烟气处理装置的调温装置和具有其的烟气处理装置的制作方法

本实用新型涉及烟气处理技术领域，具体而言，涉及一种烟气处理装置的调温装置和具有所述烟气处理装置的调温装置的烟气处理装置。

背景技术：

相关技术中的烟气处理装置的调温装置，采用开式冷却水或空气对喷淋水进行冷却，但受环境温度影响大，导致对喷淋水的冷却效果较差。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种烟气处理装置的调温装置，该烟气处理装置的调温装置具有冷却效果好、成本低等优点。

为实现上述目的，根据本实用新型的第一方面的实施例提出一种烟气处理装置的调温装置，所述烟气处理装置的调温装置包括：用于对所述烟气处理装置的喷淋水进行冷却的第一换热器；用于对所述烟气处理装置的喷淋水进行冷却的第二换热器，所述第二换热器与开式冷却水水源连通；用于产生冷却水的吸收式热泵；切换组件，所述切换组件在夏季状态和冬季状态之间可切换，所述切换组件在所述夏季状态时连通所述吸收式热泵和所述第一换热器以使所述喷淋水和所述吸收式热泵产生的冷却水进行换热，所述切换组件在所述冬季状态时连通所述第二换热器和开式冷却水水源以使所述喷淋水和所述开式冷却水进行换热。

根据本实用新型实施例的烟气处理装置的调温装置，具有冷却效果好、成本低等优点。

另外，根据本实用新型上述实施例的烟气处理装置的调温装置还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的一个实施例，所述烟气处理装置的调温装置还包括供所述喷淋水流过的喷淋水管，所述第一换热器和所述第二换热器通过所述喷淋水管串联连接。

根据本实用新型的一个实施例，所述第二换热器在所述喷淋水的流动方向上位于所述第一换热器的上游。

根据本实用新型的一个实施例，所述第二换热器的换热面积大于等于所述第一换热器的换热面积。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一换热器与所述第二换热器的换热面积之比为0.1-1。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一换热器与所述第二换热器的换热面积之比为0.25-1。

根据本实用新型的一个实施例，所述切换组件包括：第一导水管，所述第一导水管分别与第一换热器和所述开式冷却水水源连通，所述吸收式热泵连接在所述第一导水管上；第一导水支路，所述第一导水支路分别与所述第一换热器和所述开式冷却水水源连通且与所述第一导水管并联；第二导水管，所述第二导水管分别与所述第二换热器和所述开式冷却水水源连通；第一通断阀，所述第一通断阀连接在所述第一导水管上；第二通断阀，所述第二通断阀连接在所述第一导水支路上，其中，当所述切换组件处于所述夏季状态时，所述第二通断阀关闭且所述第一通断阀打开，当所述切换组件处于所述冬季状态时，所述第一通断阀关闭且所述第二通断阀打开。

根据本实用新型的一个实施例，所述烟气处理装置的调温装置还包括冷却循环泵，所述冷却循环泵连接在所述第一导水管上。

根据本实用新型的第二方面的实施例提出一种烟气处理装置，所述烟气处理装置包括根据本实用新型的第一方面的实施例所述的烟气处理装置的调温装置。

根据本实用新型实施例的烟气处理装置，通过利用根据本实用新型的第一方面的实施例所述的烟气处理装置的调温装置，具有处理效果好、成本低等优点。

根据本实用新型的一个实施例，所述烟气处理装置还包括：吸收塔；用于对烟气进行脱硫脱硝的下喷淋装置，所述下喷淋装置设在所述吸收塔内；用于对烟气进行消白的上喷淋装置，所述上喷淋装置设在所述吸收塔内且位于所述下喷淋装置的上方，所述第一换热器和所述第二换热器用于对所述上喷淋装置的喷淋水进行冷却。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的烟气处理装置的结构示意图。

