用于烟气处理的除雾除尘装置以及烟气除雾除尘系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于烟气处理的除雾除尘装置以及烟气除雾除尘系统，涉及锅炉烟气处理【技术领域】。解决了现有技术存在无法脱除锅炉排烟中的水分与酸雾的技术问题。该用于烟气处理的除雾除尘装置，包括冷却装置，其中：冷却装置的吸热部分位于烟气流动的路径上。该烟气除雾除尘系统，包括锅炉除尘设备以及本发明提供的用于烟气处理的除雾除尘装置，锅炉的烟气排出口与锅炉除尘设备的烟气入口相连通；锅炉除尘设备的烟气出口朝向用于烟气处理的除雾除尘装置，用于烟气处理的除雾除尘装置内的冷却装置的吸热部分位于锅炉除尘设备的烟气出口排出的烟气流动的路径上。本发明用于脱除烟气中的水分与酸雾等污染物。
【专利说明】用于烟气处理的除雾除尘装置以及烟气除雾除尘系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及锅炉烟气处理【技术领域】，具体涉及一种用于烟气处理的除雾除尘装置以及设置该用于烟气处理的除雾除尘装置的烟气除雾除尘系统。
【背景技术】
[0002]锅炉除尘器是发电站内为锅炉产生的烟气进行除尘的设备。
[0003]目前，发电站内应用的锅炉除尘器，主要有干式电除尘器和布袋除尘器，大多只能除尘不能除雾，而燃煤电厂目前普遍应用的污染物控制技术对于酸雾、气溶胶、微细颗粒物、重金属等的排放控制能力有限，大量的酸雾会对尾部烟道造成腐蚀。同时，随着湿法脱硫系统(WFGD)运行时间的延长，部分浆液滴会被净烟气携带出来，造成尾部烟道及烟气再热器(GGH)的堵塞、腐蚀，并且出现“石膏雨”等污染问题。
[0004]2012年I月I日执行的GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》，提出重点地区粉尘排放浓度小于20mg/Nm3，这对火力发电厂的烟气除尘提出了更高的要求。
[0005]由此可见，如何脱除锅炉排烟中的水分与酸雾已经成为本【技术领域】苛待解决的技术问题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提出一种用于烟气处理的除雾除尘装置以及设置该用于烟气处理的除雾除尘装置的烟气除雾除尘系统，解决了现有技术存在无法脱除锅炉排烟中的水分与酸雾的技术问题。
[0007]为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案:
[0008]本发明实施例提供的用于烟气处理的除雾除尘装置，包括冷却装置，其中:所述冷却装置的吸热部分位于烟气流动的路径上。
[0009]在一个优选或可选地实施例中，所述冷却装置的吸热部分能将所述烟气冷却至水露点以下。
[0010]在一个优选或可选地实施例中，所述冷却装置的吸热部分包括至少一根换热管，其中:
[0011]所述冷却装置的散热部分的冷却介质输出端口与所述换热管的冷却介质进口相连通，所述冷却装置的散热部分的冷却介质输入端口与所述换热管的冷却介质出口相连通。
[0012]在一个优选或可选地实施例中，所述冷却装置的吸热部分包括至少两排所述换热管，其中:
[0013]所述换热管为氟塑料材质，且每排所述换热管包括至少两根所述换热管；
[0014]每根所述换热管的轴向方向均与所述烟气的流动方向相垂直；
[0015]同一排内的所述换热管的轴心线位于同一平面上，所述平面的延展方向与所述烟气的流动方向相平行。
[0016]在一个优选或可选地实施例中，相邻排的所述换热管之间的间距尺寸为所述换热管直径尺寸的2?3倍。
[0017]在一个优选或可选地实施例中，同一排内的所述换热管之间的间距尺寸为所述换热管直径尺寸的I?1.5倍。
[0018]在一个优选或可选地实施例中，所述冷却装置的吸热部分的下方还设置有水滴收集装置。
[0019]在一个优选或可选地实施例中，所述冷却装置的吸热部分位于脱硫塔出口和烟囱之间。
[0020]在一个优选或可选地实施例中，所述冷却装置为制冷机或热泵。
[0021]本发明实施例提供的烟气除雾除尘系统，包括锅炉除尘设备以及本发明任一技术方案提供的用于烟气处理的除雾除尘装置，其中:
[0022]锅炉的烟气排出口与所述锅炉除尘设备的烟气入口相连通；
[0023]所述锅炉除尘设备的烟气出口朝向所述用于烟气处理的除雾除尘装置，所述用于烟气处理的除雾除尘装置内的所述冷却装置的吸热部分位于锅炉除尘设备的烟气出口排出的烟气流动的路径上。
