CN217431313U

CN217431313U - 一种烟囱雨治理装置

Info

Publication number: CN217431313U
Application number: CN202220250684.0U
Authority: CN
Inventors: 包国军; 刘鹏杰; 关飞祥; 张孝东; 邓华巍; 争光
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-02-07
Filing date: 2022-02-07
Publication date: 2022-09-16
Anticipated expiration: 2032-02-07

Abstract

本实用新型涉及一种烟囱雨治理装置，包括：烟气发生装置、脱硫吸收塔和；表面式换热器，表面式换热器包括多个曲线管排；每一曲线管排包括多个曲线管、进水联箱和出水联箱；每一曲线管的进水端均连接进水联箱的出水口，每一曲线管的出水端均连接出水联箱的进水口；进水联箱的进水口连接至蓄热罐的出水管，出水联箱的出水口连接至蓄热罐的进水管和/或相邻曲线管排的进水管。利用表面式换热器中循环的液体吸收烟气的余热，降低了烟气在烟道中的温度，避免烟气排出时出现过饱和状态而形成液滴，从而避免了烟囱雨出现，进而有效的保护生态环境。

Description

一种烟囱雨治理装置

技术领域

本实用新型涉及环境污染物治理领域，特别是涉及一种烟囱雨治理装置。

背景技术

净烟气中冷凝液，其形成的直接原因是烟气除了含有饱和水蒸气外，还携带有未被除雾器除去的液滴，烟气的水分主要是由从除雾器中逃逸的雾滴组成。其形成的间接原因是饱和烟气绝热膨胀剂接触烟道及烟囱内壁形成的冷凝物。饱和湿烟气在烟囱上升过程中，烟气压力降低，绝热膨胀后处使烟气降温，形成非常细小的液滴(直径＜1μm)，绝热膨胀在烟囱中产生最大数量的雾滴。在烟囱内部，由于受惯性力的作用，烟气夹带的较大水滴撞到烟道和烟囱壁上，并与壁上冷凝液结合，并受气流影响重新被带入烟气，这些重新被带出的液滴直径通常在100～500μm，其数量取决于避免的特性和烟气流速粗糙的壁面，较高的烟气流速会使夹带液滴量增加。“雨”形成的另外一个原因是环境因素的影响，通常情况下，环境气温低及气压低会造成“雨”的出现。脱硫后的烟气温度通常在50℃左右，与未脱硫的原烟气直排相比，脱硫后的净烟气在抬升高度及扩散能力方面相对较差，当脱硫后的烟气从烟囱排出时，由于烟温与环境温度相差较大，烟气来不及扩散，烟气中的饱和态水预冷变成过饱和态，最终成为冷凝液落到地面形成“雨”，烟气排放温度与环境温度相差越大，越容易形成“雨”。并且由于烟囱雨水质呈弱酸性，对周边环境产生污染，因此，亟需一种烟囱雨治理装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种烟囱雨治理装置，能够降低烟气排出过程中的温度，降低烟气从烟囱排出时的温度，减小了烟温与环境温度之间的温度差，避免产生烟囱雨，从而有效保护环境。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种烟囱雨治理装置，包括：烟气发生装置、脱硫吸收塔、设于所述烟气发生装置和所述脱硫吸收塔之间烟道内的表面式换热器；

所述表面式换热器包括多个曲线管排；

每一所述曲线管排包括多个曲线管、进水联箱和出水联箱；

每一所述曲线管的进水端均连接所述进水联箱的出水口，每一所述曲线管的出水端均连接所述出水联箱的进水口；所述进水联箱的进水口连接至蓄热罐的出水管，所述出水联箱的出水口连接至所述蓄热罐的进水管和/或相邻所述曲线管排的进水管；

