工业烟气冷却装置的制造方法
【专利摘要】本发明揭露了一种工业烟气冷却装置包括：换热器，用于冷却工业烟气；储液罐通过管道与所述换热器连接，并形成回路，为所述换热器提供冷却液；动力泵设置于所述管道上，用于驱动所述冷却液在所述管道中流动；PH测量装置与所述管道连接，用于测量所述冷却液的酸碱度；碱性或酸性溶液添加罐，与所述管道连接；控制装置，与所述PH测量装置及所述碱性或酸性溶液添加罐连接，用于根据所述酸碱度控制所述碱性或酸性溶液添加罐向所述管道中注入碱性或酸性溶液。
【专利说明】
工业烟气冷却装置
技术领域
[0001]本发明涉及冷却技术，尤其涉及一种工业烟气冷却装置。
【背景技术】
[0002]工业(特别是火电、炼钢厂、化工厂等)生产中会产生高温废气或高温废液，直接排放既污染了环境，又浪费了能源。为节约能源，可以回收利用处理后的高温烟气或废液的热能。换热器是常见的一种方式。换热器用冷水作为换热介质，水质往往为纯水或高纯水。
[0003]在火电厂、热电厂等生产单位，所用燃料多为煤质，其排放烟气中含硫气体较多，如二氧化硫、三氧化硫、氟化氢，气体渗透入换热用的水中产生化学反应生成酸性溶液(硫酸、亚硫酸、氢氟酸)，对换热器管路、输送管路等造成极大地腐蚀。为抑制腐蚀的发生，需投资较大的不锈钢金属，发现腐蚀穿孔后无法使用需要再次更换管路，导致运营和维护成本较高。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明提供一种工业烟气冷却装置，用于解决现有技术中工业烟气冷却过程中，酸性或碱性物质渗透到冷却液中，导致冷却液产生酸性或碱性，进而腐蚀冷却管路，导致运营和维护成本较高的问题。
[0005]本发明提供一种工业烟气冷却装置其包括:换热器，用于冷却工业烟气；储液罐通过管道与所述换热器连接，并形成回路，为所述换热器提供冷却液；动力栗设置于所述管道上，用于驱动所述冷却液在所述管道中流动；PH测量装置与所述管道连接，用于测量所述冷却液的酸碱度；碱性或酸性溶液添加罐，与所述管道连接；控制装置，与所述PH测量装置及所述碱性或酸性溶液添加罐连接，用于根据所述酸碱度控制所述碱性或酸性溶液添加罐向所述管道中注入碱性或酸性溶液。
[0006]进一步的，所述工业烟气冷却装置还包括:反渗透膜，设置于所述碱性或酸性溶液添加罐和所述储液罐之间。
[0007]进一步的，所述工业烟气冷却装置还包括缓冲溶液储存罐与所述碱性或酸性溶液添加罐并联，用于防止预防碱性或酸性溶液添加过量。
[0008]进一步的，所述工业烟气冷却装置，还包括:反渗透膜，设置于所述储液罐和所述缓冲溶液罐之间，用于去除冷却液中不需要的盐类离子。
[0009]进一步的，所述反渗透膜为耐酸或耐碱高分子材料制成。
[0010]进一步的，所述反渗透膜为多级反渗透膜。
[0011]进一步的，所述换热器为多级换热器。
[0012]进一步的，所述工业烟气冷却装置还包括:冷却液补充罐，与所述管道连接，用于补充冷却液的损耗。
[0013]进一步的，所述管道为PTFE或含氟聚合物材料制成。
[0014]进一步的，所述碱性或酸性溶液为氢氧化钠标准液或标准盐酸溶液。
[0015]相较于现有技术，本发明提供了一种工业烟气冷却装置具有以下有益效果:通过该装置不断调节冷却液溶液酸碱性直至要求的范围，使冷却液在管路中不断循环使用，减少了腐蚀，减少冷却液资源浪费，降低了设备的维护成本。且该装置投资小，使用周期长，节约资源和能源。
【附图说明】
[0016]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明:
[0017]图1为本发明一实施例提供的工业烟气冷却装置的结构示意图；
[0018]图2为本发明另一实施例提供的工业烟气冷却装置的结构示意图；
[0019]图3为本发明另一实施例提供的工业烟气冷却装置的结构示意图；
[0020]图4为本发明另一实施例提供的工业烟气冷却装置的结构示意图；
[0021]图5为本发明另一实施例提供的工业烟气冷却装置的结构示意图；
[0022]图6为本发明另一实施例提供的工业烟气冷却装置的结构示意图；
[0023]图7为本发明另一实施例提供的工业烟气冷却装置的结构示意图。
[0024]附图标记说明:
