送装置为脱硫液循环泵。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的冷凝除尘区由下至上依次包括冷凝液喷淋室、冷凝液喷淋装置和除尘除雾装置。烟气在脱硫区脱除SO₂后进入冷凝除尘区，冷凝除尘区的作用在于将脱硫后的烟气进行冷凝以便后续除尘操作，具体地，脱硫后的烟气进入冷凝除尘区后，在冷凝液喷淋室与冷凝液喷淋装置喷洒的冷凝液雾滴充分接触，导致烟气温度迅速降至露点以下发生冷凝，烟气中原有的细颗粒固体成为水的凝结核心，形成新的大量雾滴，这些雾滴在随烟气向上流动过程中，相互碰撞聚并，不断长大，最终经除尘除雾装置除去，最终实现了烟气的超净除尘。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的脱硫区和冷凝除尘区之间设置有集液装置。集液装置的功能在于：一方面，保证烟气顺利穿过集液装置进入冷凝除尘区，在穿过集液装置的过程中保证烟气均匀分布，从而确保烟气与冷凝液的充分接触，另一方面，烟气在冷凝液喷淋室与冷凝液发生热量交换从而实现冷凝除尘的目的，而冷凝液换热后得到的高温冷凝液则由集液装置收集后再利用。本实用新型对集液装置的具体结构不作具体限定和特殊要求，可实现上述技术效果和现实功能的任意结构的集液装置均可用于本实用新型之中。

所述的集液装置为风帽隔板。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的取热装置内部设置有烟气换热通道和冷却介质通道。烟气换热通道内通入待预冷的高温烟气，冷却介质通道内通入换热介质，具体地，本实用新型采用的取热装置为管式换热器，高温烟气走管内，冷却介质走管外，采用逆流换热的操作模式对高温烟气进行预冷换热。

所述的再热装置内部设置有烟气消白通道和加热介质通道。脱硫除尘后的净烟气进入烟气消白通道，经取热装置换热后升高温度的换热介质回用至加热介质通道内对净烟气进行加热，净烟气在与换热介质的换热过程中温度上升，水蒸气含量减少，白烟现象减弱。

所述的加热介质通道入口分别连接集液装置的集液口和冷却介质通道出口。再热装置中所需的加热介质一部分来源于取热装置中与高温烟气发生了热量交换的换热介质，另一部分来源于冷凝喷淋区中与烟气发生热量交换的冷凝液，经集液装置收集后回用至再热装置中用于作为净烟气的加热介质。

所述的加热介质通道出口分别连接冷凝液喷淋装置入口和冷却介质通道入口。加热介质在加热介质通道内与净烟气发生热量交换，净烟气升温实现消白，加热介质冷却。冷却后的加热介质排出后一部分回用至取热装置中与高温烟气进行热量交换，对高温烟气进行预冷处理；另一部分回用至冷凝液喷淋装置中，在除尘喷淋区中与烟气进行热量交换，实现冷凝除尘。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的冷却介质通道入口与加热介质通道出口的连接管路上还设置有冷却液供给装置。

所述的冷却液供给装置按照冷却液流向包括依次连接的循环水槽和冷却液输送装置。循环水槽中储存了循环冷却水，在烟气除尘消白的过程中，整个烟气除尘消白系统中流动的循环水温度会因环境影响而升高导致换热效果受到严重影响，因此在运行一段时间后，需要向循环水槽中补充新的循环冷却水。

所述的冷却液输送装置为冷却液输送泵。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的加热介质通道入口与集液装置集液口的连接管路上设置有冷凝液输送装置。

所述的冷凝液输送装置为冷凝液输送泵。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的烟气除尘消白系统还包括与所述再热装置的烟气消白通道出口连接的排烟装置。

所述的排烟装置为烟囱。

采用本实用新型提供的烟气除尘消白系统对锅炉烟气进行脱硫、除尘消白综合处理，所述的处理步骤具体包括：

(1)烟气预冷：系统运行初始，循环水槽向取热装置输送冷却水，冷却水流经冷取热装置的冷却介质通道，同时向取热装置的烟气换热通道内通入高温烟气，高温烟气与冷却水在取热装置内发生热量交换，高温烟气预冷，冷却水取热升温；

(2)烟气脱硫：预冷后的烟气经烟气入口进入烟气脱硫装置的脱硫区，随着烟气向上流动，在脱硫液喷淋室中与脱硫液喷淋装置喷洒的脱硫液充分接触，烟气降温增湿，烟气中的SO₂被脱硫液吸收，再经过位于脱硫液喷淋装置上方的脱硫除雾装置脱水除雾后，穿过风帽隔板，成为含湿热烟气，离开脱硫区，进入冷凝除尘区；与此同时，吸收了烟气中SO₂的脱硫液(含亚硫酸盐)进入脱硫区底部的脱硫液循环池，被鼓入的氧化空气氧化为硫酸盐，同时加入脱硫剂，维持脱硫液的pH值在4.5～6.5之间；