所述表面换热器，用于对烟气发生装置排出的烟气进行降温，且降温至与环境温度间的温差小于预设值；

所述脱硫吸收塔，用于对降温后的烟气进行脱硫处理，并将降温且脱硫后的烟气经烟囱排出。

可选的，所述表面式换热器设于靠近所述烟气发生装置的排烟口处的烟道内。

可选的，多个所述曲线管排沿烟气流向依次排列，所述曲线管排的曲线管面与所述烟气发生装置的排烟口平行。

可选的，相邻两个所述曲线管排之间间隔设置；相邻两个所述曲线管之间间隔设置。

可选的，所有所述进水联箱的进水口串联连接，所有所述出水联箱的出水口串联连接。

可选的，所述曲线管采用蛇形管，所述蛇形管包括多个U形弯联段和多个直管段；相邻两个所述直管段之间连接一所述U形弯联段。

可选的，每一所述曲线管排还包括曲线管固定装置；所述曲线管固定装置包括至少两个槽钢，相邻两个所述槽钢之间间隔设置；

每一所述槽钢的两个侧面上设有多个凹槽，所述槽钢的两个侧面上的所述凹槽一一对应；所述槽钢的每一侧面上的所述凹槽数量等于所述曲线管的每一直管段的数量；所述凹槽大小等于所述曲线管的管径大小；所述曲线管的每一直管段的管嵌入到对应的所述凹槽内。

可选的，设于同一所述曲线管排上的所述槽钢靠近烟道底部的一端滑动连接有同一个滑动支架，所述滑动支架固定连接于烟道底部。

可选的，所述蓄热罐的进水管上还连接所述热网系统和/或取水装置。

可选的，所述进水联箱的进水管或所述出水联箱的出水管连接有居民生活储水箱。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：

本实用新型涉及一种烟囱雨治理装置，包括：烟气发生装置、脱硫吸收塔、设于所述烟气发生装置和所述脱硫吸收塔之间烟道内的表面式换热器；所述表面式换热器包括多个曲线管排；每一所述曲线管排包括多个曲线管、进水联箱和出水联箱；每一所述曲线管的进水端均连接所述进水联箱的出水口，每一所述曲线管的出水端均连接所述出水联箱的进水口；所述进水联箱的进水口连接至蓄热罐的出水管，所述出水联箱的出水口连接至所述蓄热罐的进水管和/或相邻所述曲线管排的进水管；所述表面式换热器，用于对烟气发生装置排出的烟气进行降温，且降温至与环境温度间的温差小于预设值；所述脱硫吸收塔，用于对降温后的烟气进行脱硫处理，并将降温且脱硫后的烟气经烟囱排出。本实用新型中，在排烟口处设置表面式换热器，利用表面式换热器中循环的液体吸收烟气的余热，降低了烟气在烟道中的温度，从而减小了烟温与环境温度之间的温度差，避免烟气排出时出现过饱和状态而形成液滴，从而避免了烟囱雨出现，进而有效的保护生态环境。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1为本实用新型实施例1提供的一种烟囱雨治理装置结构图；

图2为本实用新型实施例1提供的曲线管排结构示意图；

图3为本实用新型实施例1提供的同一个烟道的表面式换热器3位置设置示意图；

图4为本实用新型实施例1提供的同一个烟道的不同排烟口处的表面式换热器进出水管连接示意图；

图5为本实用新型实施例1提供的多个表面式换热器的烟囱雨治理装置结构图。

附图标记：

1：烟气发生装置；2：脱硫吸收塔；3：表面式换热器；31：曲线管；32：进水联箱；33：出水联箱；34：槽钢；35：滑动支架；4：烟囱；5：蓄热罐； 6：一号第一表面式换热器；7：二号第一表面式换热器；8：第一进水管；9：第一出水管；10：三号第二表面式换热器；11：四号第二表面式换热器；12：第二进水管；13：第二出水管；14：居民生活储水箱；15：热网系统；16：取水装置；17：阀门；18：循环升压泵；19：循环泵；20：外接水源。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型主要是采用降低排烟温度的方法，来解决烟囱雨的问题。此方法是在烟道内加装表面式换热器，利用烟气的余热通过表面式换热器将排烟温度降低，提高脱硫装置对烟气中SO₂的捕捉效率，节约脱硫工艺水的消耗量 50％。提升吸收塔的脱硫效率，同时由于吸收塔出口净烟气的温度降低，可有效控制烟囱雨的排放。此外表面式换热器内部的循环水经过烟气的升温后温度可达到80—100℃，可给除氧器补水、还可给生水换热器补水，节约生水换热器所用的蒸汽。多余热水还可向热水的使用单位出售热水。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例1

