CN211625304U - 一种媒介式烟气脱白装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种媒介式烟气脱白装置，涉及烟气脱白领域，其包括原烟气换热器和净烟气换热器，所述原烟气换热器上设置有原烟气进口和原烟气出口，所述净烟气换热器包括有净烟气进口和净烟气出口，所述原烟气出口和净烟气进口之间连通设置有烟气脱硫装置，所述原烟气换热器上还设置有冷媒进口和热媒出口，所述净烟气换热器上还设有热媒进口和冷媒出口，所述冷媒进口和冷媒出口之间连通设置有冷媒管道，所述热媒出口和热媒进口之间连通设置有热媒管道。本实用新型具有对烟气进行脱白并减少排放烟气中大气污染物含量的效果。

Description

一种媒介式烟气脱白装置

技术领域

本实用新型涉及烟气脱白领域，尤其是涉及一种媒介式烟气脱白装置。

背景技术

目前，在各种的工业生产过程中，常会有白烟通过烟囱排出。这些白烟的来源一般有燃煤发电、垃圾发电、生物质发电、供热锅炉等产生的烟气；钢铁行业烧结机、球团、竖炉、转炉、热轧生产线产生的烟气；焦化行业焦炉烟道气、水熄焦烟气；玻璃、水泥、砖瓦、陶瓷窑炉产生的烟气；能源、有色、化工、石化、建材等行业生产过程中产生的烟气等。其中，电力行业中所产生的烟气普遍经过了脱硫脱硝等步骤，且经过了多次除尘再排放至室外环境中，所以电厂“白烟”是相对而言较为洁净的气体，其中白色的来源主要是湿度饱和的烟气在排放至空气中后发生冷凝，从而在烟囱出口处产生了雾状的水汽。因此，电厂行业中的烟气脱白即主要是指对烟气进行降温取水，从而降低排烟的温度和湿度以达到政府要求的指标。

现有技术中，公开号为CN1818472的中国发明专利公开了一种分离式烟气再热器及其换热方法，分离式烟气再热器及其换热方法涉及一种用于电厂烟气脱硫或类似领域中回收余热的换热器，该烟气再热器分为原烟气换热器和净烟气换热器两部分，该两部分通过蒸汽上升管和凝结水下降管连通起来。在原烟气换热器，热烟气将热量传给循环液体；液体受热后蒸发，产生的蒸汽沿着蒸汽上升管到达净烟气换热器，释放出汽化潜热而凝结成液体，在重力或者水泵的作用下，经凝结水下降管回到原烟气换热器，如此循环往复运行来实现加热净烟气的目的。分离式烟气再热器较常规的烟气再热器具有无烟气泄露、布置灵活、对主机负荷变化适应力强且能耗较低的特点。

上述现有技术方案存在以下缺陷：烟气再热器在运行的过程中容易发生设备堵塞和腐蚀的现象，大大降低了脱硫系统的运行可靠性，工作人员经常需要对设备中的传热元件进行更换，从而导致其后期维护费用较高。更严重的是，烟气再热器往往难以避免原烟气向净烟气发生泄漏的问题，随着国家环保标准的不断严格，烟气再热器非常容易导致最终排放的烟气中SO2等大气污染物的排放量不达标。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种媒介式烟气脱白装置，具有对烟气进行脱白并减少排放烟气中大气污染物含量的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种媒介式烟气脱白装置，包括原烟气换热器和净烟气换热器，所述原烟气换热器上设置有原烟气进口和原烟气出口，所述净烟气换热器包括有净烟气进口和净烟气出口，所述原烟气出口和净烟气进口之间连通设置有烟气脱硫装置，所述原烟气换热器上还设置有冷媒进口和热媒出口，所述净烟气换热器上还设有热媒进口和冷媒出口，所述冷媒进口和冷媒出口之间连通设置有冷媒管道，所述热媒出口和热媒进口之间连通设置有热媒管道。

