一种湿法脱硫吸收塔烟气脱白系统的制作方法

本实用新型涉及一种湿法脱硫吸收塔烟气脱白系统，属于烟气环保设备领域。

背景技术：

在目前的燃煤锅炉含硫烟气治理领域，大多采用湿法脱硫工艺；这一工艺排出的处理后烟气含有较多水蒸气，在进入温度更低的大气时，会因冷凝现象而形成白色烟羽。虽然白色烟羽对环境质量无明显影响，但极易对普通民众造成视觉刺激，引起民众的“污染恐慌”。

同时，白色烟羽中所含的水，直接排入大气，不能充分利用，也使脱硫工艺中所耗费的水量大大增加；不但增加了企业运行成本 ，也造成了水资源的浪费。

目前业内已经出现有多种烟气脱白系统，起到一定效果；但却存在一些不可忽视的问题：因为在运行过程中烟气需要额外穿过多层热交换器，动能损耗较大，对顺畅排烟有负面影响；浆液冷凝方式破坏了脱硫系统水平衡，严重影响系统安全运行和烟气达标排放。

因此，设计一种不但能够更充分地回收利用烟气中的水汽，还能保证排烟顺畅，同时又不会破坏脱硫系统水平衡的烟气脱白系统，是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的浪费水资源、排烟不顺畅和破坏脱硫系统水平衡的问题，本实用新型提供一种湿法脱硫吸收塔烟气脱白系统，采用下述技术方案：

一种湿法脱硫吸收塔烟气脱白系统，其特征在于，包括：

在湿法脱硫塔入口烟道上设置的预冷交换器、在湿法脱硫塔出口烟道上依次设置的冷凝冷却器、预热交换器、主换热增压器；

其中，所述预热交换器与预冷交换器形成预换热回路；

所述冷凝冷却器的烟气通道内壁底部设有连通回收水箱的冷凝水收集口；

所述回收水箱通过单向阀和水泵连通脱硫塔内的除雾器冲洗管路；

所述主换热增压器为管式热风增压器，包括中间的烟气通道和烟气通道侧壁设置的至少2个与烟气同向的热风管；所述热风管通过管道风机、热风通道连接热风源。

优选的，所述热风源为产生热干风的空气加热器或布设于锅炉中的空气换热器。

优选的，所述热风管的末端以向烟气通道中心倾斜的方式设置。

优选的，每个所述热风管的末端不在同一竖直面上。

本实用新型具有以下的优点：

（1）充分利用烟气除湿过程中产生的冷凝水，可以有效减少水资源浪费，；同时由于烟气中的水汽主要来自脱硫塔内部的处理过程，因此这部分冷凝水不会影响脱硫塔内浆液的水平衡，可以有效降低浆液平衡的处理压力；

（2） 烟气经预换热回路和主换热增压器两次加温，既可以充分利用烟气余热，降低能耗，又可以使烟气内温度更均匀，有利于消除白羽现象；

（3）主换热增压器不但可以为排出的烟气升温，还可以为烟气增压，弥补烟气的动能损耗，保障排烟顺畅需求；

（4）本系统采用的是附加于原有脱硫系统的设计，如遇故障，并不会对脱硫达标排放产生任何影响，可有效控制环保风险。

附图说明

图1 是本实用新型的实施例1结构示意图；

图2是本实用新型实施例1中主换热增压器4剖视结构示意图；

图3是图2的右视示意图；

其中：1. 预冷交换器，2. 冷凝冷却器，3. 预热交换器，4. 主换热增压器，5.冷源，6.热风源，7.回收水箱，8.湿法脱硫塔，9.烟囱，10.烟气通道，11.热风管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

实施例1：

如图1所示，本实施例为一种湿法脱硫吸收塔烟气脱白系统，包括：

在湿法脱硫塔8入口烟道上设置的预冷交换器1、在湿法脱硫塔8出口烟道上依次设置的冷凝冷却器2、预热交换器3、主换热增压器4；

其中，本实施例中所述预热交换器3与预冷交换器1通过管路和循环泵形成预换热回路，该两个热交换器的冷却液互相连通，高温烟气穿过预冷交换器1时与冷却液发生热交换，烟气温度得到降低的同时为冷却液升温；随后冷却液通过预热交换器3为脱硫之后的烟气进行预热，充分利用烟气余热，降低能耗损失。

在本实施例中，所述预热交换器3与预冷交换器1结构均为管壳式换热器，规格为12m×12m×1.5m，其中一换热器的冷却液出口连接另一换热器的冷却液进口；烟气通过预冷交换器1后温度降低10℃（从100℃降低至90℃），通过预热交换器3后温度升高9℃（从45℃升高至54℃）；

所述冷凝冷却器2为常见的氟塑料冷却器，结构为竖直布置式，其烟气运行通道内底部设有连通回收水箱7的冷凝水收集口，冷却液通道连通冷源5；烟气运行通道内壁的冷凝水汇集于底部，通过冷凝水收集口排出。冷凝水进入回收水箱7，可以通过将回收水箱设置于低于冷凝水收集口的方式，利用重力流入；为常见的通用技术。在本实施例中，冷源5采用循环水冷却塔，冷却液为冷水。冷凝冷却器2处理后的烟气温度降低5℃（从49℃降低至45℃），产生的冷凝水为40t/h，处理后的烟气含水量从13.2%降为9.5%。