如图1和2所示，本实施例提供一种烟囱雨治理装置，包括：烟气发生装置1、脱硫吸收塔2、设于所述烟气发生装置1和所述脱硫吸收塔2之间烟道内的表面式换热器3；

所述表面式换热器3包括多个曲线管排；其中，曲线管排的数量根据需求确定，例如可以根据烟道大小确定，如表面式换热器3由14排加热管排(曲线管排)组成，管排顺烟气流向布置。

每一所述曲线管排包括多个曲线管31、进水联箱32和出水联箱33；其中，曲线管31的数量可以是3个或任意个数，根据需求做调整，这里不做任何限定。

每一所述曲线管31的进水端均连接所述进水联箱32的出水口，每一所述曲线管31的出水端均连接所述出水联箱33的进水口；所述进水联箱32的进水口连接至蓄热罐5的出水管，所述出水联箱33的出水口连接至所述蓄热罐 5的进水管和/或相邻所述曲线管排的进水管；

表面式换热器3对烟道内的烟气降温后使得曲线管31内的液体升高，将该液体即水流入到蓄热罐5的进水管上从而流至蓄热罐5，可以对蓄热罐5的水温进行升温，可以节省蓄热罐5加热装置的资源，蓄热罐5采用电锅炉蓄热罐，则可以减少电加热过程中的电量的消耗。

所述表面式换热器3，用于对烟气发生装置1排出的烟气进行降温，且降温至与环境温度间的温差小于预设值；

所述脱硫吸收塔2，用于对降温后的烟气进行脱硫处理，并将降温且脱硫后的烟气经烟囱4排出。

为了最大程度的对烟气发生装置1排出的烟气进行降温，可以选择将所述表面式换热器3设于靠近所述烟气发生装置1的排烟口处的烟道内。这样，烟气排出后立即经过表面式换热器3进行降温，实现最快速的对烟气降温，并且烟气降温效果也更好。

对于表面式换热器3中的多个曲线管排的设置方式，可以选择将多个所述曲线管排沿烟气流向依次排列，所述曲线管排的曲线管面与所述烟气发生装置 1的排烟口平行。这样能够保证烟气发生装置1排出的烟气与表面式换热器3 中的多个曲线管排接触面积最大，有利于对排出的烟气进行降温。

考虑到烟气是流动的，可以选择相邻两个所述曲线管排之间间隔设置；这样排出的烟气与每一曲线管排的曲线管均以最大接触面积的方式接触，同样的，也可以将相邻两个所述曲线管31之间间隔设置，间距可以设为100mm，该数值对本方案不具有限定作用。

为了更利于对各曲线管排的进水和出水进行控制，可以将所有所述进水联箱32的进水口串联连接，所有所述出水联箱33的出水口串联连接。

对于曲线管31的设计，可以选择所述曲线管31采用蛇形管，所述蛇形管包括多个U形弯联段和多个直管段；相邻两个所述直管段之间连接一所述U 形弯联段。构成的曲线管排结构形式为蛇形管排式，其中，管排中蛇形管间距为100mm，用水平U形弯联结，直管长度为3米，共57根，总计约12000 米，水平方向布置；曲线管排的宽4.2米(含联箱)，高6.3米(含联箱)。曲线管31的管壁厚度为2mm，管径为32mm，即φ32*2mm。换热器联箱及管排材质选用304不锈钢无缝钢管，也可以根据需求选择其他材质的管。其它管道材质均选用普通碳钢管，规格分别为管径为133mm，管壁厚度为4mm，即φ133*4mm，总计约1600米。这里提及的数值对本方案均不具有限定作用。

