一種提高濕法脫硫后煙氣過熱度的裝置及使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煙氣潛熱技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種集成了除霧、回收煙氣中水蒸氣、消除“白煙”和“煙囪雨”功能的一種提高濕法脫硫后煙氣過熱度的裝置及使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國大部分燃煤電廠采用濕法煙氣脫硫工藝，包括石灰石-石膏法、氨法及海水脫硫等工藝，分別采用石灰石漿液、氨水或海水等吸收液在脫硫塔內(nèi)噴淋洗滌煙氣，在此過程中，煙氣中的302被吸收液吸收，達到脫除S0 2的目的。
[0003]在濕法脫硫的過程中，煙氣在脫硫塔內(nèi)是冷卻加濕的過程，大量水分吸熱蒸發(fā)，煙氣溫度逐漸降低，相對濕度逐漸增大，最終達到煙氣的絕熱飽和點，成為溫度約50°C、相對濕度100%的飽和濕煙氣經(jīng)濕煙囪排放，由于濕煙氣與大氣存在溫差，飽和濕煙氣中的水蒸氣會在煙囪出口遇冷迅速凝結(jié)，形成“白煙”、“煙囪雨”現(xiàn)象，并在煙囪內(nèi)部形成酸液腐蝕煙囪結(jié)構(gòu)，而煙氣溫度低則直接導致了煙氣抬升擴散能力弱。
[0004]煙氣的過熱度Δ T即為煙氣的干球溫度與濕球溫度的溫度差?！鞍谉煛?、“煙囪雨”的根本原因在于濕煙氣的過熱度小，而飽和濕煙氣的過熱度為零，水蒸氣遇冷將會迅速凝結(jié)。燃煤電廠曾采用回轉(zhuǎn)式換熱器(RGGH)或管式換熱器(MGGH)等間壁式換熱器將脫硫后濕煙氣的干球溫度提高到80°C以上以提高煙氣的過熱度，避免煙氣迅速結(jié)露以解決煙囪腐蝕、“白煙”及擴散能力弱的問題，但目前由于換熱器易堵塞、阻力大、故障率高等問題已逐步被電廠淘汰、拆除。
[0005]吸收工質(zhì)是表面水蒸氣分壓力低于濕空氣中的水蒸氣分壓力的工質(zhì)，利用吸收工質(zhì)可實現(xiàn)水蒸氣由煙氣向吸收工質(zhì)的迀移，同時伴隨著水的凝結(jié)放熱，傳熱傳質(zhì)的耦合是其明顯特點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種提高濕法脫硫后煙氣過熱度的裝置及使用方法，該發(fā)明能夠杜絕一般脫硫塔排放濕煙氣的缺點，回收濕煙氣中的水蒸氣并予以再利用，降低煙氣露點，消除“煙囪雨”和“白煙”，提高煙氣排放溫度，進而提高煙氣擴散能力。
[0007]為了達成上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0008]一種提高濕法脫硫后煙氣過熱度的裝置，包括煙氣過熱器，煙氣過熱器包括容器，在容器內(nèi)設(shè)有若干個霧化噴嘴，霧化噴嘴與內(nèi)含有設(shè)定濃度的吸收工質(zhì)的工質(zhì)池分別連接，容器設(shè)有稀工質(zhì)出口，稀工質(zhì)出口與所述工質(zhì)池之間依次設(shè)有凈化器、稀工質(zhì)池和水液分離器；脫硫塔排出的相對濕度100%的飽和濕煙氣通過煙氣過熱器入口進入煙氣過熱器，在煙氣過熱器中噴淋吸收工質(zhì)，吸收工質(zhì)與煙氣直接接觸混合，部分水蒸氣迀移到吸收工質(zhì)中并放熱。
[0009]進一步地，在所述霧化噴嘴的下方設(shè)有接液裝置，所述接液裝置呈漏斗狀。
[0010]進一步地，凈化器為用于過濾稀工質(zhì)中粉塵顆粒的過濾裝置。
[0011]進一步地，所述霧化噴嘴呈多排多列水平設(shè)置。
[0012]進一步地，所述水液分離器中稀工質(zhì)的蒸汽壓高于水液分離器中空氣的水蒸氣分壓力。
[0013]進一步地，所述水液分離器為閃蒸器，在所述水液分離器與所述工質(zhì)池之間設(shè)有冷卻器。
[0014]進一步地，所述吸收工質(zhì)為氯化鈣、氯化鋰或溴化鋰的水溶液或其中二種或三者的混合溶液。
[0015]進一步地，所述吸收工質(zhì)的濃度為40%?50%，吸收工質(zhì)的蒸氣壓低于煙氣中水蒸氣分壓力。
[0016]進一步地，所述接液裝置包括多個中部交叉的金屬板，每個金屬板的中部低于兩側(cè)。
[0017]進一步地，該裝置設(shè)于煙氣脫硫塔與煙囪之間。
[0018]所述的裝置的使用方法，具體步驟如下:
[0019]1)在工質(zhì)池中添加設(shè)定濃度的吸收工質(zhì)；
[0020]2)通過吸收栗將工質(zhì)池中的吸收工質(zhì)抽吸到霧化噴嘴處進行噴淋；
[0021]3)稀工質(zhì)通過稀工質(zhì)出口流經(jīng)凈化器進行過濾，過濾后流入稀工質(zhì)池中；
[0022]4)稀工質(zhì)池中的稀工質(zhì)進入水液分離器分離出高濃度的吸收工質(zhì)和水；
[0023]5)經(jīng)分離后的水用于循環(huán)利用，分離后的吸收工質(zhì)通過冷卻器進入工質(zhì)池中重復利用。
