CN214501286U - 一种有色烟羽脱除系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种有色烟羽脱除系统，属于烟气治理领域。该有色烟羽脱除系统包括除尘装置、水冷却装置、引风机、脱硫装置、冷凝分离装置、除雾装置和气液混合加热装置，其中除尘装置安装在锅炉的出口烟道处，冷却设置在脱硫装置的进口烟道处，水冷却装置与除尘装置连通；引风机设置在脱硫装置的进口烟道内并连接于水冷却装置；冷凝分离装置设置在脱硫装置的出口烟道处；除雾装置和气液混合加热装置均设置在脱硫装置出口和烟囱之间的烟道内，气液混合加热装置与烟囱连通；水冷却装置和气液混合加热装置相互连通形成闭合回路。该有色烟羽脱除系统不再需要各自建立循环水系统和大量的热能投入，实现了热能的回收利用及运行成本的降低。

Description

一种有色烟羽脱除系统

技术领域

本实用新型涉及烟气治理设备领域，尤其涉及一种有色烟羽脱除系统。

背景技术

有色烟羽是烟囱排出的饱和烟气因受温度降低影响，造成烟气中的部分汽态水和污染物发生凝结并在烟囱出口处形成雾状水汽，而雾状水汽会因天空背景色和天空光照、观察角度等原因发生颜色的细微变化，即形成有色烟羽。有色烟羽中夹带有氮氧化物、各种烟尘颗粒物、S0₂气溶胶、NH₃气溶胶、超细结晶盐颗粒物等污染物，直接排放会产生雾霾，困扰周围居民生活，所以需要对有色烟羽进行脱除治理。

目前，有色烟羽脱除主要采用先冷凝再热的方法，即烟气依次经过冷却器降温、脱硫塔脱硫和冷凝器冷凝分离后，再对烟气直接加热或者换热升温以降低烟气含湿量，从而实现有色烟羽脱除。

但是，现有先冷凝再热系统均需在冷凝和再热阶段建立循环水系统，不仅投资巨大、水资源消耗多、运行费用高、占地面积大，而且冷媒水在循环中因吸收烟气热能而温度升高，直接排放造成热能浪费。同时冷凝分离出的凝结水因受烟气温度影响可能产生二次烟羽，既影响烟气再热效果，又影响有色烟羽的脱除效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种有色烟羽脱除系统，以解决现有先冷凝再热系统运行成本高、热能浪费及有色烟羽脱除效果差的问题。

实现本实用新型目的的技术方案如下：

该有色烟羽脱除系统包括沿着烟气流动方向依次设置的除尘装置、循环水冷却装置、引风机、脱硫装置、冷凝分离装置、除雾装置和气液混合加热装置；

所述除尘装置设置在锅炉的出口烟道处，所述循环水冷却装置设置在所述脱硫装置的进口烟道处；所述引风机设置在所述脱硫装置的进口烟道内，且所述引风机连接于所述循环水冷却装置的出口端；所述冷凝分离装置设置在所述脱硫装置的出口烟道处；所述除雾装置和所述气液混合加热装置均设置在所述脱硫装置出口和烟囱之间的烟道内，且所述气液混合加热装置与所述烟囱连通；

所述循环水冷却装置的冷媒水进口与所述气液混合加热装置的热媒水出口通过第一循环水管路连通，所述循环水冷却装置的冷媒水出口与所述气液混合加热装置的热媒水进口通过第二循环水管路连通形成闭合回路。

作为本实用新型的进一步改进，该有色烟羽脱除系统还包括热媒水冷却装置；

所述热媒水冷却装置设置在所述第一循环水管路上，能够对所述第一循环水管路上的热媒水进行降温。

作为本实用新型的另一种改进，该有色烟羽脱除系统还包括第三循环水管路和热媒水冷却装置；

所述第三循环水管路设置在所述第一循环水管路上，且所述第三循环水管路的两端均与所述第一循环水管路连通；所述第一循环水管路的位于所述第三循环水管路的两端之间的管段上设置有第一控制阀；所述第三循环水管路上设置有第三控制阀；

