一种脱硫塔湿电除尘消白一体化系统的制作方法

本发明属于烟气处理技术领域，具体涉及一种脱硫塔湿电除尘消白一体化系统。

背景技术：

燃煤电厂或碳素厂等烟囱排出的湿烟气与温度较低的环境空气发生接触，烟气降温，在此过程中烟气中所含水蒸汽过饱和凝结，凝结水滴对光线产生折射、散射，从而使烟羽呈现出白色或者灰色的“湿烟羽”(俗称“大白烟”、“白雾”等)。湿烟气排放时，“烟羽”的抬升高度会有所降低，扩散效果相对较差，污染物在烟囱附近的落地浓度会增加，加重灰霾现象，影响能见度。在环境温度低、除雾效果较差时，则有可能发生“烟囱雨”现象，同时不利于烟气抬升扩散，甚至会加剧局部酸雨，腐蚀工程设施及建筑物等。削弱了公众对环境保护工作的满意度，相当一部分燃煤电厂附近的居民对湿烟羽的治理提出了相关诉求，地方有关政府部门也对湿烟羽的控制提出了要求。

随着国家对污染物排放要求的提高，当前燃煤电厂烟气排放污染物对环境的污染已经大幅下降。烟气经除尘、脱硫、脱硝、脱汞等措施后有效控制了颗粒物、硫氧化物、氮氧化物和汞等污染物的排放。“烟羽现象”的解决技术和节能消“烟”措施也越来越重要。

因此急需一种能够解决现有问题的脱硫塔湿电除尘消白一体化系统。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种脱硫塔湿电除尘消白一体化系统，以节能的方式消除白烟也就是消除烟雨现象。

本发明提供了如下的技术方案：

一种脱硫塔湿电除尘消白一体化系统，包括脱硫塔和湿电除尘器，所述湿电除尘器的内部从下到上依次设有湿电除尘机构、冷却区和加热区，所述湿电除尘器的上部设有冷却进口和冷却出口以及高温烟气进口和高温烟气出口，所述冷却进口和所述冷却出口通过所述冷却区连通，所述高温烟气进口和所述高温烟气出口通过所述加热区连通，所述湿电除尘器的下端和顶端分别设有低温烟气进口和烟囱，所述脱硫塔的下端和上端分别设有烟气进口和烟气出口，所述高温烟气出口和所述烟气进口通过第一烟气管相连，所述第一烟气管上设有风机，所述低温烟气进口和所述烟气出口通过第二烟气管相连，从所述脱硫塔流出的低温烟气通过所述湿电除尘机构进行除尘，并在所述冷却区至少降低5摄氏度以上使得饱和烟气变为不饱和烟气，该不饱和烟气和进入所述湿电除尘器的高温烟气在所述加热区进行热交换。

优选的，所述加热区沿水平方向平行设有多个散热翅管，所述散热翅管内设有高温烟气流通通道，所述高温烟气进口和所述高温烟气出口通过所述高温烟气流通通道连通，水平方向上相邻的所述散热翅管之间的间隙形成低温烟气流通通道。

优选的，所述第一烟气管的进气端的横截面面积等于多个所述高温烟气流通通道的横截面积之和，所述烟囱的横截面面积等于所有的所述低温烟气流通通道的横截面积之和。

优选的，所述散热翅管的下侧设有尖形的导流体，所述导流体的横截面的形状为三角形且尖角向下。

优选的，所述散热翅管的横截面为长方形，所述散热翅管和所述导流体一体合成且连通。

优选的，所述导流体的外壁设有加厚层，所述加厚层和所述导流体的材质相同。

优选的，所述冷却区沿水平方向平行设有多根第一管道，所有的所述第一管道的进口构成所述冷却进口，所有的所述第一管道的出口构成所述冷却出口，所述冷却区通过所述第一管道内通入自然风进行降温。