通过采用上述技术方案，本实施例中，烟气脱白装置所采用的媒介为水，原烟气进口一般与发电厂中的锅炉的烟气出口相连通，锅炉燃烧过程中产生的高温烟气从原烟气进口中进入至原烟气换热器中并与烟气换热器中的循环水进行热交换，升温后的循环水从热媒出口中流出并从热媒进口中流入至净烟气换热器中，原烟气换热后从原烟气换热器中的原烟气出口中流出，经过烟气脱硫装置脱硫后从净烟气进口流入至净烟气换热器中，在净烟气换热器中，脱硫后的净烟气与循环水之间发生热交换，并使得净烟气的温度提升至酸露点以上，有效降低净烟气中的水分含量，达到脱白的目的。循环水与净烟气之间完成热交换后从冷媒出口中流出并重新进入至原烟气换热器中。该种媒介式烟气脱白装置与传统烟气换热的方式相比，采用了循环水作为媒介将原烟气中的热量传递至净烟气中，降低净烟气中的水分含量以达到脱白的目的，可以有效减少原烟气中的污染物扩散到净烟气中的情况发生。

本实用新型进一步设置为，所述冷媒管道上设置有一级补水口和二级补水口，所述一级补水口处设置有一级补水泵，所述二级补水口处设置有二级补水泵，所述一级补水泵和二级补水泵均通过管道连接有储水罐。

通过采用上述技术方案，在烟气脱白装置启动前需要使得热媒管道、冷媒管道、原烟气换热器和净烟气换热器中的管路都充满循环水，且在装置正常运行时，循环水会不可避免的发生损耗，故设置储水罐对循环水进行实时的补充。一级补水口和一级补水泵为常用，二级补水口和二级补水泵为备用，以有效提高装置运行的稳定性。

本实用新型进一步设置为，所述热媒管道上连通设置有蒸汽换热器，所述蒸汽换热器上设置有一次蒸汽进口和一次蒸汽出口，所述一次蒸汽进口连通有蒸汽生成设备。

通过采用上述技术方案，当发电厂锅炉低负荷运行时，锅炉中产生的原烟气温度也相对较低，从而容易导致循环水从原烟气中吸收的热量无法将自身提升到足够的温度，从而使得循环水无法将净烟气提升至酸露点以上。故设置蒸汽换热器，使得循环水再经蒸汽换热器实现二次升温，达到所需的温度要求。一次蒸汽从蒸汽生成设备中产生并经过一次蒸汽进口进入至蒸汽换热器中。

本实用新型进一步设置为，所述冷媒管道和热媒管道之间连通设置有热媒循环配管，所述热媒循环配管靠近原烟气换热器设置，所述热媒循环配管上设置有二级控制阀，所述冷媒进口和热循环配管之间连通设置有一级控制阀。

通过采用上述技术方案，当发电厂锅炉负荷过低或是已停机时，锅炉烟气对循环水几乎不产生热交换，此时可以直接打开二级控制阀并关闭一级控制阀，使得循环水绕过原烟气换热器直接与蒸汽换热器之间进行热交换，以减少循环水在管路循环过程中产生的热能损耗，以起到节约能源的作用。

本实用新型进一步设置为，所述原烟气进口处设置有温度传感器，所述温度传感器与蒸汽生成设备电连接。

通过采用上述技术方案，温度传感器可以对原烟气进口处的烟气进行温度测量，当测量出的烟气温度较高时，则说明锅炉正在高负荷运行，无需使用蒸汽换热器对循环水升温，故控制蒸汽生成设备关闭；当测量出烟气的温度较低时，说明锅炉正在低负荷运行，需要使用蒸汽换热器对循环水进行升温，故控制蒸汽生成设备开启。具体的烟气温度的控制数值由实际锅炉运行情况和操作经验共同决定，烟气温度控制数值一般为一个数值区间。

本实用新型进一步设置为，所述冷媒管道上连通设置有排水冷却器，所述排水冷却器上设置有二次蒸汽进口和冷凝水出口，所述二次蒸汽进口和一次蒸汽出口之间通过管道连接。

通过采用上述技术方案，排水冷却器以冷却后的循环水作为传热介质，并使之与从蒸汽换热器中流出的二次蒸汽之间进行换热，一方面可以使得循环水的温度轻微升高，利用余热以降低能耗，另一方面可以将多余的蒸汽转化为冷凝水从冷凝水出口中排出。