[0025]换热器110，储液罐120，管道130，动力栗150，PH测量装置160，碱性或酸性溶液添加罐170，控制装置180，缓冲溶液储存罐190，反渗透膜200，冷却液补充罐210，换热器330，PH测量仪340，控制器350，碱性溶液添加罐360，缓冲溶液罐370，动力栗380，储水罐310，管道320，纯水补充罐390，换热器430，PH测量仪440，控制器450，碱性溶液添加罐460，动力栗490，缓冲溶液罐470，反渗透膜480，储水罐410，PH测量仪440，管道420，纯水补充罐411，盐度测量仪442
【具体实施方式】
[0026]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明进行具体的描述。下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。对于本领域普通技术人员来讲，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。
[0027]考虑到现有技术中，在处理工业烟气的过程中，气体渗透入换热用的冷却液中产生化学反应生成酸性或碱性溶液，对换热器管路、输送管路等造成极大地腐蚀。为抑制腐蚀的发生，本发明在冷却装置上加装酸碱中和设备，并采用耐腐蚀管路，从而可以极大降低烟气对冷却装置及其管路的腐蚀，保证了冷却装置正常运转及维护。
[0028]如图1所示，本发明一实施例提供的工业烟气冷却装置，其包括:换热器110，用于冷却工业烟气；储液罐120通过管道130与所述换热器110连接，并形成回路，为所述换热器110提供冷却液；动力栗150设置于所述管道130上，用于驱动所述冷却液在所述管道130中流动；PH测量装置160与所述管道130连接，用于测量所述冷却液的酸碱度；碱性或酸性溶液添加罐170，与所述管道130连接；控制装置180，与所述PH测量装置160及所述碱性或酸性溶液添加罐170连接，用于根据所述酸碱度控制所述碱性或酸性溶液添加罐170向所述管道130中注入碱性或酸性溶液。
[0029]具体而言，工业(特别是火电、炼钢厂、化工厂等)冷却装置的换热器常用冷水作为冷却液，水质往往为纯水或高纯水，在换热过程中与高温流体(高温烟气、酸性或碱性液体)换热后变成酸碱性溶液，经收集后通过管道输送至PH测量装置，经PH测量装置测量其酸碱度后，将信号传输至控制装置，所述控制装置根据所述酸碱度控制所述碱性或酸性溶液添加罐向所述管道中注入碱性或酸性溶液，与管道中的溶液中和，使冷却液在管路中不断循环使用，减少了对管路的腐蚀，减少冷却液资源浪费，降低了设备的维护成本，且该装置投资小，使用周期长，节约资源和能源。
[0030]在本发明实施例中，可以再增加一套盐度测量仪和渗透膜，再次对管道溶液进行盐离子过滤，这对冷却液纯度要求较高的场合可以应用。
[0031]请参见图2，在本发明实施例中，所述工业烟气冷却装置还包括:反渗透膜200，设置于所述碱性或酸性溶液添加罐170和所述储液罐120之间，用于去除冷却液中不需要的盐类离子，保证冷却液的纯净度。
[0032]请参见图3，在本发明实施例中，所述工业烟气冷却装置还包括缓冲溶液储存罐190与所述碱性或酸性溶液添加罐170并联，用于防止碱性或酸性溶液添加过量或PH测量装置的损坏。
[0033]请参见图4，在本发明实施例中，所述工业烟气冷却装置还包括:反渗透膜200，设置于所述储液罐120和缓冲溶液储存罐190之间，用于去除冷却液中不需要的盐类离子，保证冷却液的纯净度。
[0034]在本发明实施例中，所述反渗透膜200为耐酸或耐碱高分子材料制成，可以是PTFE、PVDF、PSU、PES 类聚合物。
[0035]在本发明实施例中，所述反渗透膜200为多级反渗透膜，提供更强的过滤效果，满足了对冷却液酸碱性要求较高的场合。
[0036]在本发明实施例中，所述换热器110为多级换热器，用一次换热后温度较高的水预热或冷凝其它流体，如空气或烟气，提供更好的换热效果。
[0037]请参见图5，在本发明实施例中，所述工业烟气冷却装置还包括:冷却液补充罐210，与所述管道130连接，用于补充冷却液的损耗，当排出适量的碱性或酸性溶液与管道中的冷却液中和，中和后的溶液经反渗透膜(根据实际情况，可选配)过滤后返回储液罐120中备用，管道中的溶液由动力栗150提供输送动力，维持冷却液的循环。
[0038]在本发明实施例中，所述管道为聚四氟乙稀(PolytetrafIuoroethene,简称PTFE)或含氟聚合物(PFA、FEP、ETFE、PVDF等)材料制成，或使用含氟聚合物做内衬管道，使管道具有较强的耐腐蚀性，极大的提高了管道的使用寿命。
[0039]在本发明实施例中，所述碱性或酸性溶液为氢氧化钠标准液或标准盐酸溶液。
