一种烟气脱白装置以及烟气处理设备的制作方法

本实用新型涉及烟气处理技术领域，具体而言，涉及一种烟气脱白装置以及烟气处理设备。

背景技术：

随着经济的不断向前发展，社会的不断进步，也带来了越来越多的环境问题。工业烟气是大气的主要污染源之一，其含有多种氮、硫的氧化物，与水结合后，能够形成强腐蚀性的酸性溶液，对排放设备、对环境带来巨大危害。

目前，工业烟气主要有直接排放和经湿法脱硫后再排放两种形式。直接排放的工业烟气，其温度高、湿度低，能够保持烟囱的干燥，从而不对烟囱造成明显的腐蚀，然而这种烟气中氮、硫的氧化物含量高，对环境污染较大。相比之下，基于环保和投资成本等多方面考虑，对烟气进行湿法脱硫的湿烟囱方案，仍旧是目前最为认可的方式。

然而湿烟囱方案仍然存在着一定的问题，湿法脱硫可以除去烟气中大部分硫的氧化物，却难以做到完全的除尽烟气中污染物。并且湿法脱硫会给烟气中引入大量的水蒸气，形成含污染物的低温湿白烟。这种低温湿白烟极易在烟囱内壁结露，形成强腐蚀性的酸性溶液，对烟囱内壁造成严重的腐蚀。同时，由于温度低，烟气中含有的氮、硫的氧化物难以扩散，累积下来，也会对周边环境造成的污染。因此，对脱硫后的烟气进行脱白除湿十分必要。目前脱白除湿通常采用的方法是使用烟气加热器，利用蒸汽或者烟气给脱硫后的烟气加热达到一定的温度，使其难以凝结，但这种方法能耗很大，十分不经济，会造成能量的极大浪费。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种烟气脱白装置，其能够有效降低烟气中的含水量以及含硫氧化物等污染物的含量，并且其设备简单、能耗低。

本实用新型的另一目的在于提供一种烟气处理设备，其包括脱硫装置和上述烟气脱白装置，其设计合理，设备简单，能高效低能耗地对烟气中的各类污染物进行净化。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种烟气脱白装置，包括烟气进气管、混合器、烟气冷却器和为混合器提供新风的新风机。

混合器包括烟气入口、新风入口和混合气出口，新风入口与新风机连接。

烟气进气管通过切换装置可选择地与第一输气管或第二输气管连接，第一输气管与混合器的烟气入口直接连接，第二输气管通过烟气冷却器后与混合器的烟气入口连接。

进一步地，在本实用新型其它较佳实施例中，烟气脱白装置还包括烟气换热器，烟气换热器的热侧入口与烟气进气管连接，烟气换热器的热侧出口与烟气冷却器的热侧入口连接；烟气换热器的冷侧入口与烟气冷却器的热侧出口连接，烟气换热器的冷侧出口与混合器的烟气入口连接。

进一步地，在本实用新型其它较佳实施例中，烟气冷却器的冷侧入口与冷介质提供装置连接，烟气冷却器的冷侧出口与冷介质回收装置连接。

进一步地，在本实用新型其它较佳实施例中，烟气冷却器的冷侧入口与新风机连接，烟气冷却器的冷侧出口与混合器的新风入口连接。

进一步地，在本实用新型其它较佳实施例中，烟气冷却器的热侧出口设置有与烟气换热器的冷侧入口连接的第一支管，和与混合器的烟气入口连接的第二支管，烟气冷却器的热侧出口通过切换装置选择性地与第一支管或第二支管连通。

