CN210905523U - 一种烟气除湿装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种烟气除湿装置，包括换热组件，用于连接熄焦塔，能够对熄焦塔排出的熄焦烟气一次降温并释放热量；冷凝组件，其与换热组件连接，能够对烟气二次降温并脱除污染物排出净化烟气；加热组件，其与换热组件、冷凝组件和烟囱连接，能够将换热组件释放的热量与冷凝组件排出的净化烟气相混合并从烟囱排出。通过对熄焦烟气逐次进行一次降温和二次降温，尽可能的析出烟气中的水汽和污染物，有效降低烟气中的含湿量并形成净化烟气。通过将换热组件释放的热量与该净化烟气掺混，利于熄焦烟气高温显热的回收再用，并能有效提高净化烟气的温度，使其达到过热状态，从而完全或部分消除白色烟羽。

Description

一种烟气除湿装置

技术领域

本实用新型属于烟气处理技术领域，具体涉及一种适用于湿法熄焦的烟气除湿装置。

背景技术

熄焦是焦化行业必备工序之一，炼制好的赤热焦炭温度一般在950～1100℃，经过熄焦将温度降到250℃以下，以便于运输和贮存。熄焦的常用方式分为干法熄焦和湿法熄焦两类。干法熄焦能回收焦炭的高温显热，对环境污染较小，但投资较湿法高不利于普及。常规的湿法熄焦利用水浇洒在高温焦碳上，实现快速喷淋降温，具有工艺简单，投资少，但不能回收焦炭的高温显热。

常规的湿法熄焦可使烟气温度降低到45-55℃，当这些低温饱和湿烟气经烟囱进入大气后，遇冷便会凝结成微小液滴，于是产生“白色烟羽”，俗称“大白烟”，直接影响周边居民生活环境，不利于环境的有效治理。

实用新型内容

为解决上述全部或部分问题，本实用新型的目的是提供一种烟气除湿装置，能够将熄焦烟气一次降温所释放的热量再次利用与净化烟气混合，从而使得混合后的烟气温度和湿度达标，进而消除白色烟羽。

本实用新型提供了一种烟气除湿装置，包括换热组件，用于连接熄焦塔，能够对所述熄焦塔排出的熄焦烟气一次降温并释放热量；冷凝组件，其与所述换热组件连接，能够对所述烟气二次降温并脱除污染物排出净化烟气；加热组件，其与所述换热组件、冷凝组件和烟囱连接，能够将所述换热组件释放的热量与所述冷凝组件排出的净化烟气相混合并从烟囱排出。

进一步地，所述烟气除湿装置还包括与所述冷凝组件和加热组件相连的除雾组件，其能够去除所述冷凝组件排出的净化烟气中的雾滴。

进一步地，所述换热组件包括与所述冷凝组件相连的换热器和与所述换热器相连的冷却风机，所述冷却风机能够向所述换热器内吹入冷风带走所述换热器内烟气的热量并从所述换热器的出风口向加热组件排入热风。

进一步地，所述加热组件包括与除雾组件相连的增压件，连接所述增压件进口端和换热器的出风口的第一热风管道和连接所述增压件出口端和换热器的出风口的第二热风管道；

所述加热组件构造成能够将除去雾滴的净化烟气与第一热风管道排入的热风一次混合后经所述增压件后再与所述第二热风管道排入的热风二次混合。

进一步地，所述第一热风管道中设置有调节风门，所述增压件为引风机。

进一步地，所述冷凝组件包括与所述换热器相连能够通过冷却液对烟气二次降温并脱除污染物的喷淋区和位于所述喷淋区下方用于收集所述冷却液和烟气降温析出的冷凝水的水池区。

进一步地，所述烟气除湿装置还包括与所述冷凝组件的水池区连接的冷却水泵、与所述冷却水泵相连的冷却塔和连接所述冷却塔和冷凝组件的喷淋区的喷淋水泵；

所述冷却塔能够将从所述冷凝组件抽出的液体冷却降温，再通过所述喷淋水泵将冷却后的液体排送至所述冷凝组件的喷淋区。

进一步地，所述烟气除湿装置还包括设置于所述冷却水泵和冷却塔之间的排污口，能够将从所述冷凝组件抽出的液体中的污染物过滤并排出。

进一步地，所述烟气除湿装置还包括设置于所述熄焦塔与换热器之间的第一挡板门。

进一步地，所述烟气除湿装置还包括与所述熄焦塔相连的排放口和设置于所述熄焦塔与排放口之间的第二挡板门。

本实用新型的烟气除湿装置通过设置换热组件和冷凝组件对熄焦烟气逐次进行一次降温和二次降温，尽可能的析出烟气中的水汽和污染物，有效降低烟气中的含湿量和含尘量，形成净化烟气。通过将换热组件对烟气一次降温过程释放的热量与该净化烟气掺混，一方面利于熄焦烟气高温显热的回收再用；另一方面有效提高净化烟气的温度，使其达到过热状态，进而提升烟气的扩散能力，避免或降低烟气排入大气后的冷凝，从而完全或部分消除白色烟羽。