[0040]为了更加详细的阐释本发明，以下结合具体实施例对本
【发明内容】
加以阐释。
[0041]实例一:
[0042]请参见图6，热电厂中燃煤产生的烟气直接排放会浪费巨大的热能，这部分能量能回收利用将解决大量能源。在附图3中，储水罐310中的水通过动力栗380经管道320输送至换热器330中与高温烟气进行热交换，烟气中的含硫气体渗透入水中会产生酸性溶液；溶液流经PH测量仪340后反馈至控制器350 ;控制器350控制碱性溶液添加罐360排放出适量的碱性氢氧化钠溶液中和管道320中的酸性液体；连接在碱性溶液添加罐360后的缓冲溶液罐370，用来防止发生碱性溶液过量导致酸碱性异常；管道中的溶液通过动力栗380送回储水罐310 ;为补充因各种原因发生的水损耗，在入储水罐前增加纯水补充罐390，维持水循环。
[0043]实例二:
[0044]请参见图7，在火电厂中，燃煤产生的烟气余热需要回收利用，利用的形式是温度较高的烟气(120°C以上)与输送冷水的换热器430进行交换后变为低温烟气；烟气由于煤质的原因，含硫量较高(燃烧后产生一定量的二氧化硫、三氧化硫、氟化氢等)，与水产生酸性液体，对换热器430造成腐蚀，其运营成本和维护成本极高，投资大，回收周期长，维护不便，特别是金属换热器，清洗困难，难以修复。酸性液体流经PH测量仪440，测量值传输到控制器450，同时控制碱性溶液罐460释放出适应的溶液中和其碱性；在碱性溶液添加罐460与动力栗490之间设有缓冲溶液罐470，其目的是预防碱性溶液添加过量或PH装置损坏；在储水罐410和缓冲溶液罐470之间还有反渗透膜480，去除溶液中不需要的盐类离子，保证水的纯净度；动力栗490不断将溶液重新输送回储水罐410，在进入储水罐410之前，盐度测量仪442会监控溶液浓度，并同时监控反渗透膜的寿命；盐度测量仪442后设置纯水补充罐411，用于补充由于各种原因造成的水损耗；输送管道420采用氟塑料或含氟塑料或含氟内衬管道制成，耐腐蚀性强。
[0045]综上所述，本发明实施例提供的工业烟气冷却装置，通过该装置不断调节冷却液溶液酸碱性直至要求的范围，使冷却液在管路中不断循环使用，减少了腐蚀，减少冷却液资源浪费，降低了设备的维护成本。且该装置投资小，使用周期长，节约资源和能源。
[0046]虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
【主权项】
1.一种工业烟气冷却装置，其特征在于，包括: 换热器，用于冷却工业烟气； 储液罐通过管道与所述换热器连接，并形成回路，为所述换热器提供冷却液； 动力栗设置于所述管道上，用于驱动所述冷却液在所述管道中流动； PH测量装置与所述管道连接，用于测量所述冷却液的酸碱度； 碱性或酸性溶液添加罐，与所述管道连接； 控制装置，与所述PH测量装置及所述碱性或酸性溶液添加罐连接，用于根据所述酸碱度控制所述碱性或酸性溶液添加罐向所述管道中注入碱性或酸性溶液。2.如权利要求1所述工业烟气冷却装置，其特征在于，还包括:反渗透膜，设置于所述碱性或酸性溶液添加罐和所述储液罐之间。3.如权利要求1所述工业烟气冷却装置，其特征在于，还包括:缓冲溶液储存罐设与所述碱性或酸性溶液添加罐并联，用于防止预防碱性或酸性溶液添加过量。4.如权利要求3所述工业烟气冷却装置，其特征在于，还包括:反渗透膜，设置于所述缓冲溶液储存罐和所述储液罐之间，用于去除冷却液中不需要的盐类离子。5.如权利要求4所述工业烟气冷却装置，其特征在于，所述反渗透膜为耐酸或耐碱高分子材料制成。6.如权利要求4所述工业烟气冷却装置，其特征在于，所述反渗透膜为多级反渗透膜。7.如权利要求1所述工业烟气冷却装置，其特征在于，所述换热器为多级换热器。8.如权利要求1所述工业烟气冷却装置，其特征在于，还包括:冷却液补充罐，与所述管道连接，用于补充冷却液的损耗。9.如权利要求1所述工业烟气冷却装置，其特征在于，所述管道为PTFE或含氟聚合物材料制成。10.如权利要求1所述工业烟气冷却装置，其特征在于，所述碱性或酸性溶液为氢氧化钠标准液或标准盐酸溶液。
【文档编号】B01D53/18GK105983298SQ201510073156
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月11日
【发明人】聂云, 周生泰, 王瑞虹, 甘立民, 许兰杭
【申请人】上海长园电子材料有限公司, 长园电子（东莞）有限公司