为了保证曲线管排中多个曲线管31的稳定性，可以要求每一所述曲线管排还包括曲线管固定装置；所述曲线管固定装置包括至少两个槽钢34，相邻两个所述槽钢34之间间隔设置；

换热器两侧用槽钢34做固定支撑，固定方式为：在每排换热器弯管段处分别垂直安装两根槽钢34，将槽钢34短边按照换热器管径开槽，用对扣方式将换热器管排固定好，在换热器底部烟风道外加装两排水泥基础，水泥基础上方用工字钢做托梁，对烟风道进行外部支撑，每组换热器重约4.5吨，换热面积为290平米。

每一所述槽钢34的两个侧面上设有多个凹槽，所述槽钢34的两个侧面上的所述凹槽一一对应；所述槽钢34的每一侧面上的所述凹槽数量等于所述曲线管31的每一直管段的数量；所述凹槽大小等于所述曲线管31的管径大小；所述曲线管31的每一直管段的管嵌入到对应的所述凹槽内。

为了便于曲线管排在烟道内的安装，可以将设于同一所述曲线管排上的所述槽钢34靠近烟道底部的一端滑动连接同一个滑动支架35，所述滑动支架35 固定连接于烟道底部。

每组换热器成独立的长方体模块，通过托架固定于烟道内，烟道底部重新做滑动式支墩，以承载换热器的重量。

由于表面式换热器3对烟道内的烟气降温后使得曲线管31内的液体升高，将该液体即水流入到蓄热罐5的进水管上从而存储蓄热罐5，所述蓄热罐5的进水管上还连接所述热网系统15和/或取水装置16。这样可以有效的利用表面式换热器3中升温后的水资源。同样的，可以要求所述进水联箱32的进水管或所述出水联箱33的出水管连接居民生活储水箱14，供应居民用水。

考虑到烟气发生装置1的排烟口不仅仅只有一个，当有多个的时，且其中的几个共用一个烟道时，可以在共用同一个烟道的不同排烟口处设置表面式换热器3如图3所示，其中，图3中标注的尺寸数值，除了表面式换热器3中的一个曲线管排的结构数值要求，还包括了烟气产生装置的引风机出口(排烟口) 的结构尺寸。将各个表面式换热器3的进水端连在一起，将各个表面式换热器 3的进出水端连在一起，之后再与其他结构进行连接如图4所示。为了使得装置的各连接管路更简单，可以选择将表面式换热器3的进水端的管路与蓄热罐 5的进水管路共用一段母管，利用阀门17分离两部分的管路。如图5所示，烟气发生装置1的一号引风机出口烟道处H₁设置一个第一表面式换热器(后续称为一号第一表面式换热器6)，二号引风机出口烟道处H₂设置一个第一表面式换热器(后续称为二号第一表面式换热器7)，(这里仅为了便于后续结构的描述，将一号第一表面式换热器6和二号第一表面式换热器7进行了标号)，一号第一表面式换热器6的进水端和二号第一表面式换热器7的进水端连接在一起后连接一个第一进水管8；一号第一表面式换热器6的出水端和二号第一表面式换热器7的出水端连接在一起后连接一个第一出水管9；

烟气发生装置1的三号引风机出口烟道处H₃设置一个第二表面式换热器 (后续称为三号第二表面式换热器10)，四号引风机出口烟道处H₄设置一个第二表面式换热器(后续称为四号第二表面式换热器11)，三号第二表面式换热器10的进水端和四号第二表面式换热器11的进水端连接在一起后连接一个第二进水管12；三号第二表面式换热器10的出水端和四号第二表面式换热器 11的出水端连接在一起后连接一个第二出水管13；

其中，第一进水管8连接连接蓄热罐5的出水管，第二进水管12连接A-B 进水管路的A点经A-B进水管路后连接至蓄热罐5的出水管，第一出水管9 连接至A-B进水管路的A点和B点之间，第二出水管13连接至蓄热罐5的出水管；蓄热罐5的进水管连接A-B进水管路的B点。