(3)烟气除尘：进入除尘区的含湿热烟气向上流动，在冷凝液喷淋室中与冷凝液喷淋装置喷洒的冷凝液雾滴接触冷凝，进一步降温至烟气露点以下，烟气中原有的细颗粒固体成为水的凝结核心并不断长大，随烟气上升被除尘除雾装置除去得到脱硫除尘后的净烟气；与此同时，冷凝液雾滴与含湿热烟气接触后实现热交换而升温，被集液装置收集；

(4)烟气消白：冷凝液雾滴在集液装置上被收集后通入再热装置中作为一部分加热介质，同时，步骤(1)中与高温烟气换热后升温的冷却水(此时温度较高)通入再热装置中作为加热介质的补充；步骤(3)中得到的净烟气通入再热装置的烟气消白通道，与加热介质接触后升温，实现烟气消白，同时加热介质与净烟气换热冷却，冷却后的加热介质一部分回用至冷凝液喷淋装置中作为冷凝液对烟气进行冷凝除尘，其余部分经循环水槽回用至取热装置中与高温烟气换热，对高温烟气进行预冷。

所述系统是指设备系统、装置系统或生产装置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

(1)烟气在脱硫区脱除SO₂以后，在冷凝除尘区与冷凝液雾滴直接接触，烟气温度迅速降至露点以下，烟气中原有的细颗粒固体成为水的凝结核心，形成新的大量的雾滴，这些雾滴在随烟气向上流动过程中，相互碰撞、聚并，不断长大，最终经除尘除雾装置除去，实现脱硫烟气的超净除尘。

(2)换热介质在取热装置和再热装置内循环流动，在取热装置中，换热介质与高温烟气进行热量交换，高温烟气降温预冷，换热介质取热升温；在取热装置内升温后的换热介质进入再热装置与净烟气发生热量交换，净烟气降温消白，换热介质冷却降温回用至取热装置内重新与高温烟气进行热量交换，换热介质在该循环回路中实现了重复利用，在运行一段时间后仅需向循环水槽中补充少量的冷却水即可实现烟气预冷和消白的一体化综合处理。

(3)再热装置所需的换热介质一部分来源于冷凝液与烟气换热后升温的冷凝液，另一部分来源于取热装置排出的与高温烟气换热后的换热介质；另外再热装置排出的低温换热介质一部分用于冷凝液喷淋，另一部分通入取热装置中对高温烟气进行预冷处理，在此循环中，换热介质和冷凝液均实现了循环利用。

附图说明

图1为本实用新型一个具体实施方式提供的烟气除尘消白系统的结构示意图。

其中，1-烟气脱硫装置；11-脱硫液循环池；12-脱硫液喷淋装置；13-脱硫液循环泵；14-风帽隔板；15-冷凝液喷淋装置；2-取热装置；3-再热装置；4-循环水槽；5-冷却液输送泵；6-冷凝液输送泵。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在一个具体实施方式中，本实用新型提供了一种烟气除尘消白系统，所述的烟气除尘消白系统如图1所示，按照烟气流向包括依次连接的取热装置2、烟气脱硫装置1和再热装置3。

所述取热装置2的冷却介质通道两端分别连接再热装置3的加热介质通道两端，换热介质在取热装置2和再热装置3之间循环流动。烟气脱硫装置1内部由上至下依次设置有冷凝液喷淋装置15和风帽隔板14，再热装置3的加热介质入口和加热介质出口分别连接风帽隔板14的出口和冷凝液喷淋装置15的入口，需要予以解释说明的是，此处所述的加热介质入口指的是再热装置的加热介质通道入口端，加热介质出口指的是再热装置的加热介质通道出口端。

烟气脱硫装置1按照烟气流向由下至上分为脱硫区和冷凝除尘区。其中，脱硫区由下至上依次包括脱硫液循环池11、脱硫液喷淋室(图中未标示附图标记，脱硫液喷淋室指的是脱硫液喷淋装置至脱硫液循环池之间的一段腔室，在该腔室中发生烟气与脱硫剂的接触发生烟气脱硫)、脱硫液喷淋装置12和脱硫除雾装置(图中未示出)，脱硫液循环池11设置有氧化空气入口和脱硫剂入口，脱硫液喷淋室设置有烟气入口，通过氧化空气入口向脱硫液循环池通入氧化空气，对烟气脱硫后的含亚硫酸盐的脱硫剂进行氧化处理，同时，通过脱硫剂入口向脱硫液循环池通入脱硫剂，一方面用于补充新鲜的脱硫剂，另一方面，用于将脱硫液循环池中脱硫液的pH维持在4.5～6.5之间。脱硫液循环池11通过脱硫液循环管路连接脱硫液喷淋装置12，脱硫液循环管路上设置有脱硫液循环泵 13，脱硫剂在脱硫液循环池和脱硫液喷淋装置之间不断循环使用。冷凝除尘区由下至上依次包括冷凝液喷淋室(图中未标示冷凝液喷淋室附图标记，冷凝液喷淋室指的是冷凝喷淋装置15至风帽隔板14之间的一段腔室，在该腔室中烟气与冷凝液接触冷凝除尘)、冷凝液喷淋装置15和除尘除雾装置(图中未示出)。脱硫区和冷凝除尘区之间设置有风帽隔板14。风貌隔板的作用在于：一方面，保证烟气顺利穿过风貌隔板进入冷凝除尘区，在穿过风貌隔板的过程中保证烟气均匀分布，从而确保烟气与冷凝液充分接触；另一方面，烟气在冷凝液喷淋室与冷凝液发生热量交换从而实现冷凝除尘的目的，而冷凝液换热后得到的高温冷凝液则由风貌隔板收集后再利用。

