适用于中小型锅炉的节能型烟气脱白装置的制作方法

本实用新型涉及一种烟气脱白装置，具体涉及一种适用于工业锅炉或窑炉的节能型脱硫后烟气脱白装置，属于烟气净化技术领域。

背景技术：

湿法脱硫技术在国内得到大力推广后，工程上对于脱硫后湿饱和烟气再热经历了GGH，烟囱防腐烟气不再热，烟气脱白治理的发展历程。

现有的脱硫烟气脱白技术，有的启用现有的GGH装置，用除尘后脱硫前的烟气加热脱硫后湿烟气脱白；有的对对现有GGH技术进行升级，采用新型的MGGH烟气脱白装置；GGH装置存在设备投资较大，存在烟气泄漏、设备腐蚀等风险，MGGH设备结构较为复杂，材料昂贵，设备投资大，存在堵塞和腐蚀的风险。

申请号为201010609067.7，申请日为2010年12月28日的实用新型专利公开了一种适用于高寒地区湿式烟气净化装置的混合式烟气再热系统，该实用新型使用高温烟气直接混合再热或者采用空气作为中间介质与烟气混合再热，随着烟气污染物排放标准的提高，高温烟气直接混合再热已经不能满足排放要求，而空气中间介质混合再热装置构成较为复杂，运行维护较为复杂，故障率较高。

还有应用水为中间介质的烟气脱白装置，将水气化后用于加热烟气，这种装置存在运行不稳定的问题，当锅炉负荷变化，烟气温度随之变化，水的气化程度和管路压力波动较大，不但运行控制复杂，而且存在一定的安全隐患。

综上，现有的烟气脱白装置结构复杂、设备投资大、设备易腐蚀堵塞、运行不稳定以及运行维护成本高。

技术实现要素：

本实用新型为解决现有的烟气脱白装置结构复杂、设备投资大、设备易腐蚀堵塞、运行不稳定以及运行维护成本高的问题，进而提供了一种适用于中小型锅炉的节能型烟气脱白装置。

本实用新型为解决上述技术问题采取的技术方案是：

本实用新型的适用于中小型锅炉的节能型脱硫烟气脱白装置包括温度变送器3、换热器4、SCR反应器5、超低温省煤器13、热烟气风机6、冷烟气阀7、热烟气电动阀8、温度控制器10和混合器11，第一省煤器2和第二省煤器16之间设置有烟道隔板17，SCR反应器5与锅炉1的上部烟道出口连通，温度变送器3设置在SCR反应器5与锅炉1之间的管路上，SCR反应器5的出口通过换热器4与锅炉1的下部烟道入口连通，混合器11设置在超净脱硫设备12的出口且二者相互连通，换热器4的下端连接有净冷烟气管路和净热烟气管路，净冷烟气管路的另一端与超净脱硫设备12的出口连通，净热烟气管路的另一端与混合器11的入口连通，冷烟气阀7设置在净冷烟气管路上，热烟气风机6和热烟气电动阀8设置在净热烟气管路上，混合器11的出口设置有温度控制器10，超低温省煤器13设置在引风机14和超净脱硫设备12之间的烟道上。

进一步地，换热器4为管式换热器。

进一步地，换热器4的换热管的内壁加工有内螺纹，换热器4的换热管的外壁上沿其长度方向均布设置有鳍片。

进一步地，换热器4的内螺纹的齿形截面为三角形、矩形或梯形。

进一步地，热烟气风机6为变频离心风机。

本实用新型的适用于中小型锅炉的节能型脱硫烟气脱白装置包括温度变送器3、换热器4、超低温省煤器13、热烟气风机6、冷烟气阀7、热烟气电动阀8、温度控制器10和混合器11，第一省煤器2和第二省煤器16之间设置有烟道隔板17，锅炉1的上部烟道出口通过引出烟道与锅炉1的下部烟道入口连通，温度变送器3和换热器4设置在引出烟道上，换热器4的下端连接有净冷烟气管路和净热烟气管路，净冷烟气管路的另一端与超净脱硫设备12的出口连通，净热烟气管路的另一端与混合器11的入口连通，冷烟气阀7设置在净冷烟气管路上，热烟气风机6和热烟气电动阀8设置在净热烟气管路上，混合器11的出口设置有温度控制器10，超低温省煤器13设置在除尘器15和引风机14之间的烟道上。

进一步地，换热器4为管式换热器。

进一步地，换热器4的换热管的内壁加工有内螺纹，换热器4的换热管的外壁上沿其长度方向均布设置有鳍片。

进一步地，换热器4的内螺纹的齿形截面为三角形、矩形或梯形。

进一步地，热烟气风机6为变频离心风机。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

本实用新型的适用于中小型锅炉的节能型烟气脱白装置使用脱硫后净烟气的一部分烟气作为加热介质，用混合的方式再热使湿饱和净烟气变为过热干烟气，装置结构简单，组成设备较少；热源稳定，基本不受锅炉负荷变动的影响，烟气脱白性能稳定；烟气换热设备为常压设备，介质无相变，控制简单，无危险因素；设置超低温省煤器，补偿烟气脱白所消耗的热源；控制系统采用模块化逻辑控制，精确、简单；整套设备体积小，重量轻，成本低，安装工程量少，运行维护方便；

