本發(fā)明涉及濕法煙氣脫硫技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種濕法脫硫塔內(nèi)熱管換熱節(jié)水除霧防石膏雨裝置。

背景技術(shù)：

我國(guó)90%的電廠脫硫時(shí)均采用石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)，早期的濕法脫硫系統(tǒng)均裝有氣-氣換熱器（gas-gasheater，簡(jiǎn)稱ggh），隨著時(shí)間的推移，其易腐蝕、堵塞等一系列問題已經(jīng)顯現(xiàn)，目前大部分電廠已取消ggh。

ggh的取消將導(dǎo)致排煙溫度降低，煙氣抬升高度降低，產(chǎn)生“石膏雨”問題，給附近的百姓生活帶來很大的影響。ggh并不能從實(shí)質(zhì)上消除“石膏雨”，故而從源頭上解決“石膏雨”問題，是采用石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)的當(dāng)務(wù)之急。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服背景技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種濕法脫硫塔內(nèi)熱管換熱節(jié)水除霧防石膏雨裝置。

本發(fā)明的濕法脫硫塔內(nèi)熱管換熱節(jié)水除霧防石膏雨裝置，包括脫硫漿液池、煙氣入口、托盤、漿液噴淋層、脫硫塔壁面、熱管換熱層、整流器、除霧器、沖水裝置和凈煙氣出口。其中漿液噴淋層設(shè)有三層；熱管換熱層設(shè)有六層，以一定角度錯(cuò)開布置；除霧器設(shè)有粗除霧器和精除霧器。

進(jìn)一步的，所述熱管換熱層沿圓形截面以一定角度呈水平方向布置，且每層熱管換熱層之間逆時(shí)針錯(cuò)開15°。

進(jìn)一步的，在脫硫塔壁面外側(cè)，熱管換熱層的放熱端周圍安裝有上、下兩層換熱風(fēng)扇，上層換熱風(fēng)扇頂部安裝有環(huán)形擋板。

進(jìn)一步的，在熱管換熱層吸熱端的上方安裝整流器。

進(jìn)一步的，脫硫塔壁面在熱管換熱層變截面入口處形成收縮段，出口處形成擴(kuò)張段。

進(jìn)一步的，熱管在脫硫塔壁面上的連接方式為螺紋連接。

本發(fā)明裝置的工作原理如下：當(dāng)含硫煙氣進(jìn)入脫硫塔后，首先經(jīng)過托盤，使煙氣的流速均勻，增大漿液噴淋層內(nèi)的煙氣與漿液之間的接觸面積，提高脫硫效果；而后煙氣穿過噴淋層到達(dá)布置有熱管換熱層入口處的收縮段，煙氣流速將會(huì)增加，提高熱管換熱層吸熱端的吸熱效率，降低了煙氣的飽和溫度，回收飽和煙氣中的大量水蒸氣；而后煙氣通過熱管換熱層出口處的擴(kuò)張段和整流器，降低了煙氣的流速，且使得煙氣流場(chǎng)均勻；最后煙氣經(jīng)過沖水裝置、粗除霧器和精除霧器，煙氣得到充分凈化和除霧，排出脫硫塔，從源頭上降低了石膏雨存在的可能。

本發(fā)明通過在塔內(nèi)引入熱管換熱層對(duì)煙氣進(jìn)行冷卻，不僅節(jié)省了大量的冷卻裝置及冷卻介質(zhì)，而且使冷凝液落入脫硫漿液池，減少了系統(tǒng)補(bǔ)水量，可謂是一舉多得。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種濕法脫硫塔內(nèi)熱管換熱節(jié)水除霧防石膏雨裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中a-a向剖視圖。

附圖標(biāo)記說明：1-脫硫漿液池；2-煙氣入口；3-托盤；4-漿液噴淋層；5-脫硫塔壁面；6-換熱風(fēng)扇；7-熱管換熱層；8-環(huán)形擋板；9-整流器；10-粗除霧器；11-沖水裝置；12-精除霧器；13-凈煙氣出口。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的技術(shù)方案能夠更好的被理解，下面將結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施情況。

如圖1所示，本發(fā)明的濕法脫硫塔內(nèi)熱管換熱節(jié)水除霧防石膏雨裝置，包括脫硫漿液池1、煙氣入口2、托盤3、漿液噴淋層4、脫硫塔壁面5、換熱風(fēng)扇6、熱管換熱層7、環(huán)形擋板8、整流器9、粗除霧器10、沖水裝置11、精除霧器12和凈煙氣出口13。其中，漿液噴淋層4設(shè)有三層；熱管換熱層7設(shè)有六層，各層之間以一定角度錯(cuò)開布置；熱管換熱層7的入口段為收縮段，出口段為擴(kuò)張段；在熱管換熱層7的入口段和出口段外墻上分別設(shè)置有換熱風(fēng)扇6；環(huán)形擋板8下游設(shè)置有整流器9；粗除霧器10位于沖水裝置11的上游和下游之間；精除霧器12位于沖水裝置11的下游。

