低温废气的脱硫脱硝洁净排放装置的制造方法

文档序号:10486055阅读:390来源:国知局
低温废气的脱硫脱硝洁净排放装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种低温废气的脱硫脱硝洁净排放装置,包括通过管道依次连接的脱硫装置、燃烧装置、脱硝装置和烟囱,所述的脱硫装置和燃烧装置之间通过管道依次连接有GGH、MGGH冷端及复合相变换热装置冷凝端,所述的脱硝装置和烟囱之间通过管道连接有复合相变换热装置蒸发端及MGGH热端。脱硫装置入口设置GGH,降低原烟气的温度,一方面减少了脱硫塔内水的消耗及电耗,同时降低了脱硫风机的电耗;设置复合相变换热装置和MGGH,利用脱硝后的烟气的热量加热脱硝前的烟气,与单纯的通过燃料将脱硝前的烟气直接升温相比,减少了燃料的消耗,将热量合理利用,经济性高。
【专利说明】
低温废气的脱硫脱硝洁净排放装置
技术领域
[0001 ]本发明涉及烟气排放技术领域,尤其涉及SOdPNOx含量较高的低温(120-180 °C)废气的脱硫脱硝洁净排放装置。
【背景技术】
[0002]随着地球环境问题的日益突出,“十二五”规划提出,我国要实现SO2排放减少8%,NOx排放减少10%,针对目前排烟温度在120-180 V的烟气,结合现有的脱硫脱硝工艺温度要求,采用先脱硫后脱硝的工艺,大多数企业采用的方式为烟气直接进入脱硫装置脱硫,脱硫后的烟气通过与燃烧装置出口的高温烟气混合,然后进入脱硝装置脱硝,脱硝后的烟气直接或经过其他降温方式降温后通过烟囱排放。
[0003]众所周知,脱硫装置的高效工作温度区域在80_110°C,高温脱硝装置高效、稳定的工作温度范围在320-350 °C,根据脱硫脱硝工艺的温度特性,120-180 °C的烟气采用先脱硫后脱硝的工艺。
[0004]由于脱硫装置的最佳工作温度范围为80-110°C,而120-180°C烟气直接进入脱硫装置,会消耗大量的冷却水,同时电耗也相应的增加,并且会造成脱硫风机负荷的增加;另一方面,脱硫完成后的烟气温度为50-60°C,而高温脱硝装置高效、稳定的工作温度范围在320-350°C,脱硫后的烟气需升温至320-350°C再进行脱硝,而脱硝后的烟气需降温后排放,脱硫后的烟气采用燃烧装置进行升温,造成燃料浪费,经济性差。

【发明内容】

[0005]本发明的目的在于,克服现有技术的不足,提供了一种低温废气的脱硫脱硝洁净排放装置,解决了经济性差的问题,同时保证系统稳定安全运行。
[0006]为解决上述技术问题,本发明的技术方案为:提供一种低温废气的脱硫脱硝洁净排放装置,包括通过管道依次连接的脱硫装置、燃烧装置、脱硝装置和烟囱,所述排放装置还包括GGH、MGGH和复合相变换热装置,所述的脱硫装置和燃烧装置之间通过管道依次连接GGH、MGGH冷端和复合相变换热装置的冷凝端,所述的脱硝装置和烟囱之间通过管道连接复合相变换热装置的蒸发端和MGGH热端,所述GGH的热侧入气口连接气体,GGH的热侧出气口与脱硫装置的进气口连接,GGH的冷侧入气口与脱硫装置的出气口连接。
[0007]所述GGH热侧的进气口中通入120-180 V的原始低温烟气,所述的原始低温烟气经过GGH降温后由GGH热侧的出气口进入脱硫装置进行脱硫,GGH中降温后的原始低温烟气进入脱硫装置脱硫后成为低温净烟气,脱硫完成的低温净烟气由GGH的冷侧入气口进入GGH中进行升温,通过GGH对原始低温烟气进行降温,并预热从脱硫装置出来的低温净烟气,利用原烟气的热量将脱硫后的净烟气进行加热,同时达到原烟气降温和净烟气预热的效果,低温净烟气可预热至70-80°C,脱硫完成的低温净烟气自GGH中出来后进入复合相变换热装置的冷凝端进行升温,升温后通过与燃烧装置出来的高温烟气混合将温度升温至320-350°C后进入脱硝装置进行脱硝,脱硝后的气体进入复合相变换热装置的蒸发端进行降温后进入后续系统。所述的燃烧装置上设有高炉煤气入口,利用高炉煤气对烟气进行加热。