本实用新型的适用于中小型锅炉的节能型烟气脱白装置在锅炉第一省煤器和第二省煤器之间设烟道隔板防止烟气串流，从脱硫塔出口抽取的低温净烟气在换热器中吸热升温后进入混合器与未加热的净烟气混合整体升温后进入烟囱排放，在引风机出口和脱硫塔入口之间的烟道上，设置一套超低温省煤器省煤器，降低烟气温度，降低排烟Q2损失，降低脱硫塔出口烟气绝对湿度，节约用水，降低脱硫塔出口烟气温度，减少换热器吸热面积，进而降低换热器投资。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式一的适用于中小型锅炉的节能型烟气脱白装置的示意图；

图2是本实用新型具体实施方式六的适用于中小型锅炉的节能型烟气脱白装置的示意图；

图3是本实用新型具体实施方式三中换热器4的换热管主剖视图。

具体实施方式

具体实施方式一：如图1和图3所示，本实施方式的适用于中小型锅炉的节能型烟气脱白装置包括温度变送器3、换热器4、SCR反应器5、超低温省煤器13、热烟气风机6、冷烟气阀7、热烟气电动阀8、温度控制器10和混合器11，第一省煤器2和第二省煤器16之间设置有烟道隔板17，SCR反应器5与锅炉1的上部烟道出口连通，温度变送器3设置在SCR反应器5与锅炉1之间的管路上，SCR反应器5的出口通过换热器4与锅炉1的下部烟道入口连通，混合器11设置在超净脱硫设备12的出口且二者相互连通，换热器4的下端连接有净冷烟气管路和净热烟气管路，净冷烟气管路的另一端与超净脱硫设备12的出口连通，净热烟气管路的另一端与混合器11的入口连通，冷烟气阀7设置在净冷烟气管路上，热烟气风机6和热烟气电动阀8设置在净热烟气管路上，混合器11的出口设置有温度控制器10，超低温省煤器13设置在引风机14和超净脱硫设备12之间的烟道上。

换热器4的净冷烟气管路的材质为钛合金；SCR反应器5上配套设置有温度调节装置，温度变送器为主要控制仪表；

超低温省煤器13可将脱硫塔入口前烟气温度降低到60℃以下，降低Q2损失3％左右，并降低脱硫塔出口烟温至40℃左右。

冷烟气阀只具有启闭功能，在维修时用于切断烟气冷烟气通道；热烟气电动阀除了具有启闭功能外，还具有调节功能，与热烟气风机配合实现脱白装置的调节和控制。

所述温度控制器10主要包括温度测量、输入装置、控制模型、信号输出装置，控制模型读取温度测量及输入装置传输的温度数据并自动计算，发出反馈信号，信号输出装置将反馈反馈型号输出热烟气风机变频器和和热烟气电动阀，实现对整套脱白装置的运行控制。

所述混合器11内部设有多组低阻力格栅整流装置，保证烟气充分混合。

具体实施方式二：如图3所示，本实施方式换热器4为管式换热器。如此设计，高温烟气在换热管外流动，净烟气在换热管内流动，高温烟气和净烟气混合布置，总流程为顺流，其中净冷烟气段为逆流，净热烟气段为顺流。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：如图1和图3所示，本实施方式换热器4的换热管的内壁加工有内螺纹，换热器4的换热管的外壁上沿其长度方向均布设置有鳍片。如此设计，大量增加换热面积，减少换热器材料消耗，外部高温烟气含有烟尘，采用防堵塞防磨损的鳍片形式增加换热面积，内部净烟气不含尘。其它组成及连接关系与具体实施方式二相同。

具体实施方式四：如图3所示，本实施方式换热器4的内螺纹的齿形截面为三角形、矩形或梯形。如此设计，采用螺纹形式三角形、矩形或梯形，内螺纹管形式易于加工、节约材料、增加管内换热面积。其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。

具体实施方式五：如图1所示，本实施方式热烟气风机6为变频离心风机。如此设计，烟气风机6安装在吸热后的净热烟气管道上，不会发生低温腐蚀。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。