[0024]在一个优选或可选地实施例中，所述烟气除雾除尘系统还包括除雾器，其中:
[0025]所述除雾器沿所述烟气的流动方向设置在所述用于烟气处理的除雾除尘装置的下游。
[0026]在一个优选或可选地实施例中，所述除雾器为机械撞击式水平烟道除雾器或湿式静电除尘器。
[0027]基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果:
[0028]本发明实施例提供的用于烟气处理的除雾除尘装置中的冷却装置的吸热部分位于烟气流动的路径上，当烟气流动并经过冷却装置的吸热部分时，冷却装置的吸热部分便会降低烟气的温度(优选为将烟气降低至水露点以下)，从而使烟气内的全部或部分气态的水蒸汽与酸雾凝结为液体，由此脱除了锅炉排烟中的水分与酸雾(主要为SO3酸雾)、微细粉尘等污染物，解决了现有技术存在无法脱除锅炉排烟中的水分与酸雾的技术问题。由于烟尘溶于烟气的水分中，而水蒸汽凝结同时除去烟气中的部分粉尘；另外，烟气中的水蒸汽凝结时会以粉尘为核心，在其周围凝结，所以本发明在除雾的同时还可以起到良好的除尘效果。
[0029]另外，本发明提供的优选技术方案与现有技术相比至少还可以产生如下技术效果:
[0030]1、换热管为氟塑料材质，具有优良的耐腐蚀性能，所以有助于提高本发明的防低温腐蚀的能力。
[0031]2、换热管内可以使用冷却水来吸热，成本低，而且冷却水吸收掉的热量可以循环利用，节能环保；
[0032]3、接水槽可以接收并利用从烟气内脱除掉的水，节约水资源。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0034]图1为本发明实施例的一种实施方式所提供的烟气除雾除尘系统的主要组成部分的连接关系的示意图；
[0035]图2为本发明实施例的又一种实施方式所提供的烟气除雾除尘系统的主要组成部分的连接关系的示意图；
[0036]图3为本发明实施例提供的用于烟气处理的除雾除尘装置的结构的示意图；
[0037]附图标记:1、用于烟气处理的除雾除尘装置；10、冷却装置；11、换热管；a、间距尺寸；b、间距尺寸；21、锅炉；22、空气预热器；23、静电除尘器；24、脱硫塔；25、除雾器；26、烟囱。
【具体实施方式】
[0038]下面通过附图图1?图3以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。需要说明的是:本实施例中的任何技术特征、任何技术方案均是多种可选的技术特征或可选的技术方案中的一种或几种，为了描述简洁的需要本文件中无法穷举本发明的所有可替代的技术特征以及可替代的技术方案，也不便于每个技术特征的实施方式均强调其为可选的多种实施方式之一，所以本领域技术人员应该知晓:本实施例内的任何技术特征以及任何技术方案均不限制本发明的保护范围，本发明的保护范围应该包括本领域技术人员不付出创造性劳动所能想到的任何替代技术方案。
[0039]本发明实施例提供了一种可以脱除锅炉排烟中的水分与酸雾的用于烟气处理的除雾除尘装置以及设置该用于烟气处理的除雾除尘装置的烟气除雾除尘系统。
[0040]下面结合图1?图3对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述，将本发明提供的任一技术手段进行替换或将本发明提供的两个或更多个技术手段互相进行组合而得到的技术方案均应该在本发明的保护范围之内。
[0041]如图1?图3所示，本发明实施例所提供的用于烟气处理的除雾除尘装置I包括冷却装置10，其中:冷却装置10的吸热部分位于烟气流动的路径上。
[0042]当烟气流动并经过冷却装置10的吸热部分时，冷却装置10的吸热部分便会降低烟气的温度(优选为将烟气降低至水露点以下)，从而使烟气内的全部或部分气态的水蒸汽与酸雾凝结为液体，由此脱除了锅炉21排烟中的水分与酸雾。并且，由于烟尘溶于烟气的水分中，而水凝结同时除去烟气中的部分烟尘；另外，烟气中的水蒸汽凝结时会以粉尘为核心，在其周围凝结，所以本发明在除雾的同时还可以起到良好的除尘效果。
[0043]在一个优选或可选地实施例中，冷却装置10可以为制冷机或热泵，优选为制冷机，冷却装置10的吸热部分能将烟气冷却至水露点以下。
[0044]制冷机或热泵的吸热部分均可以起到较好的吸热、冷却的效果。
[0045]当然，使用其他具有吸热功能的装置或设备以取代制冷机或热泵的技术方案也在本发明的保护范围之内。
