一种提高湿法脱硫后烟气过热度的装置及使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及烟气潜热技术领域，具体涉及一种集成了除雾、回收烟气中水蒸气、消除“白烟”和“烟囱雨”功能的一种提高湿法脱硫后烟气过热度的装置及使用方法。
【背景技术】
[0002]我国大部分燃煤电厂采用湿法烟气脱硫工艺，包括石灰石-石膏法、氨法及海水脱硫等工艺，分别采用石灰石浆液、氨水或海水等吸收液在脱硫塔内喷淋洗涤烟气，在此过程中，烟气中的302被吸收液吸收，达到脱除S0 2的目的。
[0003]在湿法脱硫的过程中，烟气在脱硫塔内是冷却加湿的过程，大量水分吸热蒸发，烟气温度逐渐降低，相对湿度逐渐增大，最终达到烟气的绝热饱和点，成为温度约50°C、相对湿度100%的饱和湿烟气经湿烟囱排放，由于湿烟气与大气存在温差，饱和湿烟气中的水蒸气会在烟囱出口遇冷迅速凝结，形成“白烟”、“烟囱雨”现象，并在烟囱内部形成酸液腐蚀烟囱结构，而烟气温度低则直接导致了烟气抬升扩散能力弱。
[0004]烟气的过热度Δ T即为烟气的干球温度与湿球温度的温度差。“白烟”、“烟囱雨”的根本原因在于湿烟气的过热度小，而饱和湿烟气的过热度为零，水蒸气遇冷将会迅速凝结。燃煤电厂曾采用回转式换热器(RGGH)或管式换热器(MGGH)等间壁式换热器将脱硫后湿烟气的干球温度提高到80°C以上以提高烟气的过热度，避免烟气迅速结露以解决烟囱腐蚀、“白烟”及扩散能力弱的问题，但目前由于换热器易堵塞、阻力大、故障率高等问题已逐步被电厂淘汰、拆除。
[0005]吸收工质是表面水蒸气分压力低于湿空气中的水蒸气分压力的工质，利用吸收工质可实现水蒸气由烟气向吸收工质的迀移，同时伴随着水的凝结放热，传热传质的耦合是其明显特点。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种提高湿法脱硫后烟气过热度的装置及使用方法，该发明能够杜绝一般脱硫塔排放湿烟气的缺点，回收湿烟气中的水蒸气并予以再利用，降低烟气露点，消除“烟囱雨”和“白烟”，提高烟气排放温度，进而提高烟气扩散能力。
[0007]为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0008]一种提高湿法脱硫后烟气过热度的装置，包括烟气过热器，烟气过热器包括容器，在容器内设有若干个雾化喷嘴，雾化喷嘴与内含有设定浓度的吸收工质的工质池分别连接，容器设有稀工质出口，稀工质出口与所述工质池之间依次设有净化器、稀工质池和水液分离器；脱硫塔排出的相对湿度100%的饱和湿烟气通过烟气过热器入口进入烟气过热器，在烟气过热器中喷淋吸收工质，吸收工质与烟气直接接触混合，部分水蒸气迀移到吸收工质中并放热。
[0009]进一步地，在所述雾化喷嘴的下方设有接液装置，所述接液装置呈漏斗状。
[0010]进一步地，净化器为用于过滤稀工质中粉尘颗粒的过滤装置。
[0011]进一步地，所述雾化喷嘴呈多排多列水平设置。
[0012]进一步地，所述水液分离器中稀工质的蒸汽压高于水液分离器中空气的水蒸气分压力。
[0013]进一步地，所述水液分离器为闪蒸器，在所述水液分离器与所述工质池之间设有冷却器。
[0014]进一步地，所述吸收工质为氯化钙、氯化锂或溴化锂的水溶液或其中二种或三者的混合溶液。
[0015]进一步地，所述吸收工质的浓度为40%?50%，吸收工质的蒸气压低于烟气中水蒸气分压力。
[0016]进一步地，所述接液装置包括多个中部交叉的金属板，每个金属板的中部低于两侧。
[0017]进一步地，该装置设于烟气脱硫塔与烟囱之间。
[0018]所述的装置的使用方法，具体步骤如下:
[0019]1)在工质池中添加设定浓度的吸收工质；
[0020]2)通过吸收栗将工质池中的吸收工质抽吸到雾化喷嘴处进行喷淋；
[0021]3)稀工质通过稀工质出口流经净化器进行过滤，过滤后流入稀工质池中；
[0022]4)稀工质池中的稀工质进入水液分离器分离出高浓度的吸收工质和水；
[0023]5)经分离后的水用于循环利用，分离后的吸收工质通过冷却器进入工质池中重复利用。
[0024]本发明的工作原理是:脱硫塔排出的相对湿度100%的饱和湿烟气通过烟气过热器入口进入烟气过热器，在烟气过热器中喷淋吸收工质，吸收工质与烟气直接接触混合，部分水蒸气迀移到吸收工质中并放热，烟气的含湿量降低、露点温度降低，温度升高，过热度提高，然后烟气通过烟囱排放。在过热器外部设有向过热器的雾化喷嘴输送设定浓度吸收工质的工质池，吸收工质经吸收栗输入到过热器的雾化喷嘴，喷淋吸收水蒸气后形成稀工质，稀工质在烟气过热器底部通过稀工质出口流出至净化器，净化器将吸收工质与烟气接触过程中捕集的粉尘颗粒等杂质过滤净化后流入稀工质池，经稀工质栗输入到水液分离器实现吸收工质与水分的分离，分离后的吸收工质经冷却器冷却后送入工质池再次循环利用。
[0025]本发明的有益效果是:
[0026]1)通过吸收工质与烟气的直接接触，使水蒸气由烟气向吸收工质迀移并放热，烟气的露点温度降低，温度升高，过热度提高，扩散能力增强，从根本上避免了烟囱出口“白烟”、“烟囱雨”的现象。
[0027]2)无需间壁式换热装置，烟气与吸收工质直接接触进行传热传质，效率高，阻力小，烟气出口参数可根据要求进行调节。
[0028]3)吸收工质循环利用，系统运行仅水栗耗用电能，系统运行稳定，低耗能、无污染。
【附图说明】
[0029]图1是本发明的结构原理图；
