本发明涉及火力发电厂烟气系统技术领域，特别是涉及一种脱硫湿烟气除雾系统。
背景技术
随着环保要求日益提高，消除烟囱“白雾”已逐渐成为火力发电厂的常规措施。一般情况下，电厂采用空预器出口烟气余热加热脱硫吸收塔排出的湿烟气，但发明人在实施过程中，发现传统技术至少存在以下缺点：在低负荷时，由于排烟温度低，烟气加热量不足，仍会产生“白雾”现象，不能够使湿烟气在全负荷工况下消除“白雾”现象。
技术实现要素：
基于此，有必要针对传统脱硫除雾系统除雾效果差的问题，提供一种脱硫湿烟气除雾系统。
一方面，本发明实施例提供了一种脱硫湿烟气除雾系统，包括：原烟气冷却器、循环冷却水泵、脱硫吸收塔、湿烟气脱水冷却器、净烟气除雾加热器和烟囱；
原烟气冷却器的进烟口用于通入原烟气；
原烟气冷却器的出烟口与脱硫吸收塔的入口连通；
脱硫吸收塔的出口与湿烟气脱水冷却器的进烟口连通，湿烟气脱水冷却器的出烟口与净烟气除雾加热器的进烟口连通；
净烟气除雾加热器的出烟口与烟囱的入口连通；
净烟气除雾加热器的出水口通过第一管道与循环冷却水泵的进水口连通；
循环冷却水泵的出水口通过第二管道与原烟气冷却器的进水口连通；原烟气冷却器的出水口通过第三管道与净烟气除雾加热器的进水口连通。
在其中一个实施例中，脱硫湿烟气除雾系统还包括：水箱，水箱的出水口通过第四管道与循环冷却水泵的进水口连通。
在其中一个实施例中，脱硫湿烟气除雾系统还包括空预器、冷风加热器和冷二次风机；
冷二次风机的进风口与空气连通，冷二次风机的出风口与冷风加热器的进风口连通；
冷却加热器的出风口与空预器的进气口连通；
原烟气冷却器的出水口还通过第五管道与冷风加热器的进水口连通；
冷风加热器的出水口与通过第六管道与循环冷却水泵的进水口连通。
在其中一个实施例中，脱硫湿烟气除雾系统还包括连通原烟气冷却器的出烟口与脱硫吸收塔的入口的第一烟道，连通湿烟气脱水冷却器的出烟口与净烟气除雾加热器的进烟口的第二烟道，连通净烟气除雾加热器的出烟口与烟囱的入口的第三烟道。
在其中一个实施例中，原烟气冷却器的出水口与冷风加热器的进水口之间的第五管道上设置有第一调流阀。
在其中一个实施例中，脱硫湿烟气除雾系统还包括控制器和净烟气烟温检测器，净烟气烟温检测器设置于净烟气除雾加热器的出烟口处；
控制器与净烟气烟温检测器通信连接，且用于根据当前净烟气温度调节第一调流阀的开度。
在其中一个实施例中，脱硫湿烟气除雾系统还包括引风机；
引风机的进烟口与空预器的出烟口连通；引风机的出烟口与原烟气冷却器的进烟口连通。
在其中一个实施例中，循环冷却水泵的出水口设置有第一关断阀；
原烟气冷却器的出烟口处设置有原烟气烟温检测器，且原烟气烟温检测器用于检测当前原烟气温度；
控制器与原烟气烟温检测器通信连接，且用于根据当前原烟气温度，控制第一关断阀的开关状态。
在其中一个实施例中，湿烟气脱水冷却器的进水口用于与凝结水泵的出口连通，湿烟气脱水冷却器的出水口用于与最末级低压加热器的进水口连通。
在其中一个实施例中，脱硫湿烟气除雾系统还包括除尘器，除尘器的进烟口与空预器的出烟口连通，除尘器的出烟口与引风机的进烟口连通。