[0046]将烟气冷却至水露点以下时可以较为理想的将烟气内的水蒸汽、酸雾等污染物冷却为液体状态，以便于将污染物排出。
[0047]在一个优选或可选地实施例中，冷却装置10的吸热部分包括至少一根换热管11，其中:
[0048]冷却装置10的散热部分的冷却介质输出端口与换热管11的冷却介质进口相连通，冷却装置10的散热部分的冷却介质输入端口与换热管11的冷却介质出口相连通。
[0049]冷却介质输出端口输出温度较低的冷却介质(例如:水、空气)至换热管11，待换热管11吸收到烟气中的热量后，温度升高的冷却介质回流至冷却装置10，冷却装置10的散热部分再散发、利用掉冷却介质的热量为冷却介质降温，之后冷却介质在冷却装置10的散热部分与吸热部分之间循环。
[0050]在一个优选或可选地实施例中，冷却装置10的吸热部分包括至少两排换热管11，其中:
[0051]换热管11为氟塑料材质，且每排换热管11包括至少两根换热管11。
[0052]每根换热管11的轴向方向均与烟气的流动方向相垂直。
[0053]同一排内的换热管11的轴心线位于同一平面上，平面的延展方向与烟气的流动方向相平行。
[0054]氟塑料材质具有良好的耐腐蚀性能。上述冷却装置10的结构可以充分吸收经过换热管11的烟气内的热量，有利于加速烟气的冷却。
[0055]在一个优选或可选地实施例中，相邻排的换热管11之间的间距(该间距也称为纵向节距)尺寸a为换热管11直径尺寸的2?3倍。该间距尺寸a不仅有利于烟气的流动，而且有利于换热管11充分吸收烟气内的热量。
[0056]在一个优选或可选地实施例中，同一排内的换热管11之间的间距(该间距也称为横向节距)尺寸b为换热管11直径尺寸的I?1.5倍。该间距尺寸b有利于换热管11充分吸收烟气内的热量。
[0057]在一个优选或可选地实施例中，冷却装置10的吸热部分的下方还设置有水滴收集装置，水滴收集装置优选为接水槽。水滴收集装置可以收集烟气冷却后转变为液体的水以及酸雾，从而便于对该水分与酸雾进行重复利用。水滴收集装置收集的水滴可以进入脱硫系统中进行利用，也可以处理后再利用。
[0058]在一个优选或可选地实施例中，冷却装置10的吸热部分位于脱硫系统(优选为脱硫塔)出口和烟囱26之间。脱硫系统可以对烟气进行脱硫的同时，降低烟气的温度，从而保证冷却装置10达到更好的除雾除尘效果。
[0059]如图1?图3所示，本发明提供的烟气除雾除尘系统，包括锅炉除尘设备(优选为静电除尘器23)以及本发明任一技术方案提供的用于烟气处理的除雾除尘装置1，其中:
[0060]锅炉21的烟气排出口与锅炉除尘设备的烟气入口相连通。
[0061]锅炉除尘设备优选为静电除尘器23，锅炉除尘设备的烟气出口朝向用于烟气处理的除雾除尘装置1，用于烟气处理的除雾除尘装置I内的冷却装置10的吸热部分位于锅炉除尘设备的烟气出口排出的烟气流动的路径上。
[0062]图1中还示意出了:空气预热器22、静电除尘器23、脱硫塔24以及烟囱26。空气预热器22、静电除尘器23、脱硫塔24均位于锅炉21与本发明提供的用于烟气处理的除雾除尘装置I之间的烟气流动的路径上。
[0063]锅炉除尘设备可以去除烟气中的大颗粒粉尘，之后本发明提供的用于烟气处理的除雾除尘装置I可以去除烟气内的水分与酸雾等污染物。
[0064]在一个优选或可选地实施例中，烟气除雾除尘系统还包括如图2所示的除雾器25，其中:除雾器25沿烟气的流动方向设置在用于烟气处理的除雾除尘装置I的下游。除雾器25优选为机械撞击式水平烟道除雾器。除雾器25可以视为深度烟气除雾除尘器。
[0065]经过本发明提供的用于烟气处理的除雾除尘装置I对烟气进行除雾处理后，再次使用专用的其他除雾器(例如:除雾器25，该除雾器25也可以为另一个与前述用于烟气处理的除雾除尘装置I结构类似或相同的新增的另一个用于烟气处理的除雾除尘装置)对烟气进行除雾处理可以达到更为理想的除雾效果。本发明采用的烟气除雾除尘系统，由于其内的用于烟气处理的除雾除尘装置I以及除雾器25均具备消除酸雾的功能，所以具有优异的耐酸腐蚀性能，还可以除去排烟中的酸雾以及微细粉尘，解决了烟气排放后冒白烟的问题。同时，可以回收烟气中的水分，节约能源，特别对于缺水地区意义重大。
[0066]本发明提供的烟气除雾除尘系统的工作过程如下:
[0067]锅炉21尾部烟气经锅炉除尘设备(优选为静电除尘器23)除尘后，进入脱硫塔24后再进入本发明提供的用于烟气处理的除雾除尘装置1，在用于烟气处理的除雾除尘装置I中利用烟气来加热工业冷却水，降低烟气温度至水露点以下。低于水露点的烟气中的水蒸汽冷凝，经接水槽收集冷凝的水滴。此时，烟气中水蒸汽凝结使得大部分的雾及灰尘得到脱除。经过用于烟气处理的除雾除尘装置I的烟气再进入除雾器(优选为水平烟道除雾器)25，保证脱除绝大部分的雾及灰尘。水平烟道除雾器可以采用例如中国专利申请号为00221279.X的环保除雾除尘器等结构。水平烟道除雾器主要是利用机械撞击方式捕捉烟气中夹带的石膏微粒。由于水平烟道除雾器脱除的水滴运动方向与烟气运动方向相垂直，所以二次夹带影响较小，脱除效率较高。烟气在经过本发明的除雾除尘器后，再通过水平烟道除雾器，可保证烟气中的雾滴浓度小于20mg/Nm3，避免“石膏雨”的产生。
[0068]本发明提供的用于烟气处理的除雾除尘装置I下游也可以采用湿式电除尘装置，由于其工作环境为饱和湿烟气条件，尘雾粒子荷电性能好，电晕电流大，除尘除雾效率高。湿式电除尘器可以采用中国专利申请号为201110249057.1中的湿式电除尘器。
[0069]上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解:优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。
[0070]另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
[0071]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
【权利要求】
1.一种用于烟气处理的除雾除尘装置，其特征在于，包括冷却装置，其中:所述冷却装置的吸热部分位于烟气流动的路径上。
2.根据权利要求1所述的用于烟气处理的除雾除尘装置，其特征在于，所述冷却装置的吸热部分能将所述烟气冷却至水露点以下。
3.根据权利要求2所述的用于烟气处理的除雾除尘装置，其特征在于，所述冷却装置的吸热部分包括至少一根换热管，其中: 所述冷却装置的散热部分的冷却介质输出端口与所述换热管的冷却介质进口相连通，所述冷却装置的散热部分的冷却介质输入端口与所述换热管的冷却介质出口相连通。
4.根据权利要求3所述的用于烟气处理的除雾除尘装置，其特征在于，所述冷却装置的吸热部分包括至少两排所述换热管，其中: 所述换热管为氟塑料材质，且每排所述换热管包括至少两根所述换热管； 每根所述换热管的轴向方向均与所述烟气的流动方向相垂直； 同一排内的所述换热管的轴心线位于同一平面上，所述平面的延展方向与所述烟气的流动方向相平行。
5.根据权利要求4所述的用于烟气处理的除雾除尘装置，其特征在于，相邻排的所述换热管之间的间距尺寸为所述换热管直径尺寸的2?3倍。
6.根据权利要求5所述的用于烟气处理的除雾除尘装置，其特征在于，同一排内的所述换热管之间的间距尺寸为所述换热管直径尺寸的I?1.5倍。
7.根据权利要求6所述的用于烟气处理的除雾除尘装置，其特征在于，所述冷却装置的吸热部分的下方还设置有水滴收集装置。
8.根据权利要求1一 7任一所述的用于烟气处理的除雾除尘装置，其特征在于，所述冷却装置的吸热部分位于脱硫塔出口和烟囱之间。
9.根据权利要求1一 7任一所述的用于烟气处理的除雾除尘装置，其特征在于，所述冷却装置为制冷机或热泵。
10.一种烟气除雾除尘系统，其特征在于，包括锅炉除尘设备以及权利要求1 一 9任一所述的用于烟气处理的除雾除尘装置，其中: 锅炉的烟气排出口与所述锅炉除尘设备的烟气入口相连通； 所述锅炉除尘设备的烟气出口朝向所述用于烟气处理的除雾除尘装置，所述用于烟气处理的除雾除尘装置内的所述冷却装置的吸热部分位于锅炉除尘设备的烟气出口排出的烟气流动的路径上。
11.根据权利要求10所述的烟气除雾除尘系统，其特征在于，所述烟气除雾除尘系统还包括除雾器，其中: 所述除雾器沿所述烟气的流动方向设置在所述用于烟气处理的除雾除尘装置的下游。
12.根据权利要求11所述的烟气除雾除尘系统，其特征在于，所述除雾器为机械撞击式水平烟道除雾器或湿式静电除尘器。
【文档编号】B01D53/00GK104226073SQ201310232437
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年6月13日 优先权日:2013年6月13日
【发明者】蒋海涛, 付玉玲, 贾明华, 王罡, 张玉斌, 杨天亮, 苗雨旺, 蔡兴飞, 褚晓亮 申请人:烟台龙源电力技术股份有限公司