一种用于火电厂消白烟的装置的制作方法

本实用新型涉及火力发电厂工业废气环保领域，尤其涉及一种用于火电厂消除白烟的装置。

背景技术：

根据国家大气污染防治规划，部分省市环保政策要求火力发电厂脱硫后烟气进行除湿消白烟处理。目前烟气除湿的主流方案是进行脱硫塔第一层喷淋浆液降温，存在的问题是第一层喷淋浆液流量大，热交换负荷远远大于实际有效的热交换负荷，造成投资运行费用过高。烟气降温除湿后需要再加温5~6℃达到完全消除白烟的目的，常规设计采用烟气加热闭式循环水，闭式循环水再去加热脱硫后净烟气方案，系统过于庞大投资高。

技术实现要素：

有鉴于此，有必要提供一种投资省、施工方便、节水、节能的消白烟降温的装置及方法。

本实用新型为解决上述技术问题，所提供的一种用于火电厂消白烟的装置，该装置包括：除雾器、浆液喷淋层、脱硫塔、净烟道、脱硫循环泵；脱硫循环泵的出口与浆液喷淋层相连，入口与脱硫塔的浆液回流管相连，主要的功能是将脱硫塔中的浆液不断的循环，使烟气中的二氧化硫完全被吸收；除雾器位于脱硫塔的顶部，靠经脱硫塔出口；净烟道的入口连接脱硫塔的出口，出口连接烟囱；还包括：冷却喷淋层、浆液换热器、冷却浆液循环泵、烟气加热器；冷却喷淋层是脱硫塔内单独设置，位于除雾器与浆液喷淋层之间；浆液换热器的出口与冷却喷淋层与相连，入口与冷却浆液循环泵相连，冷却浆液循环泵的入口连接冷源（图中未标注）；烟气加热器位于净烟道内，靠近净烟道与烟囱的接口处；烟气进入脱硫塔后，依次经过浆液喷淋层、冷却喷淋层、除雾器，进入净烟道，最后经过烟气加热器加热后，排入烟囱。

优选地，所述冷却浆液循环泵流量为脱硫浆液循环泵流量的20%。

优选地，所述浆液换热器是液体—液体换热装置，冷源采用循环水，取自凝汽器循环水进口管道或凝汽器循环水出口管道。

优选地，所述烟气加热器加热功率应满足冬季能将烟气温度由45℃加热至51℃以上，夏季能将烟气温度由48℃加热至51℃以上。

优选地，所述烟气加热器的换热器管束型式为翅片管，材质2205不锈钢，其中换热器采用蒸汽管式换热器，蒸汽参数：温度180～320℃，压力0.4~0.5MPa。

优选地，所述烟气加热器散热面积不低于120平方米（不含翅片），布置在净烟道上，不需要均匀布置，加热器体积小，影响阻力小于20Pa。

本实用新型的优点在于：通过在脱硫塔内单独设置冷却喷淋层，低成本降低烟气温度进行除湿处理，投资运行成本降低40%以上，脱硫净烟气加热采用汽轮机低压抽汽，系统简单。投资运行成本低，提升除白烟效果。

附图说明

图1为本实用新型装置结构示意图。

图中标识：1、除雾器 2、冷却喷淋层 3、浆液喷淋层 4、脱硫塔（吸收塔） 5、净烟道 6、烟气加热器 7、脱硫循环泵 8、浆液换热器 9、冷却浆液循环泵。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1所示的实现框图，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型一种用于火电厂消白烟的装置，包括：除雾器1、冷却喷淋层2、浆液喷淋层3、脱硫塔4、净烟道5、烟气加热器6、脱硫循环泵7、浆液换热器8、冷却浆液循环泵9；脱硫循环泵7的出口与浆液喷淋层3相连，入口与脱硫塔的浆液回流管相连，主要的功能是将脱硫塔4中的浆液不断的以较大流量的循环，使烟气中的二氧化硫完全被吸收。

