专利名称：烟气脱水再热方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及工业锅炉、工业炉燃料燃烧后所产生的烟气中水分较高时，经冷凝脱水再升温的方法和装置，尤其涉及热电站，特别是垃圾焚烧电站等锅炉，所产生水分较高烟气的脱水再热方法及装置。
背景技术：
经湿法脱硫、脱硝后的电站烟气，特别是垃圾焚烧电站的烟气往往含水量较高，其含水量一般在25—30%，冬天易形成白烟，造成电站周围的局部酸雨，对电站周围污染危害较大。为了避免在电站周围产生局部酸雨，需预先脱除烟气中的水分，然后再提高烟气温度，提高烟气的扩散能力。因烟气中含有氧化硫等腐蚀性物质和有害物质，在其降温冷凝时会对设备产生严重腐蚀。目前通常采用水喷淋降温，然后再升温。然而，水喷淋后烟气会含大量机械水，后续的升温困难，且用水量大，使用后水中含有大量有害物质，废水处理困难。同时，烟气的大量热量不能被回收利用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种有效实现工业锅炉、工业炉，特别是热电站锅炉排放的烟气脱水并再加热方法和装置，避免在热电站周围产生局部酸雨，加大烟气的扩散能力，减少污染。本发明所述方法，包括以下步骤，
(1)高温湿烟气从热管气气换热器的下层进入并被初步降温；
(2)从热管气气换热器出来烟气进入冷凝干燥器，与冷凝干燥器内的冷水换热，烟气经换热后进一步降温；同时冷凝干燥器内的冷水经换热后被加热；
(3)经降温冷凝脱水后的烟气，再进入热管气气换热器的上层，吸收热管传来的从热管气气换热器下层经过的高温湿烟气的热量。上述从冷凝干燥器出来的烟气，可直接加热，也可再经机械脱水器脱除机械水。上述经热管气气换热器的上层加热后的干烟气，可通过烟道，由风机加压，最后经过烟 排放。作为优选方案，以更为节能降耗方式实现烟气脱水及再加热，本发明所述方法的具体步骤为
(1)温度为120—150°C的烟气从热管气气换热器的下层进入，经换热，烟气温度降至 90—95 0C ；
(2)从热管气气换热器出来的温度为90—95°C的烟气进入冷凝干燥器和水换热，烟气温度降至40— 50°C ；
(3)经降温冷凝脱水后的烟气，再进入热管气气换热器的上层，吸收热管传来的热量， 烟气温度加热到80 — 115°C ；(4)在进行( 步骤的同时，水泵将10—35°C的水经冷水管输入冷凝干燥器的换热管内，经换热后水温达60— 80°C。此外，从冷凝干燥器出来的温度为40— 50°C的烟气，可再经机械脱水器脱除机械水，烟气含水量降至15%左右后，再进入热管气气换热器上层进行加热。经换热后水温达60— 80°C的热水可直接输出或经热水管输送到冷淋塔冷却到 20— 35 °C后储存备用。本发明所述装置，包括烟道及烟气换热装置，所述烟气换热装置包括热管气气换热器、搪瓷管冷凝干燥器；烟道依次连接热管气气换热器下层、搪瓷管冷凝干燥器、热管气气换热器上层；搪瓷管冷凝干燥器的蛇形换热管分别连接冷水管和热水管。如将热水管连接至冷淋塔，冷淋塔下方设置冷水池，冷水池通过水泵与冷水管连接，则热水可循环用于搪瓷管冷凝干燥器的换热过程。因所处理烟气所含有强腐蚀物质，为了避免换热元件片腐蚀，所述热管气气换热器以热管为传热元件，热管为碳钢光管或翅片管，根据出现的腐蚀情况，热管的吸热段和放热段的部分或全部外表面烧镀搪瓷；所述搪瓷管冷凝干燥器以蛇形换热管为传热元件，外侧走烟气，内侧走水，蛇形换热管为碳钢光管或翅片管，外表面均烧镀搪瓷。为确保烟气脱水效果，本发明所述装置可在搪瓷管冷凝干燥器烟气出口与热管气气换热器的上层烟气入口之间增设一机械脱水器。所述机械脱水器可以是折板式脱水器， 百叶窗式脱水器，旋流式脱水器，丝网式脱水器等任何一种烟气机械脱水器。同时，所述搪瓷热管气气换热器烟气通过部分的壳体内表面、所述搪瓷管冷凝干燥器烟气通过部分的壳体内表面以及机械脱水器烟气通过部分的壳体内表面，均可敷设耐温玻璃磷片树脂防腐层或耐酸不定形浇注料保护层，以保证设备壳体内表面不易腐蚀。此外，烟道可采用碳钢材料，烟气通过部分的烟道壳体内表面敷设耐温玻璃磷片树脂防腐层，烟道壳体的外表面敷设保温层；所述烟 内层为碳钢材料并敷设耐温玻璃磷片树脂防腐层，烟囱外层采用混凝土材料。在热管气气换热器或搪瓷管冷凝干燥器的底部可设有输水口，以排出冷凝水等。为方便设备检修，在连接热管气气换热器的烟气进、出口的烟道上设置旁通阀门。本发明烟气再热时采用湿烟气的热量加热干烟气，不需外加热量。烟气冷却时产生的热水不和烟气接触，不被污染，该热水无论热量还是水都可回收利用，充分提高烟气热能的利用，减少排放污染。和现有技术相比，本发明具有如下优点
1、具有较高的抗低温硫腐蚀能力；
2、烟气再加热时，不需再加热量；
3、冷却水不和烟气接触，不被污染，不需污水处理，热量和水都可以利用。
图1是本发明所述装置的整体结构示意图2是本发明所采用的热管气气换热器结构示意图； 图3是本发明所采用的搪瓷管冷凝干燥器结构示意图。图中1一搪瓷热管气气换热器、2—搪瓷管冷凝干燥器、3—机械脱水器、4一水泵、 5—水池、6—冷淋塔、7—阀门组、8—烟道、9 一风机、10—烟囱、11 一冷水管、12—热水管。
