一种烟气深度脱白超低排放装置的制作方法

本实用新型涉及脱硫后烟气深度治理领域，尤其涉及一种烟气深度脱白超低排放装置。

背景技术：

原锅炉(窑炉)烟气经过湿法脱硫后烟气带水、带石膏雨和硫酸盐，并含尘，且都比较严重，同时烟气拖尾达到数公里，造成大气污染。经过专家分析该类物质是造成雾霾天气的因素之一。降低烟气中有害物质的含量，就成为脱硫后烟气深度治理领域的重要课题。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种烟气治理排放装置，提升烟气中的深度除尘效果。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是如何实现脱白脱水深度除尘效果。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种烟气深度脱白超低排放装置，包括脱硫塔，热管换热器A，引风机和脱白装置；

所述脱硫塔包括脱硫塔提效塔盘，脱硫塔喷淋层，管束湍球冷凝装置，除雾装置和脱硫塔出口；

所述热管换热器A通过所述引风机与所述脱硫塔连接；在所述脱硫塔的内部，自下而上依次布置有所述脱硫塔提效塔盘，所述脱硫塔喷淋层，所述管束湍球冷凝装置和所述除雾装置；在所述除雾装置与所述脱硫塔出口之间，所述脱硫塔外接有所述脱白装置，包括液滴分离器，热管换热器B，脱白提温风机和第一电动调节阀；所述液滴分离器与所述热管换热器B的一端连接，所述热管换热器B的另一端连接有所述脱白提温风机，所述脱白提温风机又连接有所述第一电动调节阀，所述第一电动调节阀对脱白提温烟气进行调节之后，所述脱白提温烟气进入所述脱硫塔出口，与主烟气混合之后排放。

进一步地，所述热管换热器A与所述热管换热器B靠在一起；所述热管换热器A为高温热管换热器，对烟气进行降温；所述热管换热器B为低温热管换热器，对烟气进行加热。

进一步地，所述热管换热器A的烟气流通量为37万立方米/小时，所述热管换热器B的烟气流通量为12万立方米/小时。

进一步地，所述脱硫塔喷淋层外接有主脱硫泵和脱硫液板式换热器；所述主脱硫泵出口的脱硫液经过所述脱硫液板式换热器冷却后，所述脱硫液进入所述脱硫塔内部的所述脱硫塔喷淋层，与热烟气接触反应。

进一步地，所述管束湍球冷凝装置依次接有冷凝水循环储槽，冷凝液泵，冷凝液板式换热器，彼此之间通过管道进行连接，组成一套循环冷凝装置；在对烟气进行冷凝之后产生的冷凝水经过所述脱硫塔内部的升气收水装置将烟气冷凝水通过所述管道流至所述冷凝水循环储槽进行储存，所述冷凝水循环储槽中的冷凝水再经过所述冷凝液泵加压和所述冷凝液板式换热器进行冷却后，由所述管道进入所述管束湍球冷凝装置继续冷却烟气。

进一步地，所述冷凝水循环储槽在经过长时间的循环后会产生部分沉淀物，经泵加压将所述冷凝水循环储槽中的冷凝水和沉淀物送往沉淀物分离系统，多余冷凝水由泵送至污水深度处理，再经过膜分离系统处理后将所述多余冷凝水作为系统循环水补水循环使用；所述冷凝水循环储槽中的水由工艺补水进行补充，所述工艺补水来自工艺水箱。

进一步地，所述脱白提温风机对烟气进行加压，所述脱白提温风机的风量为12万立方米/小时。

进一步地，所述脱白提温风机也与第二电动调节阀连接，所述第二电动调节阀对所述脱白提温烟气进行调节之后进入窑炉原烟囱热备；所述第一电动调节阀的烟气流通量为5-6万立方米/小时，所述第二电动调节阀的烟气流通量为6-7万立方米/小时。

进一步地，所述脱硫塔的高度为70米。

进一步地，所述主烟气为锅炉或窑炉除尘后的烟气，在进入所述热管换热器A的温度为150℃-180℃，所述主烟气在换热之后进入所述脱硫塔的温度降低至100℃-140℃。

