一种锅炉烟气节能消白装置的制作方法

本实用新型涉及节能环保领域，特别涉及一种锅炉烟气节能消白装置。

背景技术：

在现有的锅炉烟气处理系统中，锅炉所产生的烟气通常依次经过空气预热器、除尘器、引风机、脱硫吸收塔后排入烟囱进入大气；在给锅炉送风的空气预热器中会回收部分烟气余热，但受制于空气预热器的低温腐蚀等问题，从空气预热器出口排出的烟气依然温度较高，因此进入脱硫塔的烟气温度依然较高，吸收塔内的脱硫浆液将吸收大量汽化潜热，部分水分将被蒸发随烟气排入大气，此外由于排入大气的烟气温度较高，也就致使水蒸气携带的大量汽化潜热和烟气携带的显热被排入大气，造成能量损失，并携带大量水分，造成水损失和环境污染，形成严重烟囱冒白烟现象。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种锅炉节能消白收装置，使其达到回收烟气余热和消减烟囱白烟的目的。

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种锅炉烟气节能消白装置，其包括锅炉以及通过烟道与所述锅炉顺序连接的空气预热器、除尘器、引风机、脱硫吸收塔、烟囱，所述空气预热器通过送风管道分别连接有所述锅炉的进风口和送风机，所述送风机的入口或出口设有送风加热器，所述送风加热器设有热媒水入口和热媒水出口，所述热媒水入口与所述热媒水出口之间通过热媒水管道依次连接有烟气余热换热器和热媒水冷却装置，所述热媒水管道上设有热媒水动力驱动装置。

优选地，所述脱硫吸收塔设有浆液循环管，所述烟气余热换热器设置在所述浆液循环管上；

优选地，所述烟气余热换热器设置在所述脱硫吸收塔的入口或出口的烟道上；

优先地，所述烟气余热换热器为混合式换热器。

优选地，所述烟气余热换热器设置在脱硫塔内。

优选地，所述烟气余热换热器为淋水塔，所述淋水塔设置在所述脱硫吸收塔上部或所述脱硫吸收塔出口的烟道上或所述烟囱中。

优选地，所述热媒水冷却装置为机力通风塔或淋水塔或空冷塔或热泵或外部冷源；

优选地，所述热媒水冷却装置并联有热媒水旁路和控制阀门。

优选地，所述送风加热器并联有第一热媒水旁路和控制阀门；

优选地，所述空气预热器与所述除尘器之间烟道上设置有第一烟气余热换热器。

优选地，所述空气预热器并联设置有第二烟气余热换热器。

优选地，所述引风机入口或出口设置有第三烟气余热换热器。

需要说明的是，本文所述的送风机是泛指向锅炉炉膛直接送风或间接送风的各种风机，包括电力行业所指的送风机、一次风机。

本实用新型所提供的锅炉烟气节能消白装置，不仅可以充分回收烟气余热，而且具有明显的热泵作用，可以提升回收热能的品位和利用效率，同时还可以通过烟气温度的降低，提高静电除尘器的除尘效率、脱硫塔脱硫效率，减少排烟水分及污染物携带，减少烟囱冒白烟现象，降低水耗，回收部分水，同时起到节能、环保的作用。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中，

图1为根据本实用新型的一个具体实施例的一种锅炉烟气节能消白装置的结构原理示意图；

图2为图1基础上的一个改进实施例的结构原理示意图；

图3为图1基础上的另一个改进实施例的结构原理示意图；

图4为图3基础上的一个改进实施例的结构原理示意图；

图5为图3基础上的另一个改进实施例的结构原理示意图；

图6为图5基础上的一个改进实施例的结构原理示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。其中，相同的部件采用相同的标号。

图1为根据本实用新型的一个具体实施例的一种锅炉烟气节能消白装置的结构原理示意图。参见图1所示，本实用新型提供了一种锅炉烟气节能消白装置，其包括锅炉1以及通过烟道与所述锅炉1顺序连接的空气预热器2、除尘器3、引风机4、脱硫吸收塔5、烟囱7，所述空气预热器2通过送风管道分别连接有所述锅炉1的进风口101和送风机6，所述送风机6的入口或出口设有送风加热器8，所述送风加热器8设有热媒水入口81和热媒水出口82，所述热媒水入口81与所述热媒水出口82之间通过热媒水管道依次连接有烟气余热换热器9和热媒水冷却装置10，所述热媒水管道上设有热媒水动力驱动装置11。