本实用新型进一步设置为，所述冷媒管道上设置有取样口，所述取样口处设置有三级控制阀，所述取样口处设置有分叉管道，所述分叉管道的末端分别连接有pH值测量设备和导电率测量设备。

通过采用上述技术方案，由于循环水中必然存在杂质，在反复的升温降温过程中，循环水容易导致管路腐蚀的情况发生，为减少管路腐蚀，需要控制循环水的整体酸碱性呈弱碱性。而且随着装置的使用，循环水中不溶于水的固态杂质量也会不断增加，从而容易导致循环水的导电性能提高，固体杂质增加容易导致堵管的情况发生。通过设置取样口，可以对循环水进行定时的测量，从取样口中流出的循环水分别进入到pH值测量设备和导电率测量设备中进行相关参数的测量，以便于工作人员了解装置运行中循环水的实际情况。当导电率过高时，可以将装置停机，使用高压水流将管路中的污垢排出。

本实用新型进一步设置为，所述热媒管道上设置有添料口，所述添料口通过管道连接有计量设备，所述添料口处设置有四级控制阀。

通过采用上述技术方案，当循环水的pH值不处于正常的弱碱范围时，可以通过添料口向循环水中加入酸性或碱性的可溶性物质进行循环水pH值的调节。同时，当循环水的导电率过高时，也可通过添加特定的化学物质来将循环中的不可溶物质溶解，以降低堵管的风险。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.通过原烟气换热器和净烟气换热器的设置，能够起到对烟气进行脱白并减少排放的烟气中污染物含量的效果；

2.通过蒸汽换热器的设置，能够起到对循环水进行二次升温以使得净烟气达到酸露点的效果；

3.通过取样口、pH值测量设备、导电率测量设备和计量设备的设置，能够起到提高装置运行稳定性的效果。

附图说明

图1是本实施例中一种媒介式烟气脱白装置的整体结构示意图。

图2是图1中A部的放大示意图。

图中，1、原烟气换热器；11、原烟气进口；12、原烟气出口；13、冷媒进口；14、热媒出口；2、净烟气换热器；21、净烟气进口；22、净烟气出口；23、热媒进口；24、冷媒出口；3、烟气脱硫装置；4、冷媒管道；41、一级补水口；411、一级补水泵；42、二级补水口；421、二级补水泵；43、一级控制阀；44、排水冷却器；441、二次蒸汽进口；442、冷凝水出口；45、取样口；451、分叉管道；452、pH值测量设备；453、导电率测量设备；454、三级控制阀；5、热媒管道；51、蒸汽换热器；511、一次蒸汽进口；512、一次蒸汽出口；52、蒸汽生成设备；53、添料口；531、计量设备；532、四级控制阀；6、热媒循环配管；61、二级控制阀；7、储水罐。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1和图2，为本实用新型公开的一种媒介式烟气脱白装置，包括原烟气换热器1和净烟气换热器2，原烟气换热器1上设置有原烟气进口11和原烟气出口12，净烟气换热器2包括有净烟气进口21和净烟气出口22，原烟气出口12和净烟气进口21之间连通设置有烟气脱硫装置3，原烟气换热器1上还设置有冷媒进口13和热媒出口14，净烟气换热器2上还设有热媒进口23和冷媒出口24，冷媒进口13和冷媒出口24之间连通设置有冷媒管道4，热媒出口14和热媒进口23之间连通设置有热媒管道5。

参照图1和图2，冷媒管道4和热媒管道5之间连通设置有热媒循环配管6，热媒循环配管6靠近原烟气换热器1设置，热媒循环配管6上设置有二级控制阀61，冷媒进口13和热循环配管之间连通设置有一级控制阀43。热媒管道5上连通设置有蒸汽换热器51，蒸汽换热器51上设置有一次蒸汽进口511和一次蒸汽出口512，一次蒸汽进口511连通有蒸汽生成设备52。原烟气进口11处设置有温度传感器（图中未示出），温度传感器与蒸汽生成设备52电连接。冷媒管道4上连通设置有排水冷却器44，排水冷却器44上设置有二次蒸汽进口441和冷凝水出口442，二次蒸汽进口441和一次蒸汽出口512之间通过管道连接，温度传感器可以对原烟气进口11处的烟气进行温度测量。排水冷却器44以冷却后的循环水作为传热介质，并使之与从蒸汽换热器51中流出的二次蒸汽之间进行换热，一方面可以使得循环水的温度轻微升高，利用余热以降低能耗，另一方面可以将多余的蒸汽转化为冷凝水从冷凝水出口442中排出。