[0008]所述复合相变换热装置的蒸发端和冷凝端之间通过汽包形成循环,复合相变换热装置蒸发端的凝结水吸收高温烟气的热量后成为蒸汽状态,蒸汽到达复合相变换热装置冷凝端将热量提供给待升温的烟气后成为凝集态再返回复合相变换热装置蒸发端吸收热量,如此循环,以水为介质,利用脱硝后的烟气的热量加热脱硝前的烟气,与单纯的通过燃料将脱硫装置出口处50_60°C的烟温直接升温相比,减少了燃料的消耗,将热量合理利用,经济性高。所述复合相变换热装置还包括控制系统,所述的控制系统控制所述复合相变换热装置的压力,压力与温度对应,所述的控制系统通过控制压力来控制管壁的温度。
[0009]当120-180°C的低温烟气直接进入脱硫装置进行脱硫时,会消耗大量的冷却水,同时电耗也相应的增加,并且会造成脱硫风机负荷的增加,在脱硫装置入口设置GGH,降低原烟气的温度,一方面减少了脱硫塔内水的消耗及电耗,同时也降低了脱硫风机的电耗;脱硫装置出口设置GGH,提高了脱硫装置的脱硫效率,同时降低了脱硫装置的能耗(喷水量和用电负荷)。
[0010]优选的,所述排放装置还包括MGGH,所述MGGH冷端位于GGH和复合相变换热装置冷凝端之间,所述MGGH热端位于复合相变换热装置蒸发端和烟囱之间。
[0011 ] MGGH冷端位于所述GGH和所述复合相变换热装置冷凝端之间,从GGH预热后的净烟气进入MGGH冷端继续升温,MGGH冷端内热媒介质的热量通过换热管传递给烟气,烟气得到升温,热媒介质温度降低,升温后的烟气继续经过复合相变换热装置冷凝端升温,然后与燃烧装置出口的高温烟气混合进行升温,然后进入脱硝装置进行脱硝,MGGH热端位于复合相变换热装置蒸发端和烟囱之间,脱硝后的烟气首先进入复合相变换热装置的蒸发端进行降温,然后进入MGGH热端继续降温,然后经烟囱排放,MGGH热端内的热媒介质通过换热管吸收脱硝后的高温烟气的热量,使烟气降温,热媒介质温度上升,MGGH冷端和MGGH热端通过循环管路连接,在MGGH热端升温后的热媒介质经循环管路到达MGGH冷端,为烟气升温提供热量,降温后的热媒介质通过循环管路回到MGGH热端,继续吸收脱硝后高温烟气的热量而升温,再到达MGGH冷端,如此循环,MGGH冷端和MGGH热端之间的热媒介质的循环通过循环管路上的循环栗实现,循环栗为热媒介质提供压头,所述热媒介质可以是水、导热油等。
[0012]在脱硫装置出口设置MGGH和复合相变换热装置,利用脱硝后的烟气的热量加热脱硝前的烟气,与单纯的通过燃料将脱硫装置出口处50-60°C的烟温直接升温相比,减少了燃料的消耗,将热量合理利用,经济性高。
[0013]低温部分采用MGGH,高温部分采用复合相变换热装置,避免了采用单一的水热媒MGGH可能会出现的超压、爆管等事故,运行上更安全,并且复合相变换热装置在布置上利用了烟气的流程,沿着烟气管道的走向,分别布置换热设备,控制系统相对简单,造价低。
[0014]优选的,所述MGGH的冷端和热端的循环管路上连接有用于提供热媒介质的膨胀箱。所述膨胀箱可以在系统起始时提供热媒介质,并且可以起到补充系统热媒介质、提供压头和吸收膨胀的作用。