所述热媒水动力驱动装置11可以是一个循环泵，热媒水在所述热媒水动力驱动装置11驱动下循环流动。进入所述脱硫吸收塔5的烟气通过所述脱硫吸收塔5的喷淋系统所喷淋的脱硫浆液进行混合换热，脱硫浆液吸收烟气中的余热后落入所述脱硫吸收塔底部的浆液池；所述脱硫吸收塔5设有浆液循环管51，所述烟气余热换热器9可设置在所述浆液循环管51上，脱硫浆液在所述浆液循环管51中循环使用并将所吸收的热量通过所述烟气余热换热器9传递给热媒水，并经由热媒水传递给所述送风加热器8，所述送风加热器8将热量传递给输送给所述空气预热器2的空气，也即是所述锅炉1的补给空气，从而实现了对从所述引风机4出口烟气的余热利用。由于经过所述空气预热器2后，低品位的烟气余热提升为高品位的热能，可以提高烟气余热的回收利用效率，具有热泵作用。经过所述送风加热器8换热降温后的热媒水流经所述热媒水冷却装置10进一步冷却降温后回送至所述烟气余热换热器9。对热媒水放热冷却后的脱硫浆液可以从喷淋装置喷入所述脱硫吸收塔5，降低了所述脱硫系统5出口的烟气温度和湿度，可以起到强化脱硫除尘、减少脱硫塔出口烟气含湿量和烟囱白烟、减少脱硫补水和废水排放等作用。设置所述热媒水冷却装置10的目的是，可以提高所述烟气余热换热器9的换热温差，强化对脱硫浆液乃至烟气的冷却效果，进一步降低烟气温度和湿度，提高烟囱消白效果，这在环境温度较高的季节所述送风加热器8冷却能力较差时尤为重要。所述脱硫浆液循环管51可以为一根或多根，所述烟气余热换热器9可以设置在一根所述浆液循环管51上，也可以设置在多根所述浆液循环管51上。

当然，所述烟气余热换热器9也可以设置在所述脱硫吸收塔5的内部，如浆液池中，通过所述烟气余热换热器9吸收所述脱硫吸收塔5中浆液池中的脱硫浆液的热量，降低浆液温度，并通过浆液喷淋与烟气混合换热，降低所述脱硫吸收塔5出口的烟气温度和湿度。

所述热媒水冷却装置10可以为机力通风塔，也可以是淋水塔或空冷塔或热泵，也可以是外部冷源，如江、海、湖泊、水库等，只要是能够对热媒水进行冷却降温即可。

图2为图1基础上的一个改进实施例的结构原理示意图。参见图2所示，在一个优选实施例中，所述热媒水冷却装置10并联有热媒水旁路和控制阀门组12。所述控制阀门组12可以包括多个阀门，例如，可以如图2所示，在热媒水旁路上和所述热媒水冷却装置10的两侧管路上分别设置。其作用为：当环境温度较低时，所述送风加热器8的冷却能力较强，这时可以通过所述热媒水旁路和所述控制阀门组12减少或关闭通过所述热媒水冷却装置10的热媒水流量。

图3为图1基础上的另一个改进实施例的结构原理示意图。参见图3所示，在一个优选实施例中，所述烟气余热换热器9设置在所述脱硫塔5出口的烟道中，通过所述烟气余热换热器9直接吸收烟气的余热，并降低烟气温度和湿度。当然，所述烟气余热换热器也可以设置在所述脱硫吸收塔5入口的烟道中。所述烟气余热换热器9可以是间壁式换热器，即烟气与热媒水不直接接触，而是通过换热器的壁面传导；所述烟气余热换热器9也可为混合式换热器，即烟气与热媒水直接混合换热，热媒水直接吸收烟气的热量。

图4为图3基础上的一个改进实施例的结构原理示意图。参见图4所示，在一个优选实施例中，所述送风加热器8并联有第一热媒水旁路和第一控制阀门组13。所述第一控制阀门组13可以包括多个阀门，例如，可以如图4所示，在第一热媒水旁路上和所述送风加热器8的两侧管路上分别设置。其作用为：当环境温度较高时，所述送风加热器8的冷却能力较弱，这时可以通过所述第一热媒水旁路和所述第一控制阀门组13调整或关闭通过所述送风加热器8的热媒水流量，减少所述热媒水驱动装置11的能耗。

当然，图4所示实施例中的所述送风加热器8并联有第一热媒水旁路和第一控制阀门组13的结构形式也可以在图1和其它附图所示的实施例中的所述送风机加热器8的系统结构中采用。图2所示实施例中的所述热媒水冷却装置10并联有热媒水旁路和控制阀门组12的结构形式也可以在图3或其它附图所示实施例中的所述热媒水冷却装置10的系统结构中采用。