三号第二表面式换热器10和四号第二表面式换热器11的进水管路与蓄热罐5的进水管路中的A-B管路与蓄热罐5的进水管采用的是一根母管。

在A-B管路的A点引出管路连接至少一个居民生活储水箱14，为了便于对流入至居民生活储水箱14的水进行控制，可以在连接居民生活储水箱14 的管路上设置阀门17。蓄热罐5的进水管上引出管路分别连接热网系统15的除氧器或者取水装置16，这里取水装置16可以是一个水龙头，也可以是其他，这里不做限定。为了便于对热网系统15或取水装置16的进水进行控制可以在相应的引出管路以及对应的蓄热罐5的进水管位置处设置阀门17。除了上述设置阀门17的位置，可以根据控制需求，在任意管路出现分支的位置设置阀门17，从而控制对应管路的进水或出水。

另外，为了保证各管路中的水流速或保证表面式换热器3和蓄热罐5之间水的循环，可以在蓄热罐5的出水管上设置循环升压泵18和/或循环泵19，可以将循环升压泵18并联连接在蓄热罐5的出水管上，且循环升压泵18前后设置阀门17，对应并联的蓄热罐5的出水管上也可以设置一阀门17；和/或在蓄热罐5的出水管上连接循环泵，且在循环泵前后设置阀门17，进一步的也可以在设置循环泵19的蓄热罐5的出水管位置再并联一个循环泵19，且循环泵 19的前后设置阀门17。

需要说明的是蓄热罐5(电锅炉蓄热罐)还设有一个进水端口，该进水端口用于连接外接水源20，例如连接工业水储水装置，将工业水供入至蓄热罐5 中，也可以将该工业水供入至蓄热罐5的出水管中。利用外接的工业水对烟囱雨治理装置各管路中循环的水进行补充。

本实施例中，在排烟口设置表面式换热器3，；表面式换热器3的管路中的循环水流动时能够带走烟气的余热，从而降低了烟气的温度，使烟气温度更接近环境温度，避免烟气排放到空气中时出现过饱和态而形成雨滴，从而避免出现烟囱雨，同时烟气的余热加热了表面式换热器3管路中的水温度，使得该水能够供应至蓄热罐5或热网或居民生活储水箱14，避免烟气余热的浪费，合理利用了烟气余热。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims

1.一种烟囱雨治理装置，其特征在于，包括：烟气发生装置、脱硫吸收塔、设于所述烟气发生装置和所述脱硫吸收塔之间烟道内的表面式换热器；

所述表面式换热器包括多个曲线管排；

每一所述曲线管排包括多个曲线管、进水联箱和出水联箱；

所述表面式换热器，用于对烟气发生装置排出的烟气进行降温，且降温至与环境温度间的温差小于预设值；

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述表面式换热器设于靠近所述烟气发生装置的排烟口处的烟道内。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，多个所述曲线管排沿烟气流向依次排列，所述曲线管排的曲线管面与所述烟气发生装置的排烟口平行。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，相邻两个所述曲线管排之间间隔设置；相邻两个所述曲线管之间间隔设置。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所有所述进水联箱的进水口串联连接，所有所述出水联箱的出水口串联连接。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述曲线管采用蛇形管，所述蛇形管包括多个U形弯联段和多个直管段；相邻两个所述直管段之间连接一所述U形弯联段。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，每一所述曲线管排还包括曲线管固定装置；所述曲线管固定装置包括至少两个槽钢，相邻两个所述槽钢之间间隔设置；

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，设于同一所述曲线管排上的所述槽钢靠近烟道底部的一端滑动连接有同一个滑动支架，所述滑动支架固定连接于烟道底部。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述蓄热罐的进水管上还连接热网系统和/或取水装置。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述进水联箱的进水管或所述出水联箱的出水管连接有居民生活储水箱。