此外，本实用新型的烟气除湿装置具有布置紧凑，运行成本低且可靠的特点，具有很强的竞争力和很好的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本实用新型实施例的烟气除湿装置的结构框图一；

图2是本实用新型实施例的烟气除湿装置的结构框图二；

图3是本实用新型实施例的烟气除湿装置的结构框图三；

图4是本实用新型实施例的烟气除湿装置的结构框图四。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

常规的湿法熄焦可使烟气温降低到45-55℃，当这些低温饱和湿烟气经烟囱排入大气后，遇冷便会凝结成微小液滴，于是产生“白色烟羽”。为有效消除白色烟羽可通过对降温至45-55℃的烟气再次升温到70-80℃，提高烟气的扩散能力，避免烟气排入大气后的冷凝，从而实现白色烟羽的有效消除。

为实现焦炭高温显热的回收利用和白色烟羽的有效消除，本实用新型提供了一种烟气除湿装置001，如图1所示，包括换热组件2，用于连接熄焦塔1，能够对熄焦塔1排出的熄焦烟气一次降温并释放热量；冷凝组件3，其与换热组件2连接，能够对烟气二次降温并脱除污染物排出净化烟气；加热组件4，其与换热组件2、冷凝组件3和烟囱5连接，能够将换热组件2释放的热量与冷凝组件3排出的净化烟气相混合并从烟囱5排出。

由于烟气携带水蒸气的能力随温度的降低而降低，本实用新型的烟气除湿装置001通过设置换热组件2和冷凝组件3对熄焦烟气逐次进行一次降温和二次降温，尽可能的析出烟气中的水蒸汽和污染物，有效降低烟气中的含湿量和烟尘含量，形成净化烟气。通过将换热组件2对烟气一次降温过程释放的热量与该净化烟气掺混，一方面利于熄焦烟气高温显热的回收再用；另一方面有效提高净化烟气的温度，使其达到过热状态，进而提升烟气的扩散能力，避免或降低烟气排入大气后的冷凝，从而完全或部分消除白色烟羽。

参见图2，在一种实施例中，烟气除湿装置001还包括与冷凝组件3和加热组件4相连的除雾组件6，其能够去除冷凝组件3排出的净化烟气中的雾滴。从而进一步降低净化烟气中的水蒸气含量，有助于白色烟羽的有效消除。本实施例中的除雾组件6优选除雾器。

换热组件2包括与冷凝组件3相连的换热器201和与所述换热器201相连的冷却风机202，所述冷却风机202能够向所述换热器201内吹入冷风带走所述换热器201内烟气的热量并从所述换热器201的出风口211向加热组件排入热风。本实施方式中换热器将排入其内的烟气的热量转换为热风直接用于给净化烟气的加热，利于提高烟气的扩散能力，避免其排入大气后冷凝而产生白色烟羽。

由于净化后烟气为避免排入大气后产生白色烟羽，其所需的加热温度和环境温度等有直接关系，例如50℃的湿烟气、在10℃的环境下、其需要被加热到71.4℃；50℃的湿烟气、在5℃的环境下、其需要被加热到86.2℃；45℃的湿烟气、在10℃的环境下、其需要被加热到57.9℃；55℃的湿烟气、在10℃的环境下、其需要被加热到87.9℃。为此本实施方式中冷却风机所吹的冷风温度在0-10℃，从换热器的出风口排出的热风温度为60-100℃，具体的冷热风温度可根据环境条件适当调整。

在本实施例中，参见图2，加热组件4包括与除雾组件6相连的增压件401，连接增压件401进口端和换热器201的出风口的第一热风管道402和连接增压件401出口端和换热器201的出风口的第二热风管道403；加热组件4构造成能够将除去雾滴的净化烟气与第一热风管道402排入的热风一次混合后经增压件401后再与第二热风管道403排入的热风二次混合。

