烟气节能减排消白四重换热系统的制作方法

本实用新型涉及一种烟气处理系统，特别是一种烟气节能减排消白四重换热系统。

背景技术：

我国是能耗大国，能源结构以煤为主。目前，我国90％的燃煤机组采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺，该工艺使烟气温度降低至50℃左右，并处于饱和或过饱和状态，但是低温湿饱和烟气在烟囱出口会冷凝形成大量白色烟羽(俗称“白烟”)，在造成视觉污染的同时，还会营造光化学反应环境；同时，现有的脱硫工艺在使用时耗水量较大，脱硫效率也较低。因此，现有的技术存在着尾气脱白效果不理想和脱硫效率较低的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供一种烟气节能减排消白四重换热系统。本实用新型具有能够提升脱白效果和提高脱硫效率的特点。

本实用新型的技术方案：烟气节能减排消白四重换热系统,包括依次连接的前置烟气冷却器、水与烟气换热器、脱硫塔、冷凝器、除雾器、后置烟气再热器和烟囱；所述冷凝器经循环管道连接有冷却塔；所述前置烟气冷却器和后置烟气再热器之间经循环管道相连。

前述的烟气节能减排消白四重换热系统中，所述水与烟气换热器经循环管道连接有除盐水箱。

前述的烟气节能减排消白四重换热系统中，所述冷凝器包括多个上下堆叠的换热器模组；所述换热器模组包括两块平行布置的端板，两块端板之间均布有多块中隔板，中隔板上设有多根均匀排布的换热管，换热管两端固定于端板；所述端板前后两侧均设有第一支撑钢和第二支撑钢，且第一支撑钢和第二支撑钢分别位于端板的上下两端，第一支撑钢和第二支撑钢之间的两端还分别设有工字钢；所述第一支撑钢上端面设有多个均匀排布的连接凸台，第二支撑钢下端面设有与连接凸台相配合的凹槽。

前述的烟气节能减排消白四重换热系统中，所述工字钢两端分别设有与第一支撑钢和第二支撑钢相配合的减震座；所述减震座包括U型座，U型座内设有弹性橡胶垫，弹性橡胶垫两端设有固定于U型座内的减震弹簧。

前述的烟气节能减排消白四重换热系统中，所述连接凸台包括长圆型的凸台本体，且凸台本体呈锥度倾斜。

前述的烟气节能减排消白四重换热系统中，所述端板前后两侧还设有多根上下布置的支撑管，且支撑管穿过中隔板。

与现有技术相比，本实用新型通过在烟气源尾部烟道设置由前置烟气冷却器、水与烟气换热器、冷凝器、除雾器和后置烟气再热器构成的四重换热器，以此来有效的提高烟气的脱白效果，还能够进一步降低粉尘/Nox/SOx等污染物的排放量，实现对烟气余热的深度回收利用，提高资源的循环利用率。通过前置烟气冷却器、水与烟气换热器和冷凝器之间的相互配合，对烟气进行深度冷凝，使进入脱硫塔的烟气温度降低，脱硫塔的出口温度也随之下降，再通过冷凝器对烟气进行冷凝，可以使烟气温度降至更低，达到深度冷凝的效果，有利于提高白烟治理效果；同时，烟气经前置烟气冷却器和水与烟气换热器两次降温后进入脱硫塔，相比原高温烟气，烟气温度降低、体积流量减少，从而可以提高脱硫塔的脱硫效果、减少脱硫塔的耗水量，同时还降低了脱硫塔出口烟气温度，起到了初步冷凝的作用。另外，本实用新型通过将水与烟气换热器与除盐水箱相连，除盐水可以回收烟气中的热量，能够产生可观的能源效益；通过将前置烟气冷却器和后置烟气加热器相连，使其可以充分利用烟气中的废热，使脱硫塔塔前的高温烟气通过介质加热脱硫塔后的烟气，使废热得到有效利用；冷凝器脱除烟气中水分的同时，也会同时带走粉尘、NOx、SOx等，能够将排放烟气的各项指标降到非常低的水平。综上所述，本实用新型具有能够提升脱白效果和提高脱硫效率的特点。

另外，本实用新型的冷凝器由多个换热器模组叠加拼装而成，通过在端板前后两侧的上下两端设置第一支撑钢和第二支撑钢，并在第一支撑钢上端面设置连接凸台，在第二支撑钢下端面设置与连接凸台相互配合的凹槽，在两个换热器的堆叠过程中可以起到定位的目的，便于快速的将两个换热器进行堆叠，节约安装时间，也能够有效的提高安装的精度；同时，将连接凸台设置成呈一定锥度倾斜的长圆型结构的凸台，这样既便于连接凸台和凹槽之间的相互配合，又能够减少在连接凸台的受力，减少磨损，同时还能够有效防止换热器偏移，提高换热器的连接牢固程度。通过在工字钢和第一支撑钢、第二支撑钢之间设置减震座，从而可以对换热器起到减震的目的，降低相邻换热器之间的干扰，提升冷凝器整体运行的稳定性能。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是冷凝器省略连接凸台后的立体图；

图3是换热器模组的结构示意图；

图4是减震座的放大图；

图5是连接凸台的结构示意图。

附图中的标记为：1-前置烟气冷却器，2-水与烟气换热器，3-脱硫塔，4-冷凝器，5-除雾器，6-后置烟气再热器，7-烟囱，8-冷却塔，9-除盐水箱，401-端板，402-中隔板，403-换热管，404-支撑管，405-第一支撑钢，406-第二支撑钢，407-工字钢，408-连接凸台，409-凹槽，413-减震座，410-U型座，411-弹性橡胶垫，412-减震弹簧。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