所述回收水箱7通过单向阀和水泵连通湿法脱硫塔8内的除雾器冲洗管路，作为除雾器冲洗的辅助管路来单独控制。根据除雾器冲洗一次所需水量加维持冷源5运转所述的水量，在回收水箱7上预先设有水量标记；当箱内的水量达到或超过水量标记后，在需要冲洗除雾器时可以关闭主冲洗管路，只打开该辅助管路。所述水量标记可以为印在回收水箱7上所设透明观察窗的刻度。当水箱内的水量低于水量标记时，不开启该管路的水泵，由于单向阀的作用，原有的除雾器冲洗管路正常运行时不会受到影响。

在湿法脱硫这一工艺中，除雾器需要经常冲洗，以避免除雾效果不佳；因此，充分利用烟气除湿过程中产生的冷凝水，可以有效减少水资源浪费；同时由于烟气中的水汽主要来自脱硫塔内部的处理过程，因此这部分冷凝水不会影响脱硫塔内浆液的水平衡，还可以有效降低浆液平衡的处理压力。进入冷凝阶段的烟气，在湿法脱硫塔中已经过喷淋、除雾等处理步骤，除了含有大量水汽之外，固体颗粒已经较少；在冷凝阶段，能够进入冷凝水的固体颗粒更少；因此进入回收水箱7的水质较为纯净，足以满足脱硫塔内除雾器冲洗所需。

如图2、3所示，所述主换热增压器4为管式结构，包括中间的烟气通道10和在烟气通道10侧壁设置的至少2个与烟气同向的热风管11；本实施例中，所述热风管11数量为4，沿烟气通道10外壁延伸，呈圆周分布，热风管11末端伸入烟气通道10内，以向烟气通道10中心倾斜的方式设置；所述热风管11通过管道风机、热风通道连接热风源。本实施例中，管道风机的出气端通过1转4歧管连接4个热风管11。4个热风管11伸入烟气通道10的倾斜角度相同、长度不同，因此使4个热风管11末端不在同一竖直面上，这种设置方式使各个热风管11中的热风混入烟气的位置不同，使热风与烟气的混合更加均匀。在本实施例中，热风管11向轴线偏斜的角度为20°。这样既可以保证烟气的混合效果，又可以尽量减少热风管对烟气的阻碍。热风管11材质为钢或不锈钢，具有刚性，与烟气通道10接触的位置为焊接；这样可以依靠自身刚性保持热风管的位置。

所述热风源为产生热干风的空气加热器。空气加热器是目前普遍应用的主要对气体流进行加热的电加热设备，本实施例中所采用的空气加热器为管式结构，发热元件为不锈钢电加热管；有进气口和出气口，进气口吸入常温空气，出气口排出加热后的空气，出气口通过热风通道连接管道风机的进气端；管道风机也是目前普遍应用的产品，通过风机中出的风扇来输送气体并增大空气流速。空气加热器与管道的连接方式，采用常见的气体管道连接方式。管道风机与管道的连接方式，也采用通用的布设方式。在热风通道上设有供管道风机检修更换用的检修门。

本实用新型采用先除湿后加热的方式，不但可降低烟气比热容，减少加热损耗，还便于为待排烟气同步进行加热和增压；因为加热和增压之后的烟气直接进入烟囱排出，不会因再次经过换热器导致损耗。同时因为此时经冷凝，烟气含水量已经降低，再次加热只需要小幅加热、避免烟气在烟囱口部附近降温太剧烈出现冷凝现象即可，热源和管道风机的功率均不需太大。本实施例采用40kW功率的空气加热器；电机功率5kW的管道风机，风量约5000立方米每小时，全压约300Pa；经实验验证，主换热增压器可使排入烟囱的烟气升温10℃（从54℃升至64℃），同时经热风加热和稀释后的烟气消羽效果良好。

实施例2：

与实施例1所述湿法脱硫吸收塔烟气脱白系统相比，主要区别在于：

实施例2中所述热风源为布设于锅炉中的空气换热器；该空气换热器可以采用盘管式，盘管在锅炉中加热，空气从盘管一端进入，另一端排出；空气在盘管中运行时，与盘管壁发生热交换，从而得到加热；盘管的出口端连接管道风机的进气端。盘管式空气换热器进气口为自然吸气，依靠管道风机的力量来做到气体流动；或者在盘管式空气换热器的进气口增设气泵或管道风机，以此保证气体流动更顺畅。在设置盘管时，可根据所需的热风温度设置盘管的长度，以此保证热风效果与实施例1中的效果相当。本设置方式为对现有锅炉的借用或改造，可节省空气加热器的购置费用。所述盘管根据锅炉具体情况，可采用布设于锅炉内一侧的方式，也可采用环绕内壁的布设方式。

本实施例中冷凝水进入回收水箱7，可以采用在管道上增设水泵的方式抽入；也为常见的通用技术。

本实施例中回收水箱7的高位处还设有溢流口，防止水满后影响冷凝冷却器2中的冷凝水排出。

本实施例中还在热风管11的外缘增设箍环，箍环连接焊接于烟气通道10内壁的金属杆，以此对热风管11进行支撑。这种方式会更有利于热风管11的稳定，却会给烟气造成额外阻碍。因此所述箍环和焊接于烟气通道10内壁的金属杆应设置在热风管11的中部，以尽量远离热风和烟气的混合区域，尽可能减小对混合气流造成的影响。

为了统一规格，降低部件制造成本，也可以使热风管11的长度相同。

本实施例中热风管11的偏斜角度减为15°，既可以缩短焊接于烟气通道10内壁的金属杆的长度，也可以增大热风的轴向流速，还可以缩小热风管11在烟气中的截面投影面积，减小对烟气的阻碍力量。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现，未予以详细说明和局部放大呈现的部分，为现有技术，在此不进行赘述。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和特点相一致的最宽的范围。