本实施方式通过将换热器201释放的热风通过第一热风管传递至增压件401的进口端与除去雾滴的净化烟气相混合，进而提高了净化烟气的温度，增压件401在进口端形成负压从而将混合有热风的净化烟气抽入增压件401腔体内并增加该混合有热风的净化烟气的气压，使其能够从增压件401的出口端高速喷出并与第二热风管道403排入的热风二次混合，以达到熄焦烟气可消除白色烟羽的所需温度。

本实施方式中优选增压件401为引风机，其通过叶轮转动在朝向冷凝组件3的进口端产生负压，进而将混有热风的净化烟气抽入引风机的腔体内。本实施方式中的第一热风管道402中设置有调节风门404，通过调节风门404的大小控制从换热器201排出的热风流经第一热风管道402的流量，本实施例优选通过第一热风管道402排入少量热风与除去雾滴的净化烟气相混合适当提高净化烟气的温度，避免净化烟气在该过程升温过高导致其进入引风机后导致引风机的轴承所处温度多高而使轴承抱死，出现涮套、主轴磨损、甚至切轴等现象。本实施方式中优选调节风门大小为第一热风管道截面积的1/10-1/5，从而能较好的控制进入引风机内净化烟气的温度。

在本实施例中，参见图3，冷凝组件3包括与换热器201相连能够通过冷却液对烟气二次降温并脱除污染物的喷淋区301和位于喷淋区301下方用于收集冷却液和烟气降温析出的冷凝水的水池区302。本实施方式中的冷凝组件3优选洗涤冷凝塔，密封结构的洗涤冷凝塔式结构设计，避免了冷却液对烟气喷淋降温过程吸收大量热量而蒸发的问题，大大降低了冷凝水的使用量，利于节能减排。

参见图3，为保证洗涤冷凝塔内喷淋用冷却液的温度，本实施例烟气除湿装置001还包括与冷凝组件3的水池区302连接的冷却水泵7、与冷却水泵7相连的冷却塔8和连接冷却塔8和冷凝组件3的喷淋区301的喷淋水泵9；冷却塔8能够将从冷凝组件3抽出的液体冷却降温，再通过喷淋水泵9将冷却后的液体排送至冷凝组件3的喷淋区301喷淋烟气，本实施方式所示的液体指的是冷凝组件的水池区收集的冷却液和冷凝水。

通过冷却塔8与洗涤冷凝塔相连，构成洗涤冷凝塔中冷却液的循环系统，通过冷却水泵7将携带有热量的冷却液和冷凝水抽出并排放至冷却塔8内，对该部分液体进行有效降温直至降低至烟气喷淋的所需温度时，再通过喷淋水泵9从冷却塔8内抽出冷却后的液体并排送至洗涤冷凝塔的喷淋区301从而实现对烟气的喷淋降温和净化。

由于洗涤冷凝塔水池区302内的液体中含有对烟气喷淋而落入的烟灰等污染物，再通过冷却水泵7抽取该液体时必定会夹带大量污染物，为避免循环再用的冷却液继续含有污染物而影响对烟气喷淋的除污效果，本实施例烟气除湿装置001还包括设置于冷却水泵7和冷却塔8之间的排污口10，能够将从冷凝组件3抽出的液体中的污染物过滤并排出，从而保证排入到冷却塔8内液体的纯净程度。

参见图4，烟气除湿装置001还包括设置于熄焦塔1与换热器201之间的第一挡板门11。第一挡板门11的设置便于在故障或检修情况下将烟气除湿装置001与熄焦塔1完全隔离，避免熄焦塔1内的熄焦烟气再次进入烟气除湿装置001。

当烟气除湿装置001故障或检修情况时，为保证紧急情况下熄焦塔1内熄焦烟气的正常排放，烟气除湿装置001还包括与熄焦塔1相连的排放口12，便于紧急情况下熄焦塔1内熄焦烟气的正常排放。本实施方式还在熄焦塔1与排放口12之间的第二挡板门13，当烟气除湿装置001正常使用时关闭该第二挡板门13并打开第一挡板门11，从而使得熄焦烟气能够顺利的引入烟气除湿装置001内。