取热装置2内部设置有烟气换热通道和冷却介质通道，常规地，取热装置2 可选地采用本领域技术人员公知的管式换热器，管内作为烟气换热通道，管外作为冷却介质通道；或者，管内作为冷却介质通道，管外作为烟气换热通道；烟气与冷却介质可选地采用逆流换热方式或并流换热方式的任意一种。再热装置3内部设置有烟气消白通道和加热介质通道，常规地，再热装置3可选地采用本领域技术人员公知的管式换热器，管内作为烟气消白通道，管外作为加热介质通道；或者，管内作为加热介质通道，管内作为烟气消白通道，烟气与加热介质可选地采用逆流换热方式或并流换热方式的任意一种。加热介质通道入口分别连接集液装置的集液口和冷却介质通道出口，加热介质通道出口分别连接冷凝液喷淋装置15入口和冷却介质通道入口。冷却介质通道入口与加热介质通道出口的连接管路上还设置有冷却液供给装置，冷却液供给装置按照冷却液流向包括依次连接的循环水槽4和冷却液输送泵5。加热介质通道入口与集液装置集液口的连接管路上设置有冷凝液输送泵6。

烟气除尘消白系统还包括与所述再热装置3的烟气消白通道出口连接的烟囱。

申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种烟气除尘消白系统，其特征在于，所述的烟气除尘消白系统按照烟气流向包括依次连接的取热装置、烟气脱硫装置和再热装置；

所述取热装置的冷却介质通道两端分别连接再热装置的加热介质通道两端，换热介质在取热装置和再热装置之间循环流动；

所述烟气脱硫装置内部由上至下依次设置有冷凝液喷淋装置和集液装置；

所述再热装置的加热介质入口和加热介质出口分别连接集液装置出口和冷凝液喷淋装置入口。

2.根据权利要求1所述的烟气除尘消白系统，其特征在于，所述的烟气脱硫装置按照烟气流向由下至上分为脱硫区和冷凝除尘区。

3.根据权利要求2所述的烟气除尘消白系统，其特征在于，所述的脱硫区由下至上依次包括脱硫液循环池、脱硫液喷淋室、脱硫液喷淋装置和脱硫除雾装置；

所述的脱硫液循环池设置有氧化空气入口和脱硫剂入口；

所述的脱硫液喷淋室设置有烟气入口。

4.根据权利要求3所述的烟气除尘消白系统，其特征在于，所述的脱硫液循环池通过脱硫液循环管路连接脱硫液喷淋装置；

所述的脱硫液循环管路上设置有脱硫液输送装置；

所述的脱硫液输送装置为脱硫液循环泵。

5.根据权利要求2所述的烟气除尘消白系统，其特征在于，所述的冷凝除尘区由下至上依次包括冷凝液喷淋室、冷凝液喷淋装置和除尘除雾装置。

6.根据权利要求2所述的烟气除尘消白系统，其特征在于，所述的脱硫区和冷凝除尘区之间设置有集液装置；

所述的集液装置为风帽隔板。

7.根据权利要求1所述的烟气除尘消白系统，其特征在于，所述的取热装置内部设置有烟气换热通道和冷却介质通道；

所述的再热装置内部设置有烟气消白通道和加热介质通道；

所述的加热介质通道入口分别连接集液装置的集液口和冷却介质通道出口；

所述的加热介质通道出口分别连接冷凝液喷淋装置入口和冷却介质通道入口。

8.根据权利要求7所述的烟气除尘消白系统，其特征在于，所述的冷却介质通道入口与加热介质通道出口的连接管路上还设置有冷却液供给装置；

所述的冷却液供给装置按照冷却液流向包括依次连接的循环水槽和冷却液输送装置；

所述的冷却液输送装置为冷却液输送泵。

9.根据权利要求7所述的烟气除尘消白系统，其特征在于，所述的加热介质通道入口与集液装置集液口的连接管路上设置有冷凝液输送装置；

所述的冷凝液输送装置为冷凝液输送泵。

10.根据权利要求1所述的烟气除尘消白系统，其特征在于，所述的烟气除尘消白系统还包括与所述再热装置的烟气消白通道出口连接的排烟装置；

所述的排烟装置为烟囱。

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