参照图1和图2，冷媒管道4上设置有一级补水口41和二级补水口42，一级补水口41处设置有一级补水泵411，二级补水口42处设置有二级补水泵421，一级补水泵411和二级补水泵421均通过管道连接有储水罐7。冷媒管道4上设置有取样口45，取样口45处设置有三级控制阀454，取样口45处设置有分叉管道451，分叉管道451的末端分别连接有pH值测量设备452和导电率测量设备453。在烟气脱白装置启动前需要使得热媒管道5、冷媒管道4、原烟气换热器1和净烟气换热器2中的管路都充满循环水，且在装置正常运行时，循环水会不可避免的发生损耗，故设置储水罐7对循环水进行实时的补充。一级补水口41和一级补水泵411为常用，二级补水口42和二级补水泵421为备用，以有效提高装置运行的稳定性。

参照图1和图2，由于循环水中必然存在杂质，在反复的升温降温过程中，循环水容易导致管路腐蚀的情况发生，为减少管路腐蚀，需要控制循环水的整体酸碱性呈弱碱性。而且随着装置的使用，循环水中不溶于水的固态杂质量也会不断增加，从而容易导致循环水的导电性能提高，固体杂质增加容易导致堵管的情况发生。通过设置取样口45，可以对循环水进行定时的测量，从取样口45中流出的循环水分别进入到pH值测量设备452和导电率测量设备453中进行相关参数的测量，以便于工作人员了解装置运行中循环水的实际情况。当导电率过高时，可以将装置停机，使用高压水流将管路中的污垢排出。为实现对循环水质量的动态调整，热媒管道5上设置有添料口53，添料口53通过管道连接有计量设备531，添料口53处设置有四级控制阀532。当循环水的pH值不处于正常的弱碱范围时，可以通过添料口53向循环水中加入酸性或碱性的可溶性物质进行循环水pH值的调节。同时，当循环水的导电率过高时，也可通过添加特定的化学物质来将循环中的不可溶物质溶解，以降低堵管的风险。热媒管道5中的循环水温度较高，有利于添加料在循环水中快速扩散，提高反应速率。

本实施例的实施原理为：

本实施例中，烟气脱白装置所采用的媒介为水，原烟气进口11一般与发电厂中的锅炉的烟气出口相连通，锅炉燃烧过程中产生的高温烟气从原烟气进口11中进入至原烟气换热器1中并与烟气换热器中的循环水进行热交换，升温后的循环水从热媒出口14中流出并从热媒进口23中流入至净烟气换热器2中，原烟气换热后从原烟气换热器1中的原烟气出口12中流出，经过烟气脱硫装置3脱硫后从净烟气进口21流入至净烟气换热器2中，在净烟气换热器2中，脱硫后的净烟气与循环水之间发生热交换，并使得净烟气的温度提升至酸露点以上，有效降低净烟气中的水分含量，达到脱白的目的。循环水与净烟气之间完成热交换后从冷媒出口24中流出并重新进入至原烟气换热器1中。该种媒介式烟气脱白装置与传统烟气换热的方式相比，采用了循环水作为媒介将原烟气中的热量传递至净烟气中，降低净烟气中的水分含量以达到脱白的目的，可以有效减少原烟气中的污染物扩散到净烟气中的情况发生。

当发电厂锅炉低负荷运行时，锅炉中产生的原烟气温度也相对较低，从而容易导致循环水从原烟气中吸收的热量无法将自身提升到足够的温度，从而使得循环水无法将净烟气提升至酸露点以上。故设置蒸汽换热器51，使得循环水再经蒸汽换热器51实现二次升温，达到所需的温度要求。一次蒸汽从蒸汽生成设备52中产生并经过一次蒸汽进口511进入至蒸汽换热器51中。