本發(fā)明裝置的工作原理如下：當(dāng)含硫煙氣由煙氣入口2進(jìn)入脫硫塔后，首先經(jīng)過托盤3，使煙氣的流速均勻，增大漿液噴淋層4內(nèi)的煙氣與漿液之間的接觸面積，提高脫硫效果；而后煙氣穿過噴淋層4到達(dá)布置有熱管換熱層7入口處的收縮段，此時(shí)的煙氣流速將會(huì)增加，提高熱管換熱層7吸熱端的吸熱效率，從而降低了煙氣的飽和溫度，回收飽和煙氣中的大量水蒸氣；而后煙氣通過熱管換熱層7出口處的擴(kuò)張段和整流器9，降低了煙氣的流速，且使得煙氣流場(chǎng)均勻；最后煙氣經(jīng)過沖水裝置11、粗除霧器10和精除霧器12，煙氣得到充分凈化和除霧，由凈煙氣出口13排出脫硫塔。

由于ggh的取消，排煙溫度大幅度降低，因此電廠“冒白煙”現(xiàn)象十分普遍。為了從源頭上解決此問題，需采用降低煙氣溫度的方法，將飽和煙氣中的水蒸氣冷凝析出。目前，上海外高橋三電廠在吸收塔后加裝了一組冷卻器達(dá)到了減少排煙中的水蒸氣的目的，但是此方法不僅消耗能源和冷卻水，而且易造成二次攜帶。本發(fā)明提出在漿液噴淋層4與粗除霧器10之間加裝熱管換熱層7，不僅可以降低排煙的溫度，將飽和煙氣中的水蒸氣冷凝析出，而且可以通過粗除霧器10和精除霧器12除霧，避免二次攜帶。

本發(fā)明中，熱管采用工業(yè)純鈦等新型材料，可以防止酸性腐蝕。為了加強(qiáng)換熱，脫硫塔壁面5外側(cè)熱管換熱層7的放熱端裝有大量翅片，且在脫硫塔壁面外側(cè)裝有一定數(shù)量的換熱風(fēng)扇6，使熱管換熱層7的放熱端與周圍空氣強(qiáng)制對(duì)流換熱，增強(qiáng)散熱效果。為防止熱管換熱層7的放熱端受自然環(huán)境的破壞，在脫硫塔壁面5外側(cè)變截面擴(kuò)張段上方安裝有環(huán)形擋板8。

本發(fā)明中的熱管換熱層7中的熱管采用圓形管，其阻力小，接觸換熱面積大，有較好的換熱效果。為防止煙氣發(fā)生短路，熱管換熱層7每層以逆時(shí)針方向15°錯(cuò)開，從而達(dá)到較好的換熱效果。

本發(fā)明的中，熱管換熱層7入口段變截面處形成收縮段，此變化使來流煙氣流速增大，強(qiáng)化熱管換熱層7吸熱端的對(duì)流換熱；熱管換熱層7出口段變截面處形成擴(kuò)張段，使出口煙氣流速變小，利于除霧。為了使變截面收縮段的出口煙氣流速平緩、均勻，在收縮段的上方加裝整流器9，以此提升除霧器的效果。

熱管與脫硫塔壁面5之間以螺紋方式進(jìn)行連接，當(dāng)熱管換熱層7中的部分熱管發(fā)生故障時(shí)可以進(jìn)行更換。

通過模擬及計(jì)算可以得到不同機(jī)組容量下煙氣溫度每降低1℃/h的凝結(jié)水量，其結(jié)果見下表：

顯然，對(duì)于大容量機(jī)組，煙氣溫度每降低10℃，每小時(shí)將凝結(jié)出50-100噸左右的水。通過這種塔內(nèi)熱管換熱節(jié)水除霧防石膏雨裝置，不僅可以從源頭上處理石膏雨問題，而且可以減少系統(tǒng)補(bǔ)水量，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)保效益。

以上描述和解釋了本發(fā)明的主要原理、基本特征和其優(yōu)點(diǎn)，不能以此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍。上述說明書中描述的只是本發(fā)明的原理和特征，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還有諸多的變化與改進(jìn)，這些都在保護(hù)范圍內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種濕法脫硫塔內(nèi)熱管換熱節(jié)水除霧防石膏雨裝置。該系統(tǒng)自下而上分別是脫硫漿液池、煙氣入口、托盤、漿液噴淋層、熱管換熱層、整流器、除霧器及凈煙氣出口。其中漿液噴淋層設(shè)有三層；熱管換熱層設(shè)有六層，以一定角度錯(cuò)開布置；粗除霧器位于沖水裝置的上游和下游之間，精除霧器位于沖水裝置的下游。本發(fā)明具有換熱冷凝節(jié)水除霧功能，不需要引入冷卻裝置及冷卻介質(zhì)對(duì)煙氣進(jìn)行冷凝，系統(tǒng)具有成本低、能耗少、效率高、易更換等優(yōu)點(diǎn)，從而有效消除石膏雨。

技術(shù)研發(fā)人員：凌波;凌忠錢;曾憲陽;吳春潮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)計(jì)量大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.24
技術(shù)公布日：2017.07.04