附图标记：烟气处理装置1、烟气进口101、烟气出口102、催化剂投放口103、吸收塔100、脱硫脱硝区110、消白区120、下喷淋装置200、吸收塔循环泵300、上喷淋装置400、集水装置500、消白循环泵600、烟气处理装置的调温装置700、第一换热器710、第二换热器720、吸收式热泵730、第一导水管740、第一通断阀741、第二导水管750、第一导水支路760、第二通断阀761、冷却循环泵770、消白水箱800、臭氧分布器900、开式冷却水水源2、臭氧气源3。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

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”、“轴向”、“径向”、“周向”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装置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，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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考附图描述根据本实用新型实施例的烟气处理装置的调温装置700。

如图1所示，根据本实用新型实施例的烟气处理装置的调温装置700包括第一换热器710、第二换热器720、吸收式热泵730和切换组件。

第一换热器710用于对所述烟气处理装置的喷淋水进行冷却。第二换热器720用于对所述烟气处理装置的喷淋水进行冷却，第二换热器720与开式冷却水水源2连通。吸收式热泵730用于产生冷却水。所述切换组件在夏季状态和冬季状态之间可切换，所述切换组件在所述夏季状态时连通吸收式热泵730和第一换热器710以使所述喷淋水和吸收式热泵730产生的冷却水进行换热，所述切换组件在所述冬季状态时连通第二换热器720和开式冷却水水源以使所述喷淋水和所述开式冷却水进行换热。

根据本实用新型实施例的烟气处理装置的调温装置700，通过设置第一换热器710和第二换热器720，可以利用两个换热器对所述喷淋水进行降温，以保证对所述喷淋水的冷却效果。

并且，通过设置所述切换组件，可以根据环境温度对第一换热器710的冷却介质进行切换。例如可以在环境温度较高(如夏季)时，通过吸收式热泵730吸收厂区废热产生的冷却水对所述喷淋水进行冷却，这样可以便于使所述冷却水具有较低的温度，使冷却水的温度低于环境温度，进一步避免受到环境温度的影响，提高对烟气的喷淋消白效果；还可以在环境温度较低(如冬季)时，而且可以充分利用厂区废热，节约投资和运行成本，使第一换热器710与开式冷却水水源2连通，直接利用开式冷却水对所述喷淋水进行冷却，从而降低吸收式热泵730的使用频率，延长吸收式热泵730的使用寿命，减小吸收式热泵730的维护成本。

此外，通过设置第一换热器710和第二换热器720对所述喷淋水进行冷却，采用高效的大温差水水换热的方式，可以有效减少投资和运行成本。

具体而言，所述厂区废热可以来自冶金生产中的低品质余热资源，如冲渣热水、低压蒸汽等。

因此，根据本实用新型实施例的烟气处理装置的调温装置700具有冷却效果好、成本低等优点。

下面参考附图描述根据本实用新型具体实施例的烟气处理装置的调温装置700。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图1所示，根据本实用新型实施例的烟气处理装置的调温装置700包括第一换热器710、第二换热器720、吸收式热泵730和切换组件。

具体地，如图1所示，烟气处理装置的调温装置700还包括供所述喷淋水流过的喷淋水管，第一换热器710和第二换热器720通过所述喷淋水管串联连接。这样可以实现多级换热的冷却方式，保证对所述喷淋水的冷却效果。

更为具体地，如图1所示，第二换热器720在所述喷淋水的流动方向上位于第一换热器710的上游。这样可以使所述喷淋水先后依次经过第二换热器720和第一换热器710，进一步保证对所述喷淋水的冷却效果。

有利地，如图1所示，第二换热器720的换热面积大于等于第一换热器710的换热面积。这样可以使第一换热器710和第二换热器720的结构更加合理，提高对所述喷淋水的冷却效果。

更为有利地，如图1所示，第一换热器710与第二换热器720的换热面积之比为0.1-1。具体而言，如图1所示，第一换热器710与第二换热器720的换热面积之比为0.25-1。这样可以进一步提高对所述喷淋水的冷却效果。