本发明提供的一个或多个实施例至少具有以下有益效果：本发明实施例提供的脱硫湿烟气除雾系统，包括：原烟气冷却器、循环冷却水泵、水箱、脱硫吸收塔、湿烟气脱水冷却器、净烟气除雾加热器和烟囱；原烟气冷却器的进烟口用于通入原烟气；原烟气冷却器的出烟口与脱硫吸收塔的入口连通；脱硫吸收塔的出口与湿烟气脱水冷却器的进烟口连通，湿烟气脱水冷却器的出烟口与净烟气除雾加热器的进烟口连通；净烟气除雾加热器的出烟口与烟囱的入口连通；净烟气除雾加热器的出水口通过第一管道与循环冷却水泵的进水口连通；水箱的出水口通过第四管道与第一管道连通；循环冷却水泵的出水口通过第二管道与原烟气冷却器的进水口连通；原烟气冷却器的出水口通过第三管道与净烟气除雾加热器的进水口连通。通过采用湿烟气脱水冷却器对经过脱硫吸收塔处理后的净烟气先进行降温处理，降低净烟气的含湿量，然后再由净烟气除雾加热器对低含湿量的净烟气进行加热除雾，大大降低了除雾加热所需的热量，在排烟温度低时也能实现良好的除雾效果，实现全负荷下烟囱无“白雾”排放，大大提高除雾效果。
附图说明
图1为一个实施例中脱硫湿烟气除雾系统的结构示意图；
图2为另一个实施例中脱硫湿烟气除雾系统的结构示意图；
图3为再一个实施例中脱硫湿烟气除雾系统的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明实施例提供了一种脱硫湿烟气除雾系统，如图1所示，包括：原烟气冷却器10、循环冷却水泵20、脱硫吸收塔40、湿烟气脱水冷却器50、净烟气除雾加热器60和烟囱70；原烟气冷却器10的进烟口用于通入原烟气；原烟气冷却器10的出烟口与脱硫吸收塔40的入口连通；脱硫吸收塔40的出口与湿烟气脱水冷却器50的进烟口连通，湿烟气脱水冷却器50的出烟口与净烟气除雾加热器60的进烟口连通；净烟气除雾加热器60的出烟口与烟囱70的入口连通；净烟气除雾加热器60的出水口通过第一管道11与循环冷却水泵20的进水口连通；循环冷却水泵20的出水口通过第二管道13与原烟气冷却器10的入口连通；原烟气冷却器10的出水口通过第三管道14与净烟气除雾加热器60的进水口连通。
其中，原烟气冷却器10是指用于对锅炉或空预器80排出的气体进行冷却的装置。湿烟气脱水冷却器50是指能够实现对脱硫吸收塔40排出的净烟气进行降温脱水的装置，例如，可以是烟气冷凝器等。
在传统的除雾系统中，往往需将湿烟气从55℃加热到80℃以上，所需加热的热量很大，多通过在烟气系统上设置了多台换热器，来实现升温除雾，增加了引风机94的电功耗，增加了供电标煤耗，在低负荷时，由于烟温较低，加热量不足仍会产生烟囱70“白雾”现象。为了解决传统技术中的问题，本发明实施例具体提供了一种脱硫湿烟气除雾系统，采用原烟气冷却器10对于锅炉或空预器80排出的原烟气进行冷却，冷却后带一定湿度的原烟气经由脱硫吸收塔40进行高效脱硫后，生成净烟气，从脱硫吸收塔40出来的净烟气经过湿烟气脱水冷却器50进行降温冷却，部分湿烟气中的饱和水蒸汽冷却凝结为液态水后被脱除，再经过净烟气除雾加热器60进行加热，此时，由于湿烟气含湿量已经大大降低，除雾所需的热量也大幅降低，经过湿烟气脱水冷却器50脱水后的净烟气在净烟气除雾加热器60中达到一定的过热度后排入烟囱70，实现无“白雾”排放。其中，原烟气冷却器10和净烟气除雾加热器60的换热实现，由循环冷却水泵20以及第一管道11、第二管道13和第三管道14组成的供水循环系统实现。循环冷却水经循环冷却水泵20加压后，进入原烟气冷却器10吸收原烟气余热，再进入净烟气除雾加热器60，经原烟气冷却器10加热后的循环冷却水进入净烟气除雾加热器60内加热湿烟气，提高其过热度，实现对脱水后的净烟气进行加热除雾的目的，经过净烟气除雾加热器60冷却的循环冷却水又进入循环冷却水泵20入口，形成一个闭式循环水系统。本发明实施例提供的脱硫湿烟气除雾系统通过对脱硫吸收塔40排出的净烟气先降温脱水再进行加热的方式，可以在较低能耗下实现了消除“白雾”的目的，实现全负荷下烟囱70的无“白雾”排放。