当发电厂锅炉负荷过低或是已停机时，锅炉烟气对循环水几乎不产生热交换，此时可以直接打开二级控制阀61并关闭一级控制阀43，使得循环水绕过原烟气换热器1直接与蒸汽换热器51之间进行热交换，以减少循环水在管路循环过程中产生的热能损耗，以起到节约能源的作用。

为实现蒸汽换热器51启停的自动化控制，在原烟气进口11处设置有温度传感器，且温度传感器与蒸汽生成设备52电连接。温度传感器可以对原烟气进口11处的烟气进行温度测量，当测量出的烟气温度较高时，则说明锅炉正在高负荷运行，无需使用蒸汽换热器51对循环水升温，故控制蒸汽生成设备52关闭；当测量出烟气的温度较低时，说明锅炉正在低负荷运行，需要使用蒸汽换热器51对循环水进行升温，故控制蒸汽生成设备52开启。具体的烟气温度的控制数值由实际锅炉运行情况和操作经验共同决定，烟气温度控制数值一般为一个数值区间。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种媒介式烟气脱白装置，包括原烟气换热器(1)和净烟气换热器(2)，所述原烟气换热器(1)上设置有原烟气进口(11)和原烟气出口(12)，所述净烟气换热器(2)包括有净烟气进口(21)和净烟气出口(22)，所述原烟气出口(12)和净烟气进口(21)之间连通设置有烟气脱硫装置(3)，其特征在于：所述原烟气换热器(1)上还设置有冷媒进口(13)和热媒出口(14)，所述净烟气换热器(2)上还设有热媒进口(23)和冷媒出口(24)，所述冷媒进口(13)和冷媒出口(24)之间连通设置有冷媒管道(4)，所述热媒出口(14)和热媒进口(23)之间连通设置有热媒管道(5)。

2.根据权利要求1所述的一种媒介式烟气脱白装置，其特征在于：所述冷媒管道(4)上设置有一级补水口(41)和二级补水口(42)，所述一级补水口(41)处设置有一级补水泵(411)，所述二级补水口(42)处设置有二级补水泵(421)，所述一级补水泵(411)和二级补水泵(421)均通过管道连接有储水罐(7)。

3.根据权利要求2所述的一种媒介式烟气脱白装置，其特征在于：所述热媒管道(5)上连通设置有蒸汽换热器(51)，所述蒸汽换热器(51)上设置有一次蒸汽进口(511)和一次蒸汽出口(512)，所述一次蒸汽进口(511)连通有蒸汽生成设备(52)。

4.根据权利要求3所述的一种媒介式烟气脱白装置，其特征在于：所述冷媒管道(4)和热媒管道(5)之间连通设置有热媒循环配管(6)，所述热媒循环配管(6)靠近原烟气换热器(1)设置，所述热媒循环配管(6)上设置有二级控制阀(61)，所述冷媒进口(13)和热循环配管之间连通设置有一级控制阀(43)。

5.根据权利要求4所述的一种媒介式烟气脱白装置，其特征在于：所述原烟气进口(11)处设置有温度传感器，所述温度传感器与蒸汽生成设备(52)电连接。

6.根据权利要求5所述的一种媒介式烟气脱白装置，其特征在于：所述冷媒管道(4)上连通设置有排水冷却器(44)，所述排水冷却器(44)上设置有二次蒸汽进口(441)和冷凝水出口(442)，所述二次蒸汽进口(441)和一次蒸汽出口(512)之间通过管道连接。

7.根据权利要求6所述的一种媒介式烟气脱白装置，其特征在于：所述冷媒管道(4)上设置有取样口(45)，所述取样口(45)处设置有三级控制阀(454)，所述取样口(45)处设置有分叉管道(451)，所述分叉管道(451)的末端分别连接有pH值测量设备(452)和导电率测量设备(453)。

8.根据权利要求7所述的一种媒介式烟气脱白装置，其特征在于：所述热媒管道(5)上设置有添料口(53)，所述添料口(53)通过管道连接有计量设备(531)，所述添料口(53)处设置有四级控制阀(532)。

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