所述热媒水冷却装置设置在所述第三循环水管路上，且所述热媒水冷却装置位于所述第三控制阀和所述循环水冷却装置的冷媒水进口之间。

作为本实用新型的进一步改进，该有色烟羽脱除系统还包括蒸汽输送管路；

所述蒸汽输送管路的一端连通所述锅炉的蒸汽出口，另一端连通所述气液混合加热装置的蒸汽进口；

所述蒸汽输送管路上设置有减压装置，所述减压装置用于降低所述锅炉流出的高压蒸汽的气压。

作为本实用新型的进一步改进，所述脱硫装置包括氨脱硫塔。

作为本实用新型的进一步改进，所述除尘装置包括布袋除尘器。

作为本实用新型的进一步改进，该有色烟羽脱除系统还包括温度检测装置；

所述温度检测装置安装在所述气液混合加热装置与所述烟囱之间的管道内，所述温度检测装置用于监控烟气的排放温度。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的有色烟羽脱除系统，通过在烟气流动方向依次设置除尘装置、循环水冷却装置、引风机、脱硫装置、冷凝分离装置、除雾装置和气液混合加热装置，并将循环水冷却装置的冷媒水进口与气液混合加热装置的热媒水出口连通以及循环水冷却装置的冷媒水出口与气液混合加热装置的热媒水进口连通形成闭合回路，从而在先冷凝再热脱除有色烟羽的同时实现冷媒水与热媒水的转化循环，不再需要各自建立循环水系统，降低了运行成本并节约了水资源，而且烟气热能可被再利用，减少了烟气再热阶段的热能投入；同时在烟气冷凝分离后还进行除雾，防止二次烟羽产生，提高了有色烟羽的脱除效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的有色烟羽脱除系统的第一种实施方式的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的有色烟羽脱除系统的第二种实施方式结构的示意图。

图标：1-锅炉；2-除尘装置；3-循环水冷却装置；4-引风机；5-脱硫装置；6-冷凝分离装置；7-除雾装置；8-气液混合加热装置；9-烟囱；10-第一循环水管路；100-第一控制阀；11-第二循环水管路；110-第二控制阀；12-热媒水冷却装置；13-第三循环水管路；130-第三控制阀；14-蒸汽输送管路；140-减压装置；15-温度检测装置。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，

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；术语“安装”、“连通”、“连接”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一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。

本实施例提供一种有色烟羽脱除系统，请一并参阅图1至图2。其中，图1为本实施例提供的有色烟羽脱除系统的第一种实施方式的结构示意图；图2为本实施例提供的有色烟羽脱除系统的第二种实施方式的结构示意图。

如图1所示，该有色烟羽脱除系统包括沿着烟气的流动方向依次设置的除尘装置2、循环水冷却装置3、引风机4、脱硫装置5、冷凝分离装置6、除雾装置7和气液混合加热装置8。除尘装置2设置在锅炉1的出口烟道处；循环水冷却装置3设置在脱硫装置5的进口烟道处；引风机4设置在脱硫装置5的进口烟道内，且引风机4连接于循环水冷却装置3的出口端；冷凝分离装置6设置在脱硫装置5的出口烟道处；除雾装置7和气液混合加热装置8均设置在脱硫装置5出口和烟囱9之间的烟道内，且气液混合加热装置8与烟囱9连通。循环水冷却装置3的冷媒水进口与气液混合加热装置8的热媒水出口通过第一循环水管路10连通，循环水冷却装置3的冷媒水出口与气液混合加热装置8的热媒水进口通过第二循环水管路11连通形成闭合回路。其中，热媒水是指能够加热烟气的热源介质，如温度≥77℃的水；冷媒水是指能够冷却烟气的冷源介质，如温度≤42℃的水。

本实用新型提供的有色烟羽脱除系统，通过在烟气流动方向依次设置除尘装置2、循环水冷却装置3、引风机4、脱硫装置5、冷凝分离装置6、除雾装置7和气液混合加热装置8，并通过第一循环水管路10将循环水冷却装置3的冷媒水进口与气液混合加热装置8的热媒水出口连通，通过第二循环水管路11将循环水冷却装置3的冷媒水出口与气液混合加热装置8的热媒水进口连通形成闭合回路，从而在先冷凝再热脱除有色烟羽的同时实现冷媒水与热媒水的转化循环，不再需要各自建立循环水系统，降低了运行成本并节约了水资源。而且冷媒水吸收烟气热能后温度升高，当其循环至气液混合加热装置8被再利用时，只需适当加热即可达到再热的温度要求，从而减少了烟气再热阶段的热能投入；同时烟气含水因受高温的影响可能造成二次烟羽，所以在烟气冷凝分离后还进行除雾，以吸收烟气夹带的雾状水汽，从而防止二次烟羽产生，提高了有色烟羽的脱除效果。