在其中一个实施例中，脱硫湿烟气除雾系统还包括：水箱30，水箱30的出水口通过第四管道12与循环冷却水泵的进水口连通。原烟气冷却器10和净烟气除雾加热器60的换热实现，由循环冷却水泵20和水箱30以及第一管道11、第二管道13、第三管道14和第四管道12组成的供水循环系统实现，原烟气冷却器10水侧采用循环冷却水系统，为稳定循环冷却水泵20的入口压力，在循环冷却水泵20入口前设置水箱30，并通过水箱30进行补水，以满足水流量需求。
在其中一个实施例中，如图2，脱硫湿烟气除雾系统还包括空预器80、冷风加热器90和冷二次风机91；冷二次风机91的进风口与空气连通，冷二次风机91的出风口与冷风加热器90的进风口连通；冷风加热器90的出风口与空预器80的进气口连通；原烟气冷却器10的出水口还通过第五管道15与冷风加热器90的进水口连通；冷风加热器90的出水口与通过第六管道16与循环冷却水泵20的进水口连通。
其中，空预器80是指空气预热器，就是锅炉尾部烟道中的烟气通过内部的散热片将进入锅炉前的空气预热到一定温度的受热面，是一种用于提高锅炉的热交换性能，降低能量消耗的设备。具体的，循环冷却水经循环冷却水泵20加压后，进入原烟气冷却器10吸收原烟气余热，再分别进入净烟气除雾加热器60和冷风加热器90，净烟气除雾加热器60和冷风加热器90的水侧系统并联连接，加热后的循环冷却水一部分进入净烟气除雾加热器60内加热湿烟气，提高其过热度，一部分进入冷风加热器90内加热冷二次风，提高空预器80进气口风温，两部分循环冷却水汇合后进入循环冷却水泵20入口，形成一个闭式循环水系统。本发明实施例提供的脱硫湿烟气除雾系统对富余的烟气余热(包括部分湿烟气中的水蒸气汽化潜热)进行充分、合理的梯级，利用脱硫吸收塔40入口前较低能级的原烟气余热。一部分热量用于加热脱硫吸收塔40出口排出的净烟气，一部分热量用于加热冷二次风，降低了机组能耗指标。
在其中一个实施例中，如图2，脱硫湿烟气除雾系统还包括连通原烟气冷却器10的出烟口与脱硫吸收塔40的入口的第一烟道21，连通湿烟气脱水冷却器50的出烟口与净烟气除雾加热器60的进烟口的第二烟道22，连通净烟气除雾加热器60的出烟口与烟囱70的入口的第三烟道23。具体的，原烟气冷却器10和脱硫吸收塔40之间通过第一烟道21连通，原烟气由第一烟道21流入脱硫吸收塔40进行高效脱硫，脱硫吸收塔40脱硫后的净烟气经湿烟气脱水冷却器50脱水后，经第二烟道22传输到净烟气除雾加热器60中进行加热，经净烟气除雾加热器60加热后的净烟气经第三烟道23排到烟囱70中排放。
在其中一个实施例中，如图2，原烟气冷却器10的出水口与冷风加热器90的进水口之间的第五管道15上设置有第一调流阀31。
在火电厂中，当机组在低负荷运行时，例如在30％tha工况时，原烟气温度较低，脱硫湿烟气除雾系统可利用的烟气余热也较少，此时，可以将原烟气冷却器10出水口至冷风加热器90进水口之间的第五管道15上的第一调流阀31关闭，使原烟气热量全部传输到净烟气除雾加热器60，用于加热湿烟气，此时需关闭循环水系统调阀，冷风加热器90切除运行，循环冷却水全流量通过净烟气除雾加热器60，实现无“白雾”排放。也可以根据当前机组的运行情况，调节第一调流阀31，控制原烟气冷却器10交换出的烟气余热流向冷风加热器90和净烟气除雾加热器60的热量比，以满足系统的无白雾排放要求。
在其中一个实施例中，如图2，脱硫湿烟气除雾系统还包括控制器92和净烟气烟温检测器93，净烟气烟温检测器93设置于净烟气除雾加热器60的出烟口处；控制器92与净烟气烟温检测器93通信连接，且用于根据当前净烟气温度调节第一调流阀31的开度。