将上述烟气深度脱白超低排放的装置和方法应用在脱硫后烟气深度治理领域，发现脱白脱水深度除尘效果明显。通过换热温度控制、脱硫塔内部改造冷凝和脱硫后烟气再加热等措施，实现了烟气排放颗粒物不高于5mg/m³，二氧化硫不高于35mg/m³。夏季(4-10月)冷凝后的烟温达到47℃以下，烟气含湿降低10％以下；冬季(11月-次年3月)冷凝后的烟温达到45℃以下，烟气含湿15％以下。烟气排放温度达到某临界温度以上，基本上无视觉可见“白烟”，真正实现超低排放的要求，大大改善大气污染环境，营造碧水蓝天环境。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本实用新型的一个较佳实施例的整体示意图。

其中，1-脱硫塔，101-脱硫塔提效塔盘，102-脱硫塔喷淋层，103-管束湍球冷凝装置，104-除雾装置，105-脱硫塔出口，2-热管换热器A，3-引风机，4-脱白装置，401-液滴分离器，402-热管换热器B，403-脱白提温风机，404-第一电动调节阀，5-第二电动调节阀，6-主脱硫泵，7-脱硫液板式换热器，8-冷凝水循环储槽，9-沉淀物分离系统，10-污水深度处理，11-工艺补水，12-膜分离系统，13-冷凝液泵，14-冷凝液板式换热器。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本实用新型的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本实用新型可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本实用新型的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本实用新型并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

如图1所示，经锅炉(窑炉)除尘后的较高温主烟气，温度在150℃-180℃之间，首先进入热管换热器A2与脱硫后的部分较低温度烟气作热交换，主烟气被降温40℃-50℃左右，主烟气温度可控制在130℃-140℃左右再进入脱硫塔1。热管换热器A2通过引风机3与脱硫塔1连接。在脱硫塔1内，主烟气自下而上通过脱硫塔提效塔盘101、脱硫塔喷淋层102进入管束湍球冷凝装置103进行冷却，冷却后的烟气再经过除雾装置104进行除雾。由于烟气的温度降低，烟气的体积也相应变小。进入脱硫塔1后，烟气的平均上升流速也相对应变小，在脱硫段高度不变的条件下，采用提效塔盘新技术，使液气比大大降低，减少烟气汽化量，从根本上减少烟气的水汽浓度的产生。烟气在脱硫塔1内上升至脱硫塔喷淋层102后烟气温度将降至65℃左右。如果烟气进入脱硫塔1的温度为140℃，则烟气在脱硫塔1内上升至脱硫塔喷淋层102后烟气温度为55℃，此时的主烟气严重带水带雾，再进入上部的管束湍球冷凝装置103和除雾装置104，进行冷凝脱硫除尘除雾脱水，冷凝后的排出烟气温度在45℃左右，含尘浓度<10mg/Nm³，脱水除雾达到行业先进水平。主烟气经管束湍球冷凝装置103和除雾装置104处理后，在夏季(4-10月)冷凝后的烟温达到47℃以下，烟气含湿降低10％以下；冬季(11月-次年3月)冷凝后烟温达到45℃以下，烟气含湿15％以下。在夏季，温度虽然≤45℃，但还处于45℃的饱和湿度。如直接排放，在气温较低时，还会呈现白烟。

用30％左右的烟气自塔顶出口侧面管道排出，经过脱白装置4进行烟气脱白，首先经烟道通过液滴分离器401，进入热管换热器B402后，烟气升温至145℃左右，其气量比约为3:1。加热后的烟气由脱白提温风机403加压后分成两路，其中一路由第一电动调节阀404控制调节，经过脱白提温的烟气进入脱硫塔出口105与75％左右量的主烟气混合排出，混合后的烟气温度在68-75℃之间，其水蒸汽已远离饱和点。夏季烟囱排放基本没有可视白烟；在环境温度只有-10℃以下时，可视白烟量很少。另一路由第一电动调节阀5控制调节，利用原烟道送至混凝土烟囱热备，保证窑炉应急时的热备直接抽风，保障窑炉安全运行。