[0015]优选的,所述连接MGGH冷端和热端的循环管路上设有循环栗,所述循环栗的出口处设有循环栗出口调节阀。所述循环栗出口调节阀以MGGH冷端的出气口的烟气温度为信号,当所述MGGH冷端的出气口的烟气温度低时,将循环栗出口调节阀的开度增大,使在所述MGGH冷端和MGGH热端之间循环的热媒介质增多,为所述MGGH冷端提供更多热媒介质,以提高MGGH冷端出气口的烟气温度。
[0016]具体的,可以在所述循环栗出口调节阀上设置控制器,在所述MGGH冷端出气口处设置温度传感器,温度传感器将检测到的MGGH冷端出气口的烟气温度传送至控制器,控制器内预先设置温度阈值,当接收到的温度低于温度阈值时,控制器将循环栗出口调节阀的开度增大。
[0017]优选的,所述MGGH热端的热媒介质的出口与入口之间连接有管道,所述管道上设有MGGH热端热媒介质旁路调节阀。所述MGGH热端热媒介质旁路调节阀以循环栗出口处的热媒介质的温度作为调节信号,在热媒介质的温度低时调节阀门的开度,将MGGH热端出口处的高温热媒介质返回一部分至MGGH热端的入口,以调节介质温度,从而达到控制换热管管壁温度的目的,将换热管管壁温度控制在露点腐蚀温度之上。
[0018]具体的,可以在所述的MGGH热端热媒介质旁路调节阀上设置控制器,在所述的循环栗的出口处设置温度传感器,温度传感器将检测到的循环栗的出口处的热媒介质的温度传送至控制器,控制器内预先设置热媒介质的温度阈值,当接收到的温度低于设置的温度阈值时,调节MGGH热端热媒介质旁路调节阀,将MGGH的热端出口处的高温热媒介质返回一部分至MGGH热端的热媒介质入口处。
[0019]优选的,所述排放装置还包括蒸汽-烟气加热器,所述蒸汽-烟气加热器位于所述GGH和所述MGGH冷端之间,所述蒸汽-烟气加热器的进气口连接所述GGH冷侧的出气口,所述蒸汽-烟气加热器的出气口连接所述MGGH冷端的进气口。
[0020]脱硫完成后的净烟气经过GGH预热后到达蒸汽-烟气加热器进行调温,然后进入MGGH冷端继续升温,在MGGH冷端之前设置蒸汽-烟气换热器,通过设置蒸汽-烟气换热器来调节进入MGGH的烟气温度,使进入MGGH的温度控制在70-80°C范围内,通过控制进入MGGH的温度,从而减少换热管的露点腐蚀。。
[0021 ]所述蒸汽-烟气换热器上设有进汽口和出水口,进汽口通入饱和蒸汽,蒸汽进入所述的蒸汽-烟气加热器后将热量传递给进入所述的蒸汽-烟气加热器的烟气,烟气得到升温,蒸汽降温后以凝结水的形式由出水口流出。
[0022]具体的,正常运行时,120-180°C的低温烟气先经过GGH降温并预热从脱硫装置出来的低温净烟气,将净烟气加热至70-80°C时进入蒸汽-烟气加热器,通过蒸汽-烟气加热器调温进入MGGH冷端,将烟气温度升温至150-170°C,进入复合相变换热装置冷凝端,烟气升温至260-280 °C,与燃烧装置燃烧后的烟气混合,将温度混合至320-350 °C时,进入脱硝装置进行脱硝,脱硝后的烟气有一定的温降,温度降至300-320°C时进入复合相变换热装置蒸发端,进一步降温至220-230 0C时,进入MGGH热端,降温至130-150 °C时,通过烟囱进行排放。
[0023]由以上技术方案可见,本发明实施例提供的低温废气的脱硫脱硝排放系统具有以下有益效果:
(1)在脱硫装置入口设置GGH,降低原烟气的温度,一方面减少了脱硫塔内水的消耗及电耗,同时也降低了脱硫风机的电耗;
(2)在脱硫装置出口设置MGGH和复合相变换热装置用于对脱硝装置的升温与单纯的通过燃料将脱硫装置出口 50-60°C的烟温直接升温相比,脱硝装置减少了燃料的消耗;