图5为图3基础上的另一个改进实施例的结构原理示意图。参见图5所示，在一个优选实施例中，所述烟气余热换热器9为淋水塔，所述淋水塔9设置在所述脱硫吸收塔5出口烟道上。来自于所述送风加热器8的所述热媒水出口82或所述热媒水冷却装置10的低温热媒水通过喷入所述淋水塔9中，与进入所述淋水塔9的烟气进行混合换热，烟气温度降低，湿度降低；同时热媒水被加热，温度提高，另外部分烟气中的水分凝结析出与热媒水一起落入所述淋水塔9底部，经回收后进入热媒水管道送入所述送风加热器8，对送风加热。需要说明的是，在此种方案下，随着时间推移，烟气冷凝水会逐渐增多，这部分水可以用于其它用户，此处没有赘述。

图6为图5基础上的一个改进实施例的结构原理示意图。参见图6所示，在一个优选实施例中，所述烟气余热换热器9'为设在所述脱硫吸收塔5的上部的淋水塔。也就是说，可将所述脱硫吸收塔5的上部塔身延伸一部分来作为淋水塔的塔身，这样可使得整体结构更为紧凑。在此种情况下，所述烟气余热换热器9'下方的液体收集装置901的结构可采用本申请的发明人在中国专利ZL2017205747458一种烟气脱硫废水蒸发浓缩处理装置中所采用的液体收集装置的结构。在此不再赘述。

在一个优选实施例中，所述烟气余热换热器9'也可以设在所述烟囱7中，也即是将所述烟囱7的一部分作为淋水塔的塔身。

在一个优选实施例中，所述空气预热器2与所述除尘器3之间设置有第一烟气余热换热器31。这样可以回收所述空气预热器2的出口烟气的余热。所述锅炉送风加热器8将从所述引风机4出口烟气提取来的低品位热量通过所述空气预热器2一部分送入所述锅炉1的炉膛可以起到直接节省燃料的作用，利用效率很高；另一部分通过所述空气预热器2的出口烟气温度的提高转换为高品位的热量，所述第一烟气余热换热器31可以将这部分高品位热量传递给其他热用户，如供暖或加热汽轮机的凝结水。从而实现了烟气余热低品位热量向高品位热量的转化和烟气余热的梯级回收利用，可以提高烟气余热的利用效率，具有较强的热泵效能。同时，通过所述第一烟气余热换热器31降低了所述除尘器3的入口烟气温度，使得烟气的比电阻降低、容积流量降低，可以提高所述除尘器3的效率，同时还可以有助于脱除部分硫化成分。

当然，所述引风机4入口或出口可以设置有第三烟气余热换热器(图中未示出)，这种方式好处是烟气经除尘后对换热器的磨损大幅减少。

在一个优选实施例中，所述空气预热器2并联设置有第二烟气余热换热器21。也就是说所述第二烟气余热换热器21的烟气入口和出口分别与所述空气预热器2的烟气入口烟道和出口烟道连接，即设置了所述空气预热器2的旁路烟道，并在所述旁路烟道中设置所述第二烟气余热换热器。由于通过所述锅炉送风加热器8可使所述空气预热器2入口风温提高，因此进入所述空气预热器2的入口高温烟气需求量减少，设置所述旁路烟道和所述第二烟气余热换热器21可以充分利用高品位的热量，例如可将这部分高品位热量传递给其他热用户，从而进一步提升锅炉烟气低品位热量向高品位热量的转化效率和梯级利用效率，热泵作用突出。

当所述送风加热器8设置在所述送风机6入口时，所述送风加热器8可设置为可分离设置(例如可以采用吊装或者可拆卸连接或翻转等形式)。也就是说所述送风加热器8与所述送风机6的入口可以分离，这样的目的是：当正常使用所述送风加热器8时，可以使所述送风加热器8与所述送风机6入口紧密接合。当夏季环境温度较高时，所述送风加热器8对送风加热能力较差时，可以分离所述送风加热器8，使得所述送风加热器8与所述送风机6入口离开一定距离，以减少所述送风机6的入口阻力。本实用新型所提供的一种锅炉烟气节能消白装置，不仅可以充分回收烟气余热，而且具有明显的热泵作用，可以提升回收热能的品位和利用效率，同时还可以通过烟气温度的降低，提高静电除尘器的除尘效率、脱硫塔脱硫效率，减少排烟水分及污染物携带，减少烟囱冒白烟现象，降低水耗，回收部分水，同时起到节能、环保的作用。

本领域技术人员应当理解，虽然本实用新型是按照多个实施例的方式进行描述的，但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本实用新型的保护范围。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本实用新型保护的范围。