具体的，控制器92与净烟气烟温检测器93通信连接，控制器92获取净烟气除雾加热器60的出烟口处的净烟气烟温检测器93采集的净烟气的温度信息，控制器92根据净烟气的温度信息，控制第一调流阀31的开度，以在保证净烟气可以实现无白雾排放的前提下，将多余热量用于冷二次风的加热。例如，当净烟气的温度低于刚好满足无白雾排放要求的临界温度时，控制器92控制第一调流阀31关闭，断开原烟气冷却器10向冷风加热器90的热量供应通路。而当净烟气的温度高于刚好满足无白雾排放要求的临界温度时，高出临界温度的幅度越大，说明当前净烟气在满足无白雾排放前提下还剩余越多的热量，控制器92控制第一调流阀31的开度随着净烟气温度的增大而增大，充分烟气余热加热冷二次风，降低机组功耗。
在其中一个实施例中，如图2，脱硫湿烟气除雾系统还包括引风机94；引风机94的进烟口与空预器80的出烟口连通；引风机94的出烟口与原烟气冷却器10的进烟口连通。具体的，引风机94将空预器80排出的原烟气引到原烟气冷却器10，原烟气冷却器10对经过的原烟气进行冷却降温，吸收烟气余热。
在其中一个实施例中，如图2，循环冷却水泵20的出水口设置有第一关断阀96；原烟气冷却器10的出烟口处设置有原烟气烟温检测器95，且原烟气烟温检测器95用于检测当前原烟气温度；控制器92与原烟气烟温检测器95通信连接，且用于根据当前原烟气温度，控制第一关断阀96的开关状态。具体的，控制器92与原烟气烟温检测器95通信连接，当原烟气冷却器出烟口的原烟气温度低于某一值时，例如，当原烟气温度低于30℃时，控制器92控制第一关断阀96关闭，断开原烟气冷却器10向冷风加热器90、净烟气除雾加热器60的热量供应通路。可选的，如图2所述，循环冷却水泵20的进水口设置有第二关断阀99，控制器92用于根据当前原烟气温度，控制第二关断阀99的开关状态。
在其中一个实施例中，如图2，湿烟气脱水冷却器50的进水口用于与凝结水泵的出水口连通，湿烟气脱水冷却器50的出水口用于与最末级低压加热器97的进水口连通。
具体的，湿烟气脱水冷却器50的进水口用于与凝结水泵的出水口连通，凝结水流经湿烟气脱水冷却器50的内部，净烟气经过湿烟气脱水冷却器50时，流经湿烟气脱水冷却器50内部的凝结水与净烟气发生热交换，净烟气中的饱和水蒸汽凝结为液态水并脱除，经过热交换的凝结水温度升高并从湿烟气脱水冷却器50出水口流向最末级低压加热器97的进水口，从而实现循环凝结水供给，为湿烟气脱水冷却器50不断提供凝结水，且随着水循环可以将净烟气的热量回收至凝结水系统，降低汽轮机热耗，提高机组热经济性。其中，凝结水循环可以是凝结水泵从凝汽器的热井中抽出凝结水并输送到湿烟气脱水冷却器50的进水口，凝结水流经湿烟气脱水冷却器50内部时，带走净烟气的一部分热量、实现热交换，使得净烟气中的饱和水蒸气凝结为液态水脱除，进行热交换后的凝结水由湿烟气脱水冷却器50的出水口流向最末级低压加热器97，然后最末级低压加热器97将带一定热量的凝结水进行低压加热，再对经过低压加热后的凝结水除氧，给水泵将除氧后的水送给高压加热器，经过高压加热器处理后送到锅炉，锅炉加热生成蒸汽，蒸汽进汽轮机，汽轮机出汽口的蒸汽经过凝汽器又生成温度低的冷凝水，从而实现凝结水循环和净烟气热量的回收利用。
在其中一个实施例中，如图3，湿烟气脱水冷却器50作为热量热源，其进水口用于接入热泵热源的出水口，湿烟气脱水冷却器50的出水口用于接热泵热源的入水口。凝结水作为热泵冷源，冷源的进水口用于接入凝汽器的凝结水，冷源的出水口用于接入最末级低压加热器97的凝结水进水口，热源释放的热量通过热泵的中间媒介传递给冷源凝结水，凝结水升温后经过低压加热、除氧、高压加热后送到锅炉，锅炉加热生成蒸汽，蒸汽驱动汽轮机做功，减少机组耗能，且汽轮机出来的蒸汽经过凝汽器后又生成凝结水流到热泵中，热泵利用凝结水吸收热泵热源释放的热量，实现烟气余热回收及水分的目的。可选的，湿烟气脱水冷却器50可以是烟气冷凝换热器。