进一步地，在本实用新型其它较佳实施例中，烟气脱白装置还包括烟气加热器，烟气加热器的冷侧入口与混合器的混合气出口连接。

进一步地，在本实用新型其它较佳实施例中，烟气加热器的热侧入口与热介质提供装置连接，烟气加热器的热侧出口与热介质回收装置连接。

进一步地，在本实用新型其它较佳实施例中，烟气加热器的热侧入口与烟气进气管连接，烟气加热器的热侧出口分别与第一输气管和第二输气管连接。

进一步地，在本实用新型其它较佳实施例中，烟气换热器和烟气冷却器均设置有用于将形成的冷凝水排出的疏水阀。

一种烟气处理设备，包括脱硫装置和上述烟气脱白装置，脱硫装置的出气口与烟气脱白装置的烟气进气管连接。

本实用新型实施例的有益效果是：本实用新型提供了一种烟气脱白装置。烟气进入整个装置后，可根据处理烟气的工况特性调整使用的方式，最终保证烟气脱白除雾的效果，实现最低的运行代价。在环境温度≥20℃时，烟气与新风直接在混合器中混合，稀释单位体积烟气中的含湿量，以达到烟气脱白除雾效果。而在环境温度比较低的情况下，直接混合烟气新风效果较差。此时烟气经过烟气冷却器冷却到冷凝除湿以后，通入混合器中稀释，来保证脱白效果。该装置的设备简单，布局合理，除白效果佳，使用能耗低，能明显的降低生产成本。

本实用新型还提供了一种烟气处理设备，其包括脱硫装置和上述烟气脱白装置，通过脱硫和除白的一体设计，进一步优化设备布局。其设计合理，设备简单，能高效低能耗地对烟气中的各类污染物进行净化。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型第一实施例所提供的一种烟气脱白装置的示意图；

图2为本实用新型第一实施例所提供的一种烟气脱白装置的混合器的剖视图；

图3为本实用新型第二实施例所提供的一种烟气脱白装置的示意图；

图4为本实用新型第三实施例所提供的一种烟气脱白装置的示意图。

图标：100-烟气脱白装置；110-烟气进气管；111-第一输气管；112-第二输气管；113-第一支管；114-第二支管；115-旁通管路；120-混合器；121-烟气入口；122-新风入口；123-混合气出口；124-导流板；125-轴流风扇；130-烟气冷却器；131-冷介质提供装置；132-冷介质回收装置；140-新风机；150-烟气换热器；160-疏水阀；170-烟气加热器；171-热介质提供装置；172-热介质回收装置；200-烟气脱白装置；300-烟气脱白装置。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

第一实施例

一种烟气脱白装置100，如图1所示，包括烟气进气管110、混合器120、烟气冷却器130和为混合器120提供新风的新风机140。

参照图1和图2所示，混合器120是烟气与新风进行混合的场所，在本实施例中，以旋流式的混合器120为例，该混合器120整体为圆柱状，混合器120的底部设置有烟气入口121和新风入口122，混合器120的顶部设置有混合气出口123。新风入口122与新风机140连接，烟气入口121与烟气进气管110连接。由烟气进气管110输入的烟气和由新风机140输入的新风，在混合器120中充分混合，新风将烟气进行稀释，使得到的混合气中单位体积内污染物和水汽的含量降低，达到脱白除雾的目的。

在混合器120的底部设置有多个导流板124，多个导流板124分成两组，一组对烟气进行导流，另一组对新风进行导流。具体来说，导流板124为弧面板，其内凹的一面面向烟气入口121或新风入口122，可以将水平方向进入的烟气或新风引导为竖直向上。进一步地，混合器120的中部设置有轴流风扇125，轴流风扇125的轴线沿混合器120的轴线方向设置，轴流风扇125带动烟气和新风上升，并在上升的过程中将烟气和新风充分搅拌混合形成混合气，混合气由混合气顶部的混合气出口123排出。在实际应用时，根据需要处理的烟气规模，可以沿混合器120的轴线方向设置多个轴流风扇125，来增加混合器120的混合能力。