(3)低温部分采用MGGH,高温部分采用复合相变换热装置,避免了采用单一的水热媒MGGH可能会出现的超压、爆管等事故,运行上更安全,并且复合相变换热装置在布置上利用了烟气的流程,控制系统相对简单,造价低;
(4)通过设置蒸汽-烟气换热器来调节进入MGGH的烟气温度,使进入MGGH的温度控制在一定的范围内,且采用蒸汽-烟气换热器进行调温,与其他的加热方式(电加热)相比,换热面积小,造价低。
【附图说明】
[0024]为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍,显而易见的,对于本领域技术人员而言,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。
[0025]图1是本发明实施例提供的一种低温废气的脱硫脱硝洁净排放装置的结构示意图。
[0026]图中:1-脱硫装置,2-GGH,3-蒸汽-烟气加热器,4-MGGH冷端,5-复合相变换热装置冷凝端,6-燃烧装置,7-脱硝装置,8-复合相变换热装置蒸发端,9-MGGH热端,10-烟囱,11-汽包,12-循环栗,13-循环栗出口调节阀,14- MGGH热端热媒介质旁路调节阀,15-膨胀箱。
【具体实施方式】
[0027]为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域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,都应当属于本发明的保护范围。
[0028]参见附图1,为本发明实施例提供的一种低温废气的脱硫脱硝洁净排放装置的结构示意图,如图1所示,所述排放装置包括脱硫装置1、GGH2、蒸汽-烟气加热器3、MGGH、复合相变换热装置、燃烧装置6、脱硝装置7和烟囱10,所述GGH2位于所述脱硫装置I和所述蒸汽-烟气加热器3之间,所述GGH2的热侧进气口接入原烟气,所述GGH2的热侧出气口连接所述脱硫装置I的进气口,所述脱硫装置I的出气口连接GGH2的冷侧进气口,GGH2的冷侧出气口连接所述蒸汽-烟气加热器3,所述蒸汽-烟气加热器3、MGGH冷端4、复合相变换热装置冷凝端
5、燃烧装置6、脱硝装置7、复合相变换热装置蒸发端8、MGGH热端9和烟囱10通过管道依次连接,本实施例中,所述蒸汽-烟气加热器3上还设有进汽口和出水口,所述进汽口用于通入饱和蒸汽,饱和蒸汽进入所述的蒸汽-烟气加热器3后将热量传递给进入所述的蒸汽-烟气加热器3的烟气,烟气得到升温,蒸汽降温后以凝结水的形式由出水口流出。所述复合相变换热装置包括复合相变换热装置冷凝端5、复合相变换热装置蒸发端8、汽包11和压力控制系统,所述复合相变换热装置蒸发端和复合相变换热装置冷凝端之间通过管路连接汽包,所述复合相变换热装置蒸发端和复合相变换热装置冷凝端之间通过汽包形成循环。
[0029]正常运行时,低温烟气先经过GGH2降温并预热从脱硫装置I出来的低温净烟气,将净烟气加热后进入蒸汽-烟气加热器3,通过蒸汽-烟气加热器3调温后进入MGGH冷端4进行升温,然后进入复合相变换热装置冷凝端5继续升温,之后与燃烧装置6燃烧后的烟气混合,达到脱硝装置7的工作温度后进入脱硝装置7进行脱硝,脱硝后的烟气有一定的温降,温降后进入复合相变换热装置蒸发端8继续降温,然后进入MGGH热端9进一步降温至可排放入大气时,通过烟囱10进行排放。
[0030]在本实施例中,所述MGGH的热媒介质为水,所述MGGH冷端4和所述MGGH热端9的循环管路上连接有用于提供循环水的膨胀箱15,在所述MGGH冷端4和所述MGGH热端9的循环管路上设有循环栗12,在所述循环栗12的出口处设有循环栗出口调节阀13,在所述MGGH热端9的热媒介质的出口与入口之间连接有管道,所述管道上设有MGGH热端热媒介质旁路调节阀14ο