烟气进入脱硫塔4，首先经过的就是浆液喷淋层3，由于浆液喷淋层3通常是多层，且流量较大，使烟气中的二氧化硫完全被吸收。

烟气经过脱硫处理后，烟气向上进入冷却喷淋层2。

冷却喷淋层2是本实用新型在脱硫塔4内单独设置，将传统的脱硫塔加高2米，将冷却喷淋层2置于除雾器1与浆液喷淋层3之间，整套系统阻力增加不高于50Pa。冷却喷淋层2的入口与浆液换热器8的出口相连，浆液换热器8是液体—液体换热装置，通常是水—水换热装置，浆液换热器8的入口与冷却浆液循环泵9相连，冷却浆液循环泵9的入口连接冷源（图中未标注），冷源采用循环水，取自凝汽器循环水进口管道或凝汽器循环水出口管道。浆液循环泵9将冷源的浆液，以小流量输入浆液换热器8，即流量控制为脱硫循环泵7的20%，小流量有利于充分进行热交换，通过浆液换热器8将冷却浆液温度控制在冬季35℃，夏季42℃；经过浆液换热器8冷却后的冷却浆液，输送到冷却喷淋层2，同样是以小流量喷洒，即流量控制为脱硫循环泵7的20%的速率雾化喷洒，能使其与烟气充分接触，有效降温，通常可以达到，冬季脱硫塔出口烟气温度由49.25℃冷凝至45℃以下，夏季脱硫塔出口烟气温度由49.25℃冷凝至48℃以下。

烟气经过降温处理后，烟气向上进入除雾器1。

除雾器1位于脱硫塔4的顶部，靠经脱硫塔4出口位置；除雾器1通常设置成多层，目前常用的是三层设置，烟气经过除雾器1后，能有效的进行除湿处理。

烟气经过除雾处理后，向上进入净烟道5。净烟道5是连接脱硫塔4与烟囱的一个通道。

传统的烟气降温除湿后需要再加温5~6℃达到完全消除白烟的目的，常规设计采用烟气加热闭式循环水，闭式循环水再去加热脱硫后净烟气方案，系统过于庞大投资高。

本实用新型设置了烟气加热器6，安置于净烟道5内，靠近净烟道5与烟囱的接口处；烟气加热器6的换热器管束型式为翅片管，材质2205不锈钢。烟气加热器6的换热器采用蒸汽管式换热器，蒸汽参数：温度180～320℃，压力0.4~0.5MPa。烟气加热器6散热面积不低于120平方米（不含翅片），布置在净烟道上，不需要均匀布置，加热器体积小，影响阻力小于20Pa。烟气加热器6加热功率应满足冬季能将烟气温度由45℃加热至51℃以上，夏季能将烟气温度由48℃加热至51℃以上。

烟气经过烟气加热器6加热后，完全将白烟清除，达标排入烟囱。

实验烟气消白烟方案按1000MW机组参数进行设计计算。

脱硫塔单独设置烟气冷却喷淋层，冷却喷淋层设置在除雾器与浆液喷淋层之间，冷却喷淋浆液流量2500m3/h（脱硫浆液循环泵流量的20%），冷却浆液温度按冬季35℃、夏季42℃设计。浆液换热器布置在冷却浆液循环泵出口管道, 冬季脱硫塔出口烟气温度由49.25℃冷凝至45℃以下，热交换负荷36MW；夏季脱硫塔出口烟气温度由49.25℃冷凝至48℃以下（参照天津、河北环保排放标准冬季烟气排放温度45℃以下，夏季烟气排放温度48℃以下）。

浆液比热容按4.2kj/kg℃（4.5kj/l℃），烟气比热容按1.3kj/m3℃，水蒸气凝结热（汽化潜热）按2400kj/kg计算。

净烟气由49.5℃降温至45℃，每套脱硫系统饱和水凝结量为40t/h，凝结水质优于海水反渗透产水。脱硫的耗水量降低三分之一，通过减少冲洗水量，或除雾器淋水下方布置回收盘回收，达到用水平衡，节约用水。

烟气加热器布置在脱硫塔出口净烟道上。冬季将烟气温度由45℃加热至51℃以上，夏季烟气温度由48℃加热至51℃以上，达到完全消除白烟的目的，且相对于采用第一层喷淋12500m3/h浆液降温，换热器的投资可以降低70%，整个降温系统投资可以降低40%。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。