本实用新型如上所示的烟气除湿装置001为消除白色烟羽其实际的使用效果与环境温度、环境湿度、烟气温度和热风温度等参数有直接关系。

在一个具体的实施例中，设计烟气参数及消除白色烟羽的具体要求如表1所示。

表1设计烟气参数及消除白色烟羽的参数

本实施方式中设置冷却风机202向换热器201内吹入的风温为5℃，风量为500000Nm³/h，通过熄焦塔1引入到换热器201内的熄焦烟气流量为785042Nm³/h，经过换热器201对烟气的一次冷风降温后，从换热器201排入到洗涤冷凝塔的烟气流量降低到764981Nm³/h，在此过程中烟气降温幅度为0.1℃，单次熄焦冷凝水量0.53t，换热器201的传热热量11708kW，从换热器201出风口排出的热风温度为70℃。

该烟气进入洗涤冷凝塔后，在冷却液的喷淋作用下，烟气迅速降温，降温幅度24.9℃，设计平均气体流速3.8m/s，洗涤塔喷淋区301直径8m，水池区302塔径10m，塔高20m。单次熄焦冷凝水量为18.582t，可减少熄焦蒸发水量93％。在冷却液对烟气喷淋降温的过程中，一方面有效祛除了烟气中的污染物，如烟灰、N₂、O₂和CO₂等物质，从而保证了排入大气中烟气的清洁度；另一方面随烟气温度的降低其携带水蒸气的能力逐渐降低，在洗涤冷凝塔对烟气的大幅度降温后，从烟气中析出大量冷凝水，一方面该冷凝水经过冷却塔的降温后可作为冷却液循环使用，节能减排；另一方面从烟气中析出大量水，有效降低了烟气排入大气后白色烟羽形成的可能性，利于环境的可持续发展。

通过将换热器201释放的热量回收再用与净化烟气掺混，使掺混后的烟气温度及湿度达标，从而完全消除白色烟羽。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、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。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种烟气除湿装置，其特征在于，包括：

换热组件，用于连接熄焦塔，能够对所述熄焦塔排出的熄焦烟气一次降温并释放热量；

冷凝组件，其与所述换热组件连接，能够对所述烟气二次降温并脱除污染物排出净化烟气；

加热组件，其与所述换热组件、冷凝组件和烟囱连接，能够将所述换热组件释放的热量与所述冷凝组件排出的净化烟气相混合并从烟囱排出。

2.根据权利要求1所述的烟气除湿装置，其特征在于，所述烟气除湿装置还包括与所述冷凝组件和加热组件相连的除雾组件，其能够去除所述冷凝组件排出的净化烟气中的雾滴。

3.根据权利要求2所述的烟气除湿装置，其特征在于，所述换热组件包括与所述冷凝组件相连的换热器和与所述换热器相连的冷却风机，所述冷却风机能够向所述换热器内吹入冷风带走所述换热器内烟气的热量并从所述换热器的出风口向加热组件排入热风。

4.根据权利要求3所述的烟气除湿装置，其特征在于，所述加热组件包括与除雾组件相连的增压件，连接所述增压件进口端和换热器的出风口的第一热风管道和连接所述增压件出口端和换热器的出风口的第二热风管道；

所述加热组件构造成能够将除去雾滴的净化烟气与第一热风管道排入的热风一次混合后经所述增压件后再与所述第二热风管道排入的热风二次混合。

5.根据权利要求4所述的烟气除湿装置，其特征在于，所述第一热风管道中设置有调节风门，所述增压件为引风机。

6.根据权利要求3所述的烟气除湿装置，其特征在于，所述冷凝组件包括与所述换热器相连能够通过冷却液对烟气二次降温并脱除污染物的喷淋区和位于所述喷淋区下方用于收集所述冷却液和烟气降温析出的冷凝水的水池区。

7.根据权利要求6所述的烟气除湿装置，其特征在于，所述烟气除湿装置还包括与所述冷凝组件的水池区连接的冷却水泵、与所述冷却水泵相连的冷却塔和连接所述冷却塔和冷凝组件的喷淋区的喷淋水泵；

所述冷却塔能够将从所述冷凝组件抽出的液体冷却降温，再通过所述喷淋水泵将冷却后的液体排送至所述冷凝组件的喷淋区。

8.根据权利要求7所述的烟气除湿装置，其特征在于，所述烟气除湿装置还包括设置于所述冷却水泵和冷却塔之间的排污口，能够将从所述冷凝组件抽出的液体中的污染物过滤并排出。

9.根据权利要求1所述的烟气除湿装置，其特征在于，所述烟气除湿装置还包括设置于所述熄焦塔与换热器之间的第一挡板门。

10.根据权利要求1所述的烟气除湿装置，其特征在于，所述烟气除湿装置还包括与所述熄焦塔相连的排放口和设置于所述熄焦塔与排放口之间的第二挡板门。

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