优选的，所述冷却区沿水平方向平行设有多根第二管道，所述第二管道的进口和所述冷却进口连通，所述第二管道的出口和所述冷却出口连通，所述冷却进口和所述冷却出口均连接有圆管道，所述冷却进口通过所述圆管道连接进水管，所述冷却出口通过所述圆管道连接出水管，所述进水管的进水端和所述出水管的出水端分别连接水池的出水口和进水口，所述进水管的靠近进水端上连接有水泵。

优选的，还包括冷却塔，所述冷却塔的进水口通过管道与所述水池的出水口相连，所述冷却塔的出水口与所述进水管的进水端相连。

优选的，所述湿电除尘器的内部设有除雾器，所述除雾器上端安装喷淋定时冲洗装置，所述除雾器位于所述冷却区和所述加热区之间。

优选的，所述冷却区的下方设有用于收集冷凝水的冷凝水排水机构，所述冷凝水排水机构位于所述湿电除尘机构的上方，所述冷凝水排水机构包括若干并列设置的冷凝水排水导流道和若干并列设置的冷凝水排水道，每个所述冷凝水排水导流道和每个所述冷凝水排水道均沿所述冷却区的水平方向布置，所述冷凝水排水导流道的横截面呈“人”字形，所述冷凝水排水道的横截面呈倒立的“人”字形，所述冷凝水排水导流道的个数比所述冷凝水排水道的个数少一个，所述冷凝水排水导流道和所述冷凝水排水道上下交错布置，一个所述冷凝水排水导流道的两个侧壁的下端位于相邻的两个所述冷凝水排水道的上方。

优选的，所述高温烟气出口流出的烟气温度为130-150摄氏度，所述烟囱排出的烟气温度为80-100摄氏度。

优选的，所述第一烟气管的横截面的直径为1.9米，所述烟囱的横截面的直径为2.2米。

本发明的有益效果是：

1、在湿电除尘器的加热区，热锅炉内排出的高温烟气和脱硫塔内排出的低温烟气进行热交换，使得高温烟气从200摄氏度以上降低到130-150摄氏度，符合脱硫塔的进气温度要求；脱硫塔排出的烟气并经除尘、降温后的不饱和烟气从50-55摄氏度提升到80-100摄氏度，进行消白处理。

2、由于热交换，减少了单独的给热锅炉排出的烟气进行降温处理以及单独的给脱硫塔排出的烟气进行升温消白处理节约大量热能，循环经济节约能源。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的使用水循环降温的湿电除尘器的剖去高温烟气出口的结构示意图；

图3是图2对应的本发明的湿电除尘器的侧视方向的剖面图；

图4是本发明的使用自然风降温的一种湿电除尘器的结构示意图；

图5是冷凝水排水机构的侧视方向的横截面图。

其中图中标记为：1、脱硫塔；2、湿电除尘器；3、湿电除尘机构；4、冷却区；5、加热区；6、冷却进口；7、冷却出口；8、高温烟气进口；9、高温烟气出口；10、低温烟气进口；11、烟囱；12、脱硫塔烟气进口；13、脱硫塔烟气出口；14、第一烟气管；15、风机；16、第二烟气管；17、散热翅管；18、高温烟气流通通道；19、低温烟气流通通道；20、导流体；21、第一管道；22、第二管道；23、圆管道；24、进水管；25、出水管；26、水池；27、水泵；28、除雾器；29、喷淋定时冲洗装置；30、冷凝水排水机构；31、冷凝水排水导流道；32、冷凝水排水道。

具体实施方式

消除烟羽是一个综合治理的过程，应从以下几方面着手：(1)降低烟气的绝对含湿量；(2)降低烟气的相对含湿量；(3)控制烟气中so3的生成及排放，控制nox的排放并合理喷氨；(4)去除亚微米颗粒和酸雾，减少酸性气溶胶的产生。对此根据“烟羽现象”的基本成因原理，结合实际生产，使用烟气加热技术。