具体实施例方式如图1所示本发明所述装置包括搪瓷热管气气换热器1、搪瓷管冷凝干燥器2、机械脱水器3、水泵4、水池5、冷淋塔6、阀门组7、烟道8、风机9及烟囱10、冷水管11、热水管 12。如图1所示烟道8依次连接热管气气换热器1的下层、搪瓷管冷凝干燥器2、机械脱水器3、热管气气换热器1的上层、风机9和烟 10。水泵4、冷水管11、搪瓷管冷凝干燥器2的蛇形换热管、热水管12、冷淋塔6依次连接，冷淋塔6下方设置水池5。在连接搪瓷热管气气换热器的烟气进、出口的烟道上设置的旁通的阀门组7，可便于设备维修。如图2所示热管气气换热器1分为相互隔离的上下两层，作为换热元件的热管 IA竖直布置。如图3所示，搪瓷管冷凝干燥器2的换热管为蛇形换热管，该蛇形换热管2A可水平布置，也可竖直布置。实际运行时，流量为65000 Nm3/h、温度为150°C的烟气从搪瓷热管气气换热器1 的下层进入，经换热，烟气温度降至95°C，然后进入搪瓷管冷凝干燥器2和水换热，烟气温度降至50°C。从搪瓷管冷凝干燥器2出来的温度为50°C的烟气，再经机械脱水器3脱除机械水。烟气温度从150°C降至50°C，并再通过机械脱水器3脱除机械水后，其最终含水量将从28%左右降至14%。同时，通过水泵4将20°C的水，流量约为78吨/h，经冷水管11输入搪瓷管冷凝干燥器2的蛇形管内，经换热后水温可达70°C。大部分热水被用于其它目的，多余的热水经冷淋塔6冷却后储存在水池5中。经降温冷凝脱水和机械脱水后的烟气流量为 55000Nm3/h，再进入搪瓷热管气气换热器1的上段，吸收热管传来的热量，将烟气温度加热到110°C。升温后烟气通过烟道8，经风机9加压，从烟囱10排放。
权利要求
1.一种烟气脱水再热方法，其特征在于包括以下步骤，(1)高温湿烟气从热管气气换热器的下层进入并被初步降温；(2)从热管气气换热器出来烟气进入冷凝干燥器，与冷凝干燥器内的冷水换热，烟气经换热后进一步降温；同时冷凝干燥器内的冷水经换热后被加热；(3)经降温冷凝脱水后的烟气，再进入热管气气换热器的上层，吸收热管传来的从热管气气换热器下层经过的高温湿烟气的热量。
2.根据权利要求1所述的烟气脱水再热方法，其特征在于(1)温度为120—150°C的烟气从热管气气换热器的下层进入，经换热，烟气温度降至 90—95 0C ；(2)从热管气气换热器出来的温度为90—95°C的烟气进入冷凝干燥器和水换热，烟气温度降至40— 50°C ；(3)经降温冷凝脱水后的烟气，再进入热管气气换热器的上层，吸收热管传来的热量， 烟气温度加热到80 — 115°C ；(4)在进行( 步骤的同时，水泵将10—35°C的水经冷水管输入冷凝干燥器的换热管内，经换热后水温达60— 80°C。
3.根据权利要求1或2所述的烟气脱水再热方法，其特征在于从冷凝干燥器出来的烟气，再经机械脱水器脱除机械水。
4.一种实现如权利要求1或2所述烟气脱水再热方法的装置，包括烟道及烟气换热装置，其特征在于所述烟气换热装置包括热管气气换热器、搪瓷管冷凝干燥器；烟道依次连接热管气气换热器下层、搪瓷管冷凝干燥器、热管气气换热器上层；搪瓷管冷凝干燥器的蛇形换热管分别连接冷水管和热水管。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于所述热管气气换热器以热管为传热元件， 热管为碳钢光管或翅片管，热管的吸热段及放热段的部分或全部外表面烧镀搪瓷；所述搪瓷管冷凝干燥器以蛇形换热管为传热元件，蛇形换热管为碳钢光管或翅片管，其外表面均烧镀搪瓷。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于根据权利要求4所述的装置，其特征在于在搪瓷管冷凝干燥器烟气出口与热管气气换热器的上层烟气入口之间增设一机械脱水ο
7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于在热管气气换热器或搪瓷管冷凝干燥器的底部设有可排出冷凝水的输水口。
全文摘要
本发明提供一种有效实现工业锅炉、工业炉排放烟气脱水并再加热的方法和装置，其包括高温湿烟气从热管气气换热器的下层进入并被初步降温，然后进入冷凝干燥器与水换热，烟气经换热后进一步降温；同时冷凝干燥器内的冷水经换热后被加热；从冷凝干燥器出来的烟气，经机械脱水器脱除机械水；经降温冷凝脱水和机械脱水后的烟气，再进入热管气气换热器的上层，吸收热管传来的从热管气气换热器下层经过的高温湿烟气的热量；经热管气气换热器的上层加热后的干烟气，通过烟道，由风机加压，最后经过烟囱排放。利用本发明可避免在工业锅炉或工业炉周围产生局部酸雨，加大烟气的扩散能力，减少污染。
文档编号B01D53/26GK102500199SQ20111035431
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月10日 优先权日2011年11月10日
发明者徐德新, 朱瑞贺, 范红途, 詹岳 申请人:南京圣诺热管有限公司