锅炉1为本领域常用设备，包括锅炉本体、烟道出口和蒸汽出口等。

除尘装置2为能够过滤有色烟羽中烟尘颗粒物和结晶盐颗粒物的装置，如布袋除尘器。本实施例以布袋除尘器为例，尽可能地描述除尘装置2过滤有色烟羽中烟尘颗粒物和结晶盐颗粒物的过程。具体地，该布袋除尘器包括风口、灰斗、箱体、滤袋和出风管等，且布袋除尘器的风口连通于锅炉1的出口烟道。当锅炉1的出口烟道排出有色烟羽时，有色烟羽从风口进入灰斗，部分较粗的烟尘颗粒和凝聚的烟尘团因惯性作用直接落下滤出，而进入灰斗的有色烟羽气流折转向上涌入箱体，由于箱体内部设有滤袋，可将较细的烟尘颗粒和结晶盐颗粒物阻留在滤袋的外表面，从而能够过滤有色烟羽中的烟尘颗粒物和结晶盐颗粒物，防止颗粒物杂质阻塞引风机4及污染脱硫浆液。除尘净化后的有色烟羽流向滤袋上部并汇集到出风管排出至循环水冷却装置3。

循环水冷却装置3是利用水作冷却介质的冷却装置；气液混合加热装置8是利用水，或者水和蒸汽为加热介质的加热装置。例如，循环水冷却装置3和气液混合加热装置8均可采用气-液管式换热器。其中，循环水冷却装置3的进水温度可以是32℃；气液混合加热装置8的进水温度可以是120℃。

脱硫装置5为能够脱除有色烟羽中SO₂气溶胶的装置，如氨烟气脱硫塔(河北三阳盛业玻璃钢集团有限公司)。本实施例以该氨烟气脱硫塔为例，尽可能地描述脱硫装置5脱除有色烟羽中硫化物和SO₃气溶胶的过程。具体地，经降温冷却后的有色烟羽通过引风机4送入氨烟气脱硫塔的底部进行喷淋洗涤，在有色烟羽与洗涤水逆流接触过程中，洗涤水能够结合其中夹带的NH₃而分离出来。然后烟气经均布器上升至浓缩段，利用烟气的热量提浓脱硫液，并使烟气温度降至50-60℃后进入脱硫塔吸收段。在吸收段，烟气与氨水液充分接触反应，吸收绝大部分的SO₂成为脱硫烟气，通过氨烟气脱硫塔顶部的出口烟道处进入冷凝分离装置6。

当然，本实施例中述及的氨烟气脱硫塔也可为其它结构类型，本实施例对其结构不作具体限定。

冷凝分离装置6为能够对烟气降温并进行气液分离的装置，如可采用气-液管式换热器与气液分离器联合应用；除雾装置7为能够吸收烟气中雾状水汽的装置，如除雾器。

应当理解，循环水冷却装置3和气液混合加热装置8均可调节介质水的温度，如循环水冷却装置3可连接冷却设备或在第一循环水管路10上设置冷却装置，通过冷却设备/装置来降低介质水温度以满足冷要求；气液混合加热装置8可连接热源或者第一循环水管路10上设置加热装置，通过热源加热介质水以达到温度要求。

其中，图1示出了在第一循环水管路10上设置冷却装置的一种情况。具体地，该有色烟羽脱除系统包括热媒水冷却装置12。热媒水冷却装置12设置在第一循环水管路10上以对第一循环水管路10内的热媒水进行降温。该系统在运行过程中，热媒水通过第一循环水管路10从气液混合加热装置8流向循环水冷却装置3，冷媒水通过第二循环水管路11从循环水冷却装置3流向气液混合加热装置8，即热媒水与冷媒水通过循环转化利用。当冷媒水在循环水冷却装置3内流动时吸收烟气热量温度升高，冷媒水在吸收热量后流向气液混合加热装置8，再热时因冷媒水温度较高，所以只需输入较少的热能即可，降低了热能的投资/输入成本。当加热后的热媒水回流至循环水冷却装置3时，由于热媒水温度较高不利于冷却，且随着循环次数的增加，热媒水的温度持续升高，需要停止系统降低循环水温度，不利于实际生产。因而在第一循环水管路10上设置水冷却装置12，水冷却装置12能够对流向循环水冷却装置3的热媒水进行降温，可以解决水温持续升高的问题，确保系统正常运行。

图2示出了在第一循环水管路10上设置冷却装置的另一种情况。具体地，该有色烟羽脱除系统还包括第三循环水管路13和水冷却装置12。第一循环水管路10上设置有第三循环水管路13，第三循环水管路13的两端均与第一循环水管路10连通。第一循环水管路10的位于第三循环水管路13的两端之间的管段上设置有第一控制阀100。第三循环水管路13上设置有第三控制阀130。热媒水冷却装置12设置在第三循环水管路13上，且热媒水冷却装置12位于第三控制阀130和循环水冷却装置3的热媒水进口之间。该系统在运行过程中，热媒水通过第一循环水管路10从气液混合加热装置8流向循环水冷却装置3，冷媒水通过第二循环水管路11从循环水冷却装置3流向气液混合加热装置8，即热媒水与冷媒水通过循环转化利用。当冷媒水在循环水冷却装置3内流动时吸收烟气热量温度升高，冷媒水在吸收热量后流向气液混合加热装置8，再热时因冷媒水温度较高，所以只需输入较少的热能即可，降低了热能的投资/输入成本。当加热后的热媒水回流至循环水冷却装置3时，由于热媒水温度较高不利于冷却，且随着循环次数的增加，热媒水的温度持续升高，需要停止系统降低循环水温度。因此，在第一循环水管路10上设置第三循环水管路13，并在第三循环管路13上设置热媒水冷却装置12。当热媒水温度较高影响冷却时，关闭第一控制阀100并打开第三控制阀130，循环水流经第三循环管路13，热媒水冷却装置12即对热媒水进行降温。而系统在初始运行时，由于降温要求较低，同时打开第一控制阀100和第三控制阀130，并按比例控制流经第一控制阀100和第三控制阀130的流量，实现对热媒水的部分降温，节省了冷却成本。