烟气加热技术是对进入烟囱前的湿饱和烟气进行加热，将湿烟气的温度升高，保持湿烟气的绝对含湿量不变，相对含湿量减小，使得烟气相对湿度小于升温后的饱和湿度，从而达到消除烟羽的技术要求。针对此，提供一种脱硫塔湿电除尘消白一体化系统。具体如下：

如图1-5所示，一种脱硫塔1湿电除尘消白一体化系统，包括脱硫塔1和湿电除尘器2，湿电除尘器2的内部从下到上依次设有湿电除尘机构3、冷却区4和加热区5，湿电除尘器2的上部设有冷却进口6和冷却出口7以及高温烟气进口8和高温烟气出口9，冷却进口6和冷却出口7通过冷却区4连通，高温烟气进口8和高温烟气出口9通过加热区5连通，湿电除尘器2的下端和顶端分别设有低温烟气进口10和烟囱11，脱硫塔1的下端和上端分别设有脱硫塔烟气进口12和脱硫塔烟气出口13，高温烟气出口9和脱硫塔烟气进口12通过第一烟气管14相连，第一烟气管14上设有风机15，低温烟气进口10和脱硫塔烟气出口13通过第二烟气管16相连，从脱硫塔1流出的低温烟气通过湿电除尘机构3进行除尘，并在冷却区4至少降低5摄氏度以上使得饱和烟气变为不饱和烟气，该不饱和烟气和进入湿电除尘器2的高温烟气在加热区5进行热交换。其中，湿电除尘机构3和现有技术中的湿电除尘器中的湿电机构相同，故不再详细写出。

具体的，加热区5沿水平方向平行设有多个散热翅管17，散热翅管17内设有高温烟气流通通道18，高温烟气进口8和高温烟气出口9通过高温烟气流通通道18连通，水平方向上相邻的散热翅管17之间的间隙形成低温烟气流通通道19。脱硫塔11流出的高温烟气从高温烟气流通通道18流出，将热能传递给散热翅管17，散热翅管17将热能传递给低温烟气流通通道19内的从脱硫塔11排出的低温烟气，使其温度得到提升。

具体的，第一烟气管14的进气端的横截面面积等于多个高温烟气流通通道18的横截面积之和，烟囱11的横截面面积等于所有的低温烟气流通通道19的横截面积之和。这样可以保持气流稳定。

具体的，散热翅管17的下侧设有尖形的导流体20，导流体20的横截面的形状为三角形且尖角向下。导流体20的设置，能够减少低温烟气流通通道19内的低温烟气受到的散热翅管17的阻力，从而在一定程度上减小对散热翅管17的冲击力，延长散热翅管17的使用寿命。

具体的，散热翅管17的横截面为长方形，散热翅管17和导流体20一体合成且连通。

具体的，导流体20的外壁设有加厚层，加厚层和导流体20的材质相同。由于导流体20长期受到低温烟气的冲击力，增加加厚层，能够增加导流体20的使用寿命。

冷却区4的冷却方式包括自然风冷以及水循环冷却两种方式，具体如下：

具体的，冷却区4沿水平方向平行设有多根第一管道21，所有的第一管道21的进口构成冷却进口6，所有的第一管道21的出口构成冷却出口7，冷却区4通过第一管道21内通入自然风进行降温。正常情况下，经过湿电除尘机构3处理后的烟气温度达到60摄氏度左右，即使在炎热的夏天自然风也可以给60摄氏度的烟气进行降温处理，大气中的自然风进入到第一管道21内给冷却区4进行降温，进而给通过此处的烟气进行降温处理，使得饱和烟气变为不饱和烟气。第一管道21可由316l不锈钢管制成。