参照图1所示，烟气进气管110通过切换装置(未标示)可选择地与第一输气管111或第二输气管112连接，第一输气管111与混合器120的烟气入口121直接连接，第二输气管112通过烟气冷却器130后与混合器120的烟气入口121连接。在外界温度较高时(≥20℃)，烟气不容易形成白雾，可以将烟气进气管110与第一输气管111连通，让烟气可以直接进入到混合器120中，与新风混合稀释后直接排出。而当外界温度较低时，烟气十分容易形成白雾并进一步凝结液滴，这时候，可以将烟气进气管110与第二输气管112连接，让烟气进入烟气冷却器130，将水分凝结除去后再通入混合器120中进行稀释混合。这种根据实际情况来选择脱白方式的做法，可以因时制宜，可以在达到较佳的除白效果的同时，极大地降低能耗，达到节约成本的目的。切换装置可以有多种设置方式，例如三通阀等。在本实施例中，提供了一种最基本的方式，即在第一输气管111和第二输气管112上分别设有阀门，通过阀门来控制第一输气管111和第二输气管112的开闭状态，从而实现选择性连通第一输气管111或第二输气管112的目的。

进一步地，在本实施例中，为了增加整个装置的能量利用率，该烟气脱白装置100还包括烟气换热器150，让由烟气进气管110而来的高温烟气在烟气换热器150中与低温烟气进行换热，从而实现对高温烟气的初步降温。经过初步降温后的高温烟气再通入到烟气冷却器130中作进一步的降温处理。具体的，烟气换热器150的热侧入口与烟气进气管110连接，烟气换热器150的热侧出口与烟气冷却器130的热侧入口连接。烟气换热器150的冷侧入口与烟气冷却器130的热侧出口连接，烟气换热器150的冷侧出口与混合器120的烟气入口121连接。这样的连接方式可以让经过烟气冷却器130降温处理后的烟气，充当烟气换热器150中低温烟气的来源，这部分低温烟气在对烟气换热器150中的高温烟气进行降温的同时，还能提高自身的温度，让其与新风在混合器120中混合后得到的混合气温度更高，更加难以形成白雾。

同时，参照图1所示，烟气冷却器130的冷侧入口与冷介质提供装置131连接，烟气冷却器130的冷侧出口与冷介质回收装置132连接。该冷介质可以是冷水、防冻液等，冷介质提供装置131和冷介质回收装置132之间可以设置循环泵，从而可以实现冷介质的循环使用。

进一步地，烟气冷却器130的热侧出口设置有与烟气换热器150的冷侧入口连接的第一支管113，和与混合器120的烟气入口121连接的第二支管114，烟气冷却器130的热侧出口通过切换装置选择性地与第一支管113或第二支管114连通。这样的设计可以根据实际情况，来选择是否将由烟气冷却器130的热侧出口排出的烟气导入到烟气换热器150中再利用。当由烟气进气管110进入的烟气温度并不太高时，此时就没有必要对烟气进行初步降温，过早的降温反而会造成烟气在管路中凝结，对管路造成腐蚀，这部分烟气只需直接通入烟气冷却器130即可，也就没有必要将由烟气冷却器130的热侧出口排出的烟气导入到烟气换热器150再利用，直接将其通入到混合器120中混合即可。

基于同样的理由，参照图1所示，烟气加热器170的热侧入口和热侧出口之间连接有旁通管路115，可以让部分烟气不经过烟气换热器150，到达烟气加热器170的热侧出口，并在此处与从烟气加热器170的热侧出口排出的烟气混合，来调节烟气的整体温度，同样可以起到防止过早冷凝，保护管路的目的。

进一步地，烟气换热器150和烟气冷却器130均可以设置疏水阀160，疏水阀160可以将形成的冷凝水及时排出。在本实施例中，仅列出了在烟气冷却器130设置疏水阀160的情况，其它情况可参考设置。