出脱硫塔喷淋层102的含水汽较高的混合烟气在管束湍球冷凝装置103冷却后的冷凝水经过脱硫塔1内部的升气收水装置，将烟气冷凝水自流至冷凝水循环储槽8中进行循环冷却使用。经过长时间循环后的部分沉淀物，经泵加压送往沉淀物分离系统9，冷凝水循环储槽8中的水由工艺补水11补充，工艺补水11来自工艺水箱。多余的冷凝液由泵送至污水深度处理10再经过膜分离系统12处理后将这部分多余的冷凝水作为系统循环水补水循环使用，冷凝水零排放，不构成二次污染。

由冷凝液泵13加压，经过冷凝液板式换热器14冷却后的冷凝循环液由管道进入脱硫塔1内部的管束湍球冷凝装置103，继续循环冷却脱硫塔喷淋层102出口的含水汽较高的混合烟气，实现烟气冷却降温。

主脱硫泵6出口的脱硫液经过脱硫液板式换热器7冷却后脱硫液进入脱硫塔1内部的脱硫塔喷淋层102，与热烟气接触反应。由于温度降低脱硫效率提高的同时，脱硫液的汽化率减少，脱硫塔内部水汽浓度大大减少，为烟气脱白提供先决条件。

在主烟气流经管束湍球冷凝装置103与除雾装置104的过程中，冷凝水循环储槽8内的循环冷凝液经冷凝液泵13加压且经过冷凝液板式换热器14冷却后经管道与喷嘴，自超级管束湍球除尘除雾器A底部向下与烟气流向逆向喷淋，少量水雾在主烟气上升流速作用下自超级管束湍球除尘除雾器A底部与主烟气一道进入，在底部导流板作用下作多级变速与变向运动，使烟气中的不同粒径的液滴与液滴之间，微尘与微尘之间，液滴与微尘之间发生碰撞，从而凝并，粒径变大，在烟气的旋流力与向上的托力作用下，使湍流球在管束内“公转”，在湍流球的下层球公转力与摩擦力的作用使所有湍流球产生“自转”。

而烟气在冲击湍流球时，烟气中的水雾被吸附在湍流球上，较多的小液滴吸附在湍流球上，则湍流球的表面形成水膜，更多的液滴吸附在湍流球上使湍流球上的水膜变厚而形成水滴，解吸排出；微尘同样被液膜吸附，随液滴解吸而排出大的液滴，在重力作用下排出超级管束湍球除尘除雾器底部与喷淋液一起进入下部的超级管束湍球除尘除雾器B，干净的烟气自上部的超级管束湍球除尘除雾器排出，绝大部分低温喷淋液与顶部脱下来的含微量尘粒的液滴与主烟气逆流混和，从而吸收烟气中的热量，使烟气降温，同时吸收与溶入烟气中的有害物质如SO3、SO2，微尘等，再在重力作用下进入下层的超级管束湍球除尘除雾器B。

冷凝液进入超级管束湍球除尘除雾器B后，一方面由于气流速度的不断变化，与逆流液体的冲击，使液滴产生较多的小泡沫而增大与主烟气的接触面积；另一方面，其湍流器的表面积很大，其表面都为液膜与烟气接触的表面积也很大，从而提高了热溶解吸收反应的效率，使烟气充分达到降温，使烟气中的有害物质充分被液体带走，在降温过程中原含有饱和蒸汽的烟气由于被降温，其水蒸汽液相应变成水而被脱除，最后都在重力作用下流入底部的低阻力收水装置，再从低阻力收水装置环槽中流入管道，排入冷凝溶液循环罐内继续循环使用。

由于对烟气冷却的过程也伴随溶液对二氧化硫的吸收，逐步浓缩后在冷凝水循环储槽8内底部会有少量的硫酸铵沉淀物，通过泵将部分沉淀物送往膜分离系统12。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。