图1示出了根据本实用新型一个具体示例的烟气处理装置的调温装置700，如图1所示，所述切换组件包括第一导水管740、第一导水支路760、第二导水管750、第一通断阀741和第二通断阀761，第一导水管740分别与第一换热器710和开式冷却水水源2连通，吸收式热泵730连接在第一导水管740上。第一导水支路760分别与第一换热器710和开式冷却水水源2连通且与第一导水管740并联。第二导水管750分别与第二换热器720和开式冷却水水源2连通。第一通断阀741连接在第一导水管740上。第二通断阀761连接在第一导水支路760上，其中，当所述切换组件处于所述夏季状态时，第二通断阀761关闭且第一通断阀741打开，当所述切换组件处于所述冬季状态时，第一通断阀741关闭且第二通断阀761打开。这样可以实现第一换热器710的换热介质在吸收式热泵730产生冷却水和开式冷却水水源2的切换。

具体地，第一导水管740、第二导水管750和第一导水支路760可以均包括进水管和出水管且每个管路上均设有通断阀。

有利地，如图1所示，调温装置700还包括冷却循环泵770，冷却循环泵770连接在第一导水管740上。这样可以保证吸收式热泵730产生冷却水的循环动力，保证冷却水顺畅循环。

下面描述根据本实用新型实施例的烟气处理装置1。根据本实用新型实施例的烟气处理装置1包括根据本实用新型上述实施例的烟气处理装置的调温装置700。

根据本实用新型实施例的烟气处理装置1，通过利用根据本实用新型上述实施例的烟气处理装置的调温装置700，具有处理效果好、成本低等优点。

烟气处理装置1还包括吸收塔100、上喷淋装置400和下喷淋装置200。下喷淋装置200用于对烟气进行脱硫脱硝，下喷淋装置200设在吸收塔100内。上喷淋装置400用于对烟气进行消白，上喷淋装置400设在吸收塔100内且位于下喷淋装置200的上方，第一换热器710和第二换热器720用于对上喷淋装置400的喷淋水进行冷却。这样可以便于降低上喷淋装置400的喷淋水对烟气进行喷淋时的温度，便于使喷淋水的水温低于环境温度，避免喷淋水受外界温度影响，从而提高对烟气的喷淋消白效果。

具体地，调温装置700设在吸收塔100的外部。由于在吸收塔100外部换热，减少吸收塔100体积，利于进行改造工程，使原有吸收塔利旧成为可能。

具体而言，根据本实用新型实施例的烟气处理装置1包括吸收塔100、下喷淋装置200、吸收塔循环泵300、上喷淋装置400、集水装置500和消白循环泵600。

吸收塔100内具有脱硫脱硝区110和位于脱硫脱硝区110上方的消白区120，吸收塔100上设有与脱硫脱硝区110连通的烟气进口101和与消白区120连通的烟气出口102。下喷淋装置200用于对烟气进行脱硫脱硝，下喷淋装置200设在脱硫脱硝区110内。吸收塔循环泵300分别与吸收塔100的底部和下喷淋装置200连通，吸收塔循环泵300、下喷淋装置200和吸收塔100的底部之间循环有下喷淋水。上喷淋装置400用于对烟气进行消白，上喷淋装置400设在消白区120内。集水装置500用于收集上喷淋装置400喷出的水，集水装置500设在消白区120内且允许烟气通过。消白循环泵600分别与上喷淋装置400和集水装置500连通，消白循环泵600、上喷淋装置400和集水装置500之间循环有上喷淋水。

下面参考附图描述根据本实用新型实施例的烟气处理装置1的工作过程。

烧结烟气通过烟气进口101进入吸收塔100的脱硫脱硝区110，经下喷淋装置200喷出的下喷淋水喷淋进行脱硫脱硝并进行降温；

之后烟气穿过集水装置500再进入吸收塔100的消白区120，经上喷淋装置400喷出的上喷淋水喷淋除雾，并进行降温。此过程中，接近于饱和状态的烟气达到过饱和状态，烟气中大量水蒸气凝结为水分析出，烟气中夹带的细颗粒物被喷淋水和凝结水吸收，从而解决了催化剂逃逸、氨逃逸与气溶胶产生的问题。最终烟气经喷淋、除雾后，通过烟气出口102排放到大气中。