[0030]其中:1 一脱硫塔2—烟气过热器3—烟囱4一过热器入口 5—过热器出口 6—工质池7—吸收栗8—雾化喷嘴9一稀工质出口 10—净化器11一稀工质池12—稀工质栗13—水液分离器14一冷却器。
【具体实施方式】
[0031]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、完整的描述。
[0032]实施例1
[0033]如图1所示，脱硫塔1排出的温度约50°C、相对湿度100%的饱和湿烟气通过烟气过热器入口 4进入烟气过热器2，在烟气过热器2中烟气与吸收工质交叉流动、直接接触进行热质交换，烟气中部分水蒸气迀移到吸收工质中并放热，烟气的含湿量降低、露点温度降低，干球温度升高，过热度提高，在过热器出口 5汇集并通过烟囱3排放至大气。在烟气过热器2外部设有向烟气过热器2输送设定浓度吸收工质的工质池6，吸收工质经吸收栗7输入到过热器的雾化喷嘴8，经雾化喷嘴8喷淋吸收水蒸气后形成稀工质，稀工质在烟气过热器2底部通过稀工质出口 9流入至净化器10，净化器10将吸收工质与烟气接触过程中捕集的粉尘颗粒等杂质过滤净化后流入稀工质池11，稀工质经稀工质栗12输入到水液分离器13(闪蒸器)实现吸收工质与水分的分离，分离后的吸收工质经冷却器14冷却后送入工质池再次循环利用。
[0034]所述吸收工质为氯化钙、氯化锂或溴化锂的水溶液或其中二种或三者的混合溶液，所述吸收工质的浓度为40%?50%，吸收工质的蒸气压低于烟气中水蒸气分压力。
[0035]雾化喷嘴8采用逆流喷淋方式。
[0036]实施例2
[0037]本实施例与实施例1的区别是:
[0038]在雾化喷嘴8的下方设有接液装置，接液装置(为接液盘)包括多个中部交叉的金属板，每个金属板的中部低于两侧。
[0039]实施例3
[0040]本实施例与实施例1的区别是:
[0041 ] 在雾化喷嘴8的下方设有填料，增加传质面积，降低设备体积，提高除湿效率。
[0042]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种提高湿法脱硫后烟气过热度的装置，其特征在于，包括烟气过热器，烟气过热器包括容器，在容器内设有若干个雾化喷嘴，雾化喷嘴与内含有设定浓度的吸收工质的工质池连接，容器设有稀工质出口，稀工质出口与所述工质池之间依次设有净化器、稀工质池和水液分离器。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述雾化喷嘴的下方设有接液装置，所述接液装置呈漏斗状。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述雾化喷嘴呈多排多列水平设置。4.如权利要求1或2或3所述的装置，其特征在于，所述水液分离器中稀工质的蒸汽压高于水液分离器中空气的水蒸气分压力。5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述水液分离器为闪蒸器，在所述水液分离器与所述工质池之间设有冷却器。6.如权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征在于，所述吸收工质为氯化钙、氯化锂或溴化锂的水溶液或其中二种或三者的混合溶液。7.如权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征在于，所述吸收工质的浓度为40%?50 %，吸收工质的蒸气压低于烟气中水蒸气分压力。8.如权利要求2中任一项所述的装置，其特征在于，所述接液装置包括多个中部交叉的金属板，每个金属板的中部低于两侧。9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置设于烟气脱硫塔与烟囱之间。10.如权利要求1-9中任一项所述的装置的方法，其特征在于，具体步骤如下: 1)在工质池中添加设定浓度的吸收工质； 2)通过吸收栗将工质池中的吸收工质抽吸到雾化喷嘴处进行喷淋； 3)稀工质通过稀工质出口流经净化器进行过滤，过滤后流入稀工质池中； 4)稀工质池中的稀工质进入水液分离器分离出高浓度的吸收工质和水； 5)经分离后的水用于循环利用，分离后的吸收工质通过冷却器进入工质池中重复利用。
【专利摘要】本发明公开了一种提高湿法脱硫后烟气过热度的装置及使用方法，装置包括烟气过热器，烟气过热器包括容器，在容器内设有若干个雾化喷嘴，雾化喷嘴与内含有设定浓度的吸收工质的工质池连接，容器设有稀工质出口，稀工质出口与所述工质池之间依次设有净化器、稀工质池和水液分离器，本发明的有益效果是：通过吸收工质与烟气的直接接触，使水蒸气由烟气向吸收工质迁移并放热，烟气的露点温度降低，温度升高，过热度提高，扩散能力增强，从根本上避免了烟囱出口“白烟”、“烟囱雨”的现象；无需间壁式换热装置，烟气与吸收工质直接接触进行传热传质，效率高，阻力小，烟气出口参数可根据要求进行调节。
【IPC分类】B01D47/14, B01D53/14, B01D47/05, B01D53/18, F23J15/06, B01D47/06
【公开号】CN105363319
【申请号】CN201510932110
【发明人】董勇, 吕扬, 崔琳
【申请人】山东大学
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年12月14日