[0031 ] 所述循环栗出口调节阀13上设置有控制器,在所述MGGH冷端4出气口处设置有温度传感器,所述循环栗出口调节阀13以MGGH冷端4的出气口的烟气温度为信号,温度传感器将检测到的MGGH冷端4的出气口的烟气温度传送至控制器,控制器内预先设置温度阈值,当接收到的温度低于温度阈值时,将循环栗出口调节阀的开度增大。使在所述MGGH冷端4和MGGH热端9之间循环的循环水增多,为所述MGGH冷端4提供更多循环水,以提高MGGH冷端4出气口的烟气温度。
[0032]所述的MGGH热端热媒介质旁路调节阀14上设置有控制器,在所述的循环栗12的出口处设置温度传感器,所述MGGH热端热媒介质旁路调节阀14以循环栗12的出口处的水的温度作为调节信号,温度传感器将检测到的循环栗12的出口处的水的温度传送至控制器,控制器内预先设置热媒介质的温度阈值,当接收到的温度低于设置的温度阈值时,调节MGGH热端热媒介质旁路调节阀14,将MGGH的热端9出口处的高温水返回一部分至MGGH热端9的入口处,以调节水的温度,从而达到控制MGGH热端9内的换热管管壁温度的目的。
[0033]以上,仅为本发明的较佳实施例,但本发明的保护范围并不局限于此,对于进入MGGH之前的调温装置可以是其他形式的加热器,比如电加热或其他的热介质加热器;如系统采用中温脱硝,则可只采用MGGH系统,MGGH加热后的烟气也无需再经过加热设施进入脱硝装置;MGGH采用水、导热油或其他换热介质作为热媒介质。对任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
【主权项】
1.一种低温废气的脱硫脱硝洁净排放装置,包括通过管道依次连接的脱硫装置、燃烧装置、脱硝装置和烟囱,其特征在于,所述排放装置还包括GGH和复合相变换热装置,所述的脱硫装置和燃烧装置之间通过管道依次连接有GGH和复合相变换热装置冷凝端,所述的脱硝装置和烟囱之间通过管道连接有复合相变换热装置蒸发端,所述GGH的热侧入气口连接气体,GGH的热侧出气口与脱硫装置的进气口连接,GGH的冷侧的入气口与脱硫装置的出气口连接。2.根据权利要求1所述的低温废气的脱硫脱硝洁净排放装置,其特征在于,所述排放装置还包括MGGH,所述MGGH冷端位于GGH和复合相变换热装置冷凝端之间,所述MGGH热端位于复合相变换热装置蒸发端和烟囱之间。3.根据权利要求2所述的低温废气的脱硫脱硝洁净排放装置,其特征在于,所述连接MGGH的冷端和热端的循环管路上设有循环栗,所述循环栗的出口处设有循环栗出口调节阀。4.根据权利要求2所述的低温废气的脱硫脱硝洁净排放装置,其特征在于,所述MGGH热端的热媒介质的出口与入口之间连接有管道,管道上设有MGGH热端热媒介质旁路调节阀。5.根据权利要求2-4任一项所述的低温废气的脱硫脱硝洁净排放装置,其特征在于,所述排放装置还包括蒸汽-烟气加热器,所述蒸汽-烟气加热器位于所述GGH和所述MGGH冷端之间。
【文档编号】F23J15/06GK105841176SQ201610295101
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月6日
【发明人】李延平, 刘兴, 束海涛, 王少云, 汤峰, 汤一峰, 徐文龙, 黄海波, 朱瑞贺
【申请人】山东岱荣节能环保科技有限公司
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