同时，参照图1所示，在本实施例中，烟气脱白装置100还包括烟气加热器170，烟气加热器170的冷侧入口与混合器120的混合气出口123连接。在个别情况下，由烟气进气管110进入的烟气，再经过烟气换热器150、烟气冷却器130的冷凝以及混合器120的混合后得到的混合气仍然存在白雾显现，则可以将这部分混合器120通入到烟气加热器170中进行加热。混合器120由烟气加热器170的冷侧入口进入，与烟气加热器170中的热介质换热后，由烟气加热器170的冷侧出口排出。烟气加热器170的热侧入口与热介质提供装置171连接，烟气加热器170的热侧出口与热介质回收装置172连接，热介质可以采用高温蒸汽、导热油等。热介质提供装置171和热介质回收装置172同样可以设置循环泵，从而可以实现热介质的循环使用。

本实施例所采用的烟气换热器150、烟气冷却器130以及烟气加热器170可以采用常规的板式或列管式结构，具体结构此处将不再进行赘述。同时，烟气换热器150和烟气加热器170均可采用150mm厚的玻璃棉配合2mm厚的外包不锈钢板来加强保温效果。

同时，在烟气换热器150、烟气冷却器130和烟气加热器170的涉及烟气进出的管路均应设置检查孔，便于对管路中烟气的情况以及对管路本身的情况进行检测。另外，在烟气换热器150、烟气冷却器130和烟气加热器170的涉及烟气进出的管路均可以设置旁通反冲洗口，便于管路进行冲洗，防止管路被腐蚀。

第二实施例

本实施例提供一种烟气脱白装置200，参照图3所示，其在第一实施例所提供的一种烟气脱白装置100的基础上，做了进一步的优化，以增加烟气脱白过程中对能量的利用率。

二者的区别在于：在本实施例中，烟气冷却器130的冷侧入口与新风机140连接，烟气冷却器130的冷侧出口与混合器120的新风入口122连接。直接采用新风机140提供的新风来充当冷介质，并将由烟气冷却器130的冷侧出口排出的新风导入到混合器120中再利用。在这一过程中，新风在对烟气冷却器130中的烟气进行降温的同时，还能提高新风自身的温度，让其在混合其中与烟气混合后得到的混合气温度更高，更加难以形成白雾。

第三实施例

本实施例提供一种烟气脱白装置300，参照图4所示，其在第二实施例所提供的一种烟气脱白装置200的基础上，做了进一步的优化，以增加烟气脱白过程中对能量的利用率。

二者的区别在于：在本实施例中，烟气加热器170的热侧入口与烟气进气管110连接，烟气加热器170的热侧出口分别与第一输气管111和第二输气管112连接。由烟气进气管110中通入的烟气直接充当烟气加热器170中的热介质，即可对烟气加热器170中的混合器120进行加热，同时又可以对烟气进行初步降温处理，让降温后的烟气在通入到烟气换热器150时能够具备更低的温度，从而提高整个烟气脱白装置100的能量利用率。

第四实施例

本实施例提供一种烟气处理设备，包括脱硫装置和烟气脱白装置100，脱硫装置的出气口与烟气脱白装置100的烟气进气管110连接。该烟气处理设备可以对工业排放的烟气进行脱硫处理，并进一步通过烟气脱白装置100降低烟气中的污染物和水汽的含量，减少工业烟气对设备的腐蚀以及对环境的污染。

综上所述，本实用新型提供了一种烟气脱白装置。烟气进入整个装置后，可根据处理烟气的工况特性调整使用的方式，最终保证烟气脱白除雾的效果，实现最低的运行代价。在环境温度≥20℃时，烟气与新风直接在混合器中混合，稀释单位体积烟气中的含湿量，以达到烟气脱白除雾效果。而在环境温度比较低的情况下，直接混合烟气新风效果较差。此时烟气经过烟气冷却器冷却到冷凝除湿以后，通入混合器中稀释，来保证脱白效果。该装置的设备简单，布局合理，除白效果佳，使用能耗低，能明显的降低生产成本。本实用新型还提供了一种烟气处理设备，其包括脱硫装置和上述烟气脱白装置，通过脱硫和除白的一体设计，进一步优化设备布局。其设计合理，设备简单，能高效低能耗地对烟气中的各类污染物进行净化。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。