具体实施方式六：图2和图3所示，本实施方式适用于中小型锅炉的节能型烟气脱白装置包括温度变送器3、换热器4、超低温省煤器13、热烟气风机6、冷烟气阀7、热烟气电动阀8、温度控制器10和混合器11，第一省煤器2和第二省煤器16之间设置有烟道隔板17，锅炉1的上部烟道出口通过引出烟道与锅炉1的下部烟道入口连通，温度变送器3和换热器4设置在引出烟道上，换热器4的下端连接有净冷烟气管路和净热烟气管路，净冷烟气管路的另一端与超净脱硫设备12的出口连通，净热烟气管路的另一端与混合器11的入口连通，冷烟气阀7设置在净冷烟气管路上，热烟气风机6和热烟气电动阀8设置在净热烟气管路上，混合器11的出口设置有温度控制器10，超低温省煤器13设置在除尘器15和引风机14之间的烟道上。

本实施方式对于烟塔一体的排烟形式，混合器11设置在超净脱硫设备12上方作为烟囱9的一部分。

对于不设置SCR反应器的锅炉，可以在第一省煤器2和第二省煤器16之间直接增加烟道隔板17，在引出的烟道上设置换热器4，并安装温度变送器3用于监测温度，经过改造的第一省煤器2具有烟气温度调节功能。

对于烟塔一体的排烟形式，混合器11设置在超净脱硫设备12上方作为烟囱9的一部分。

具体实施方式七：如图3所示，本实施方式换热器4为管式换热器。如此设计，高温烟气在换热管外流动，净烟气在换热管内流动，高温烟气和净烟气混合布置，总流程为顺流，其中净冷烟气段为逆流，净热烟气段为顺流。其它组成及连接关系与具体实施方式六相同。

具体实施方式八：如图2和图3所示，本实施方式换热器4的换热管的内壁加工有内螺纹，换热器4的换热管的外壁上沿其长度方向均布设置有鳍片。如此设计，大量增加换热面积，减少换热器材料消耗，外部高温烟气含有烟尘，采用防堵塞防磨损的鳍片形式增加换热面积，内部净烟气不含尘。其它组成及连接关系与具体实施方式七相同。

具体实施方式九：如图3所示，本实施方式换热器4的内螺纹的齿形截面为三角形、矩形或梯形。如此设计，采用螺纹形式三角形、矩形或梯形，内螺纹管形式易于加工、节约材料、增加管内换热面积。其它组成及连接关系与具体实施方式八相同。

具体实施方式十：如图2所示，本实施方式热烟气风机6为变频离心风机。如此设计，烟气风机6安装在吸热后的净热烟气管道上，不会发生低温腐蚀。其它组成及连接关系与具体实施方式七、八、九或十相同。

实施例：

锅炉1燃烧产生的烟气进入尾部竖烟道，在脱硝改造中，尾部竖烟道上安装烟道隔板17将经过第一省煤器2初步降温的中温烟气导流至SCR反应器5中，在SCR反应器5的出口设置换热器4，中温烟气在换热器4中对从超净脱硫设备12出口抽取的净冷烟气加热后流经第二省煤器16等其他换热面后进入除尘器15除尘，除尘后烟气被引风机14加压后进入超低温省煤器13进行深度节能，节能降温后烟气进入超净脱硫设备12进行超净脱硫除尘，最后再混合器中加热脱白后排入烟囱9，排放到大气中。

从超净脱硫设备12出口抽取的一部分净冷烟气进入换热器4内被加热，加热后的净热烟气经过热烟气风机6和热烟气电动阀8进入混合器11与未加热的净冷烟气混合，将烟气温度整体提高15～30℃后排放至烟囱进入大气，抽取加热的净冷烟气量占总烟气量的比例为15％～20％左右，热烟气风机6为净冷烟气的加热行程提供动力，热烟气风机6布置在净热烟气管路上，为引风机形式，可避免腐蚀风险。

本装置的控制通过温度控制器10控制热烟气风机6频率和热烟气电动阀8实现，在锅炉负荷波动及季节变化时，都能够实现稳定可靠的脱硫后烟气脱白，同时提高锅炉热效率。

换热器4中的中温烟气温度降低15～20℃，低温烟气温度升高160～200℃；换热器4的净冷烟气换热管使用钛合金，其他烟气换热管和鳍片、换热器箱体使用普通的Q355GNH。

超低温省煤器13能够将脱硫前的烟气温度降低到60℃以下，换热管和鳍片选用超薄钛合金材质，厚度为0.8～1.0mm，壳体内衬钛合金薄板。

本实施例实现了一个兼顾节能的脱硫后烟气脱白过程，本装置控制灵活简单，脱白性能不受锅炉负荷波动和季节变化的影响。

如图3所示，换热器4和超低温省煤器13的换热管都采用内部螺纹，外部鳍片的形式，管内流通被加热介质，放热介质在管外冲刷鳍片和管路，换热管内螺纹可以是如图3所示的三角形的，也可以是矩形或者梯形的。

对于设置增压风机的系统，超低温省煤器13设置在增压风机和超净脱硫设备12之间。