根据本实用新型实施例的烟气处理装置1，通过设置下喷淋装置200和上喷淋装置400，可以对烟气进行脱硫脱硝和除雾消白，保证对排出烟气的脱硫脱硝以及消白效果，从而满足烟气的排放标准。

并且，通过将吸收塔100内划分脱硫脱硝区110和消白区120，并分别设置下喷淋装置200和上喷淋装置400，可以将烟气的不同处理过程集成在同一吸收塔100内。这样采用单塔分区的方式完成烟气的脱硫脱硝消白处理过程，相比相关技术中的烟气处理装置，可以省去不必要的建塔占地，从而减小烟气处理装置1的占地面积。

进一步地，由于上喷淋水和下喷淋水均在吸收塔100外部进行循环换热，可以进一步减少吸收塔100的提及，进一步减小吸收塔100的占地面积，而且可以便于对现有吸收塔进行改造，例如，可对于现有技术中原湿法脱硫的场地上完成脱硫脱硝消白的综合处理改造。

此外，由于烟气的不同处理过程集成在同一吸收塔100内，可以使烟气处理装置1更加简洁，降低烟气处理装置1的维护量，降低维护成本，满足烧结工艺常年的运行要求。

图1示出了根据本实用新型一个具体示例的烟气处理装置1。如图1所示，集水装置500与消白循环泵600之间连接有消白水箱800。这样可以利用消白水箱800存储所述上冷却水，而且可以便于杂质滞留在消白水箱800内，从而提高对烟气的处理效果。

有利地，如图1所示，烟气进口101连接有臭氧分布器900，臭氧分布器900与臭氧气源3连通。这样可以提高臭氧与烟气的混合效果，保证对烟气的脱硫脱硝效果。

本领域的技术人员可以理解的是，臭氧也可以通过其他方式通入脱硫脱硝区。

更为有利地，如图1所示，吸收塔100的底部还设有用于向脱硫脱硝区110内投放催化剂的催化剂投放口103。这样可以便于向脱硫脱硝区110内投放催化剂，以提高对烟气的脱硫脱硝效果。

本领域的技术人员可以理解的是，催化剂也可以通过其他方式投放入脱硫脱硝区。

具体地，如图1所示，下喷淋装置200为多个且沿上下方向间隔设置。这样可以利用多个下喷淋装置200对烟气进行喷淋，从而进一步提高对烟气的喷淋效果。

所述上喷淋水和所述下喷淋水可以为氨水。

下面参考图1描述根据本实用新型具体实施例的烟气处理装置1的工作过程。

120-160℃的烧结烟气先进入吸收塔100的脱硫脱硝区110，经下喷淋装置200喷出的所述下喷淋水喷淋降温至55-60℃，烟气中的so2和nox在催化剂的作用下与臭氧结合完成氧化，并被氨水吸收形成硫酸铵和硝酸铵。

55-60℃烧结烟气再进入吸收塔100的消白区120，经来上喷淋装置400喷出的20-30℃的上喷淋水的喷淋、除雾降温至35-45℃，此过程中，接近于饱和状态的烟气达到过饱和状态，烟气中大量水蒸气凝结为水分析出，烟气中夹带的催化剂、氨气、铵盐等细颗粒物被喷淋水和凝结水吸收回到消白水箱800，从而解决了催化剂逃逸、氨逃逸与气溶胶产生的问题。最终烟气经喷淋、除雾后，排放到大气中。

同时，消白水箱800内的所述上喷淋水经消白循环泵600加压后，经调温装置700冷却后，送至吸收塔100的消白区120，与烟气直接换热后，经集水装置500回收回到消白水箱800，完成循环；所述下喷淋水经过吸收塔循环泵300加压后输送至下喷淋装置200，对烟气喷淋后经过吸收塔100底部收集后回到吸收塔循环泵300，完成循环。

经验证，根据本实用新型实施例的烟气处理装置1能够满足：

夏季(4月-10月)：烟温降低8％以上，含湿量降低15％以上；

冬季(11月-次年3月)：烟温降低15％以上，含湿量降低30％以上。

根据本实用新型实施例的烟气处理装置1的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。