在其中一个实施例中，如图2所示，脱硫湿烟气除雾系统还包括除尘器98，除尘器98的进烟口与空预器80的出烟口连通，除尘器98的出烟口与引风机94的进烟口连通。
在另外一个实施例中，参照3所示，原烟气冷却器10的进烟口与空预器80的出烟口连通，除尘器98的进烟口与原烟气冷却器10的出烟口连通，除尘器98的出烟口可以与引风机94的进烟口连通，引风机94的出烟口与脱硫吸收塔40的入口连通。
在其中一个实施例中，如图2、图3所示，净烟气除雾加热器60包括第一换热装置51；湿烟气脱水冷却器50包括第二换热装置61；第一换热装置51和第二换热装置61均为耐腐蚀材料的换热装置。
当净烟气除雾加热器60和湿烟气脱水冷却器50内采用管道通冷却水进行换热实现时，需考虑低温腐蚀情况，净烟气除雾加热器60内的第一换热装置51和湿烟气脱水冷却器50内的第二换热装置61采用耐腐蚀材料，如氟塑料、搪瓷管等，提高脱硫湿烟气除雾系统运行可靠性。可选的，第一换热装置51可以是管式换热装置，第二换热装置61也可以是管式换热装置。
为了更好的说明本发明实施例提供的脱硫湿烟气除雾系统的工作实现，现给出一具体实施例，此实施例只是该系统的一种实现方式，并不对上述实施例的保护范围造成限制。
例如，某1000mw超超临界火力发电机组，引风机94出口后的原烟气经过原烟气冷却器10降温后，烟气温度从95℃降低到65℃，然后降温后的原烟气再进入脱硫吸收塔40进行高效脱硫，从脱硫吸收塔40出来的净烟气为55℃饱和湿烟气，先经过湿烟气脱水冷却器50降温冷却至40℃，部分湿烟气中的饱和水蒸汽冷却凝结为液态水后被脱除，再经过净烟气除雾加热器60加热至55-60℃，达到一定的过热度后排入烟囱70，实现无“白雾”排放。从凝结水泵出来的部分凝结水经凝结水泵进入湿烟气脱水冷却器50吸收烟气余热(包括部分湿烟气中的水蒸气汽化潜热)，水温从32℃升高至40℃，再接至最末级低压加热器97凝结水进口处与主凝结水系统汇合。原烟气冷却器10水侧采用循环冷却水系统，循环冷却水经循环冷却水泵20加压后，进入原烟气冷却器10吸收原烟气余热，水温从55℃升高至80℃，再分别进入净烟气除雾加热器60和冷风加热器90，净烟气除雾加热器60和冷风加热器90的水侧系统并联连接，加热后的循环冷却水一部分进入净烟气除雾加热器60内加热湿烟气，将湿烟气从40℃加热至55-60℃，水温从80℃降至55℃；一部分进入冷风加热器90内加热冷二次风，将冷风从30℃加热至50℃，水温从80℃降至55℃。两部分循环冷却水汇合后进入循环冷却水泵20入口，形成一个闭式循环水系统。为保证水循环流量供给充足，水箱30向循环冷却水泵20补给冷却水，以满足系统循环冷却水流量需求。当机组负荷变动时，可通过第一调流阀31调节水侧并联系统的水流量，来实现烟温及风温的灵活调节，也可以通过控制第一关断阀96和第二关断阀99的开断状态来调节烟温，但应首先确保加热后的烟温达到无“白雾”排放的温度要求。例如，当机组在低负荷(30％tha及以下工况)运行时，原烟气温度较低，可利用的原烟气余热也较少，需将原烟气热量全部用于加热湿烟气，此时需关闭第一调流阀31，冷风加热器90切除运行，循环冷却水全流量通过净烟气除雾加热器60，实现无“白雾”排放。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。