请同时参阅图1和图2，该有色烟羽脱除系统还包括蒸汽输送管路14。蒸汽输送管路14的一端连通锅炉1的蒸汽出口，另一端连通气液混合加热装置8的蒸汽进口。蒸汽输送管路14上设置有减压装置140，减压装置140用于降低锅炉1流出的高压蒸汽的气压。

本实用新型通过蒸汽输送管路14连通锅炉1的蒸汽出口和气液混合加热装置8的蒸汽进口，使锅炉1产生的蒸汽能够应用于烟气再热，不再需要额外建立热源，降低了运行成本。而且能够同时对烟气进行气-液加热，提高了加热效率。其中，减压装置140为能够对高压蒸汽进行减压的装置，如气体减压阀。

继续参阅图1和图2，该有色烟羽脱除系统还包括温度检测装置15，温度检测装置15安装在气液混合加热装置8与烟囱9之间的管道内，温度检测装置15用于监控烟气的排放温度。其中，温度检测装置15为能够检测烟气温度的装置，如温度传感器等。

需要说明的是，本实施例述及的布袋除尘器、气-液管式换热器、气液分离器、除雾器、温度传感器等均为市售设备，至于具体型号可根据需要选择确定。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种有色烟羽脱除系统，其特征在于，包括沿着烟气流动方向依次设置的除尘装置、循环水冷却装置、引风机、脱硫装置、冷凝分离装置、除雾装置和气液混合加热装置；

所述除尘装置设置在锅炉的出口烟道处，所述循环水冷却装置设置在所述脱硫装置的进口烟道处；所述引风机设置在所述脱硫装置的进口烟道内，且所述引风机连接于所述循环水冷却装置的出口端；所述冷凝分离装置设置在所述脱硫装置的出口烟道处；所述除雾装置和所述气液混合加热装置均设置在所述脱硫装置出口和烟囱之间的烟道内，且所述气液混合加热装置与所述烟囱连通；

所述循环水冷却装置的冷媒水进口与所述气液混合加热装置的热媒水出口通过第一循环水管路连通，所述循环水冷却装置的冷媒水出口与所述气液混合加热装置的热媒水进口通过第二循环水管路连通形成闭合回路。

2.根据权利要求1所述的有色烟羽脱除系统，其特征在于，还包括热媒水冷却装置；

所述热媒水冷却装置设置在所述第一循环水管路上，以对所述第一循环水管路内的热媒水进行降温。

3.根据权利要求1所述的有色烟羽脱除系统，其特征在于，还包括第三循环水管路和热媒水冷却装置；

所述第三循环水管路设置在所述第一循环水管路上，且所述第三循环水管路的两端均与所述第一循环水管路连通；所述第一循环水管路的位于所述第三循环水管路的两端之间的管段上设置有第一控制阀；所述第三循环水管路上设置有第三控制阀；

所述热媒水冷却装置设置在所述第三循环水管路上，且所述热媒水冷却装置位于所述第三控制阀和所述循环水冷却装置的冷媒水进口之间。

4.根据权利要求2或3所述的有色烟羽脱除系统，其特征在于，还包括蒸汽输送管路；

所述蒸汽输送管路的一端连通所述锅炉的蒸汽出口，另一端连通所述气液混合加热装置的蒸汽进口；

所述蒸汽输送管路上设置有减压装置，所述减压装置用于降低所述锅炉流出的高压蒸汽的气压。

5.根据权利要求1所述的有色烟羽脱除系统，其特征在于，所述脱硫装置包括氨脱硫塔。

6.根据权利要求1所述的有色烟羽脱除系统，其特征在于，所述除尘装置包括布袋除尘器。

7.根据权利要求1所述的有色烟羽脱除系统，其特征在于，还包括温度检测装置；

所述温度检测装置安装在所述气液混合加热装置与所述烟囱之间的管道内，所述温度检测装置用于监控烟气的排放温度。

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