实施例。烟气节能减排消白四重换热系统，构成如图1至图5所示，包括依次连接的前置烟气冷却器1、水与烟气换热器2、脱硫塔3、冷凝器4、除雾器5、后置烟气再热器6和烟囱7；所述冷凝器4经循环管道连接有冷却塔8；所述前置烟气冷却器1和后置烟气再热器6之间经循环管道相连。

所述水与烟气换热器2经循环管道连接有除盐水箱9。

所述冷凝器4包括多个上下堆叠的换热器模组；所述换热器模组包括两块平行布置的端板401，两块端板401之间均布有多块中隔板402，中隔板402上设有多根均匀排布的换热管403，换热管403两端固定于端板401；所述端板401前后两侧均设有第一支撑钢405和第二支撑钢406，且第一支撑钢405和第二支撑钢406分别位于端板401的上下两端，第一支撑钢405和第二支撑钢406之间的两端还分别设有工字钢407；所述第一支撑钢405上端面设有多个均匀排布的连接凸台408，第二支撑钢406下端面设有与连接凸台408相配合的凹槽409。

所述工字钢407两端分别设有与第一支撑钢405和第二支撑钢406相配合的减震座413；所述减震座413包括U型座410，U型座410内设有弹性橡胶垫411，弹性橡胶垫411两端设有固定于U型座410内的减震弹簧412。

所述连接凸台408包括长圆型的凸台本体，且凸台本体呈锥度倾斜。

所述端板401前后两侧还设有多根上下布置的支撑管404，且支撑管404穿过中隔板402。

端板外壁面设有法兰盘，法兰盘上设有弧形封头，弧形封头上下两端设有封板；一端的弧形封头上设有冷却水进口法兰，另一端的弧形封头上设有热水出口管；所述法兰盘和端板之间还设有密封圈。从冷却水进口法兰流入的是冷却水，从热水出口管流出的是热水。

前置烟气冷却器，回收低温烟气余热。前置烟气冷却器为管壳式换热器，壳侧内流动介质为烟气，管侧介质为中间媒介水；后置烟气再热器，加热烟气用于烟气脱白，后置烟气再热器为管壳式换热器，壳侧内流动介质为烟气，管侧介质为中间媒介水。

冷凝器：一种管壳式热器，壳侧内流动介质为烟气，管侧内流动介质为循环冷却水，利用烟气余热加热循环冷却水，降低烟气温度。

除雾器：一种利用机械离心原理去除烟气中的较大颗粒水分子液滴的设备。

水与烟气换热器为管壳式换热器，壳侧内流动介质为烟气，管侧内流动介质为除盐水，利用烟气余热加热除盐水，回收烟气热量。水与烟气换热器和除盐水箱之间的循环管道包括冷除盐水管和热除盐水管，冷除盐水管两端分别和水与烟气换热器的换热管进口以及除盐水箱出口相连；热除盐水管的两端分别与水与烟气换热器的换热管出口以及除盐水箱进口相连。

冷凝器和冷却塔之间的循环管道包括两根管道，一根为高温循环管，一根为低温循环管。冷凝器的换热管进口为低温水，冷凝器的换热管的出口为高温水。

前置烟气冷却器和后置烟气再热器之间的循环管道包括高温循环水管和低温循环水管，低温循环水管上设有循环泵。前置烟气冷却器的换热管的进水口与低温循环水管相连，后置烟气再热器的换热管的出水口与低温循环水管相连；高温循环水管两端分别与前置烟气冷却器的换热管出水口和后置烟气再热器的换热管进水口相连。

本实用新型的工作过程：烟气源的140℃高温烟气首先从壳侧通过前置烟气冷却器，加热管侧的介质为水，使得烟气的温度下降至115℃；降温后的烟气再从水与烟气换热器的壳侧通过，水与烟气换热器为余热回收热交换器，即水与烟气换热器的管侧的介质为除盐水，除盐水温度上升，烟气温度继续下降至90℃；两次降温后的烟气进入脱硫塔，相比原高温烟气，烟气温度降低、体积流量减少，可以提高脱硫塔的脱硫效果、减少脱硫塔的耗水量，同时还降低了脱硫塔出口烟气温度，起到了初步冷凝的作用，烟气温度降至50℃；脱硫后的饱和湿烟气依次进入冷凝器和除雾器。饱和湿烟气在冷凝器中被管侧的循环冷却水冷却，温度下降至45℃，有凝结水析出；烟气凝结水同时带走部分烟气中的粉尘、Nox和SOx，可以使粉尘/Nox/SOx等污染物排放量进一步下降。烟气中的较大直径液态凝结水颗粒被除雾器收集，经初步处理后可以作为脱硫塔喷淋水循环使用；冷凝除雾后的烟气再进入后置烟气再热器，烟气被管侧的中间媒介水(热水)加热，烟气温度升高至70℃，随后烟气从烟囱排出。中间媒介水降温后通过循环泵回到前置烟气冷却器，循环往复。

冷凝器的拼装过程：先将一个换热器模组固定在烟道底部，然后将一个换热器模组吊起，调整换热器模组的位置，使得连接凸台与凹槽相配合，即完成换热器模组的定位，然后采用焊接的方式将两个换热器模组固定。