具体的，冷却区4沿水平方向平行设有多根第二管道22，第二管道22的进口和冷却进口6连通，第二管道22的出口和冷却出口7连通，冷却进口6和冷却出口7均连接有圆管道23，冷却进口6通过圆管道23连接进水管24，冷却出口7通过圆管道23连接出水管25，进水管24的进水端和出水管25的出水端分别连接水池26的出水口和进水口，进水管24的靠近进水端上连接有水泵27。也可以增加冷却塔给水进行降温，冷却塔的进水口通过管道与水池26的出水口相连，冷却塔的出水口与进水管24的进水端相连。通过水循环给冷却区4进行降温，从而给通过此处的烟气进行降温处理，使得饱和烟气变为不饱和烟气。第二管道22可由316l不锈钢管制成。

具体的，湿电除尘器2的内部设有除雾器28，除雾器28上端安装喷淋定时冲洗装置29，除雾器28位于冷却区4和加热区5之间。也就是除雾器28安装在冷却区4与加热区5的分界点处，除雾器28的功能是把在喷雾吸收过程中，烟气夹带的雾粒、浆液滴捕集下来。防止加热区5或者冷却区4的管道上结垢，影响冷热交换的效率。

具体的，冷却区4的下方设有用于收集冷凝水的冷凝水排水机构30，冷凝水排水机构30位于湿电除尘机构3的上方，冷凝水排水机构30包括若干并列设置的冷凝水排水导流道31和若干并列设置的冷凝水排水道32，每个冷凝水排水导流道31和每个冷凝水排水道32均沿冷却区4的水平方向布置，冷凝水排水导流道31的横截面呈“人”字形，冷凝水排水道32的横截面呈倒立的“人”字形，冷凝水排水导流道31的个数比冷凝水排水道32的个数少一个，冷凝水排水导流道31和冷凝水排水道32上下交错布置，一个冷凝水排水导流道31的两个侧壁的下端位于相邻的两个冷凝水排水道32的上方。也就是指相邻的两个冷凝水排水道32之间的上方设有一个冷凝水排水导流道31，使得冷凝水排水导流道31的侧壁上流下的冷凝水到冷凝水排水道32内。冷凝水排水导流道31和冷凝水排水道32的设置的目的就是能够确保烟气能够正常从冷凝水排水导流道31和冷凝水排水道32之间的间隙正常流通，同时，冷凝水排水导流道31(起到导流作用)的侧壁上的冷凝水能够被冷凝水排水道32收集。图5中的箭头，表示烟气流通方向。冷凝水排水机构30设置的目的是收集冷热交换过程中，产生的冷凝水，避免冷凝水影响湿电除尘机构3的干燥通道，同时对于设有喷淋定时冲洗装置29的，也可以将喷淋下来的水排出，避免水影响湿电除尘机构3的干燥通道。

具体的，第一烟气管14的横截面的直径为1.9米，烟囱11的横截面的直径为2.2米。这是本系统的常用规格。

原理

脱硫塔1排出的低温烟气(温度55-60摄氏度)在湿电除尘器2内经过除尘处理后，在冷却区4进行降温处理使得饱和烟气变为不饱和烟气(温度为50-55摄氏度)，一般情况下，降温达到5摄氏度以上即可使得饱和烟气变为不饱和烟气，该不饱和烟气和通过从热锅炉排出的高温烟气在加热区5进行热交换，使得原先的200摄氏以上的温度降低到130-150摄氏度左右以适合脱硫塔1的进口烟气的温度，同时使得该不饱和烟气温度从50-55摄氏度左右提高到80-100摄氏度，达到去除消白的作用，既节约了现有技术中的给热锅炉排出的高温烟气降温的能源(现有技术一般使用冷却水套给从热锅炉排出的烟气降温，以达到脱硫塔1的进气温度要求)，同时，又降低了给脱硫塔1排出的烟气提升温度以达到消白的大量热能。

值得注意的是，尽管除雾器28和冷凝水排水机构30仅仅在图2和图3中出现，但是并不是说仅仅指适用于水循环冷却的湿电除尘器2，也适合自然风冷的湿电除尘器2。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。