[0024]本發(fā)明的工作原理是:脫硫塔排出的相對濕度100%的飽和濕煙氣通過煙氣過熱器入口進入煙氣過熱器，在煙氣過熱器中噴淋吸收工質(zhì)，吸收工質(zhì)與煙氣直接接觸混合，部分水蒸氣迀移到吸收工質(zhì)中并放熱，煙氣的含濕量降低、露點溫度降低，溫度升高，過熱度提高，然后煙氣通過煙囪排放。在過熱器外部設(shè)有向過熱器的霧化噴嘴輸送設(shè)定濃度吸收工質(zhì)的工質(zhì)池，吸收工質(zhì)經(jīng)吸收栗輸入到過熱器的霧化噴嘴，噴淋吸收水蒸氣后形成稀工質(zhì)，稀工質(zhì)在煙氣過熱器底部通過稀工質(zhì)出口流出至凈化器，凈化器將吸收工質(zhì)與煙氣接觸過程中捕集的粉塵顆粒等雜質(zhì)過濾凈化后流入稀工質(zhì)池，經(jīng)稀工質(zhì)栗輸入到水液分離器實現(xiàn)吸收工質(zhì)與水分的分離，分離后的吸收工質(zhì)經(jīng)冷卻器冷卻后送入工質(zhì)池再次循環(huán)利用。
[0025]本發(fā)明的有益效果是:
[0026]1)通過吸收工質(zhì)與煙氣的直接接觸，使水蒸氣由煙氣向吸收工質(zhì)迀移并放熱，煙氣的露點溫度降低，溫度升高，過熱度提高，擴散能力增強，從根本上避免了煙囪出口“白煙”、“煙囪雨”的現(xiàn)象。
[0027]2)無需間壁式換熱裝置，煙氣與吸收工質(zhì)直接接觸進行傳熱傳質(zhì)，效率高，阻力小，煙氣出口參數(shù)可根據(jù)要求進行調(diào)節(jié)。
[0028]3)吸收工質(zhì)循環(huán)利用，系統(tǒng)運行僅水栗耗用電能，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，低耗能、無污染。
【附圖說明】
[0029]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0030]其中:1 一脫硫塔2—煙氣過熱器3—煙囪4一過熱器入口 5—過熱器出口 6—工質(zhì)池7—吸收栗8—霧化噴嘴9一稀工質(zhì)出口 10—凈化器11一稀工質(zhì)池12—稀工質(zhì)栗13—水液分離器14一冷卻器。
【具體實施方式】
[0031]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述。
[0032]實施例1
[0033]如圖1所示，脫硫塔1排出的溫度約50°C、相對濕度100%的飽和濕煙氣通過煙氣過熱器入口 4進入煙氣過熱器2，在煙氣過熱器2中煙氣與吸收工質(zhì)交叉流動、直接接觸進行熱質(zhì)交換，煙氣中部分水蒸氣迀移到吸收工質(zhì)中并放熱，煙氣的含濕量降低、露點溫度降低，干球溫度升高，過熱度提高，在過熱器出口 5匯集并通過煙囪3排放至大氣。在煙氣過熱器2外部設(shè)有向煙氣過熱器2輸送設(shè)定濃度吸收工質(zhì)的工質(zhì)池6，吸收工質(zhì)經(jīng)吸收栗7輸入到過熱器的霧化噴嘴8，經(jīng)霧化噴嘴8噴淋吸收水蒸氣后形成稀工質(zhì)，稀工質(zhì)在煙氣過熱器2底部通過稀工質(zhì)出口 9流入至凈化器10，凈化器10將吸收工質(zhì)與煙氣接觸過程中捕集的粉塵顆粒等雜質(zhì)過濾凈化后流入稀工質(zhì)池11，稀工質(zhì)經(jīng)稀工質(zhì)栗12輸入到水液分離器13(閃蒸器)實現(xiàn)吸收工質(zhì)與水分的分離，分離后的吸收工質(zhì)經(jīng)冷卻器14冷卻后送入工質(zhì)池再次循環(huán)利用。
[0034]所述吸收工質(zhì)為氯化鈣、氯化鋰或溴化鋰的水溶液或其中二種或三者的混合溶液，所述吸收工質(zhì)的濃度為40%?50%，吸收工質(zhì)的蒸氣壓低于煙氣中水蒸氣分壓力。
[0035]霧化噴嘴8采用逆流噴淋方式。
[0036]實施例2
[0037]本實施例與實施例1的區(qū)別是:
[0038]在霧化噴嘴8的下方設(shè)有接液裝置，接液裝置(為接液盤)包括多個中部交叉的金屬板，每個金屬板的中部低于兩側(cè)。
[0039]實施例3
[0040]本實施例與實施例1的區(qū)別是:
[0041 ] 在霧化噴嘴8的下方設(shè)有填料，增加傳質(zhì)面積，降低設(shè)備體積，提高除濕效率。
[0042]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種提高濕法脫硫后煙氣過熱度的裝置，其特征在于，包括煙氣過熱器，煙氣過熱器包括容器，在容器內(nèi)設(shè)有若干個霧化噴嘴，霧化噴嘴與內(nèi)含有設(shè)定濃度的吸收工質(zhì)的工質(zhì)池連接，容器設(shè)有稀工質(zhì)出口，稀工質(zhì)出口與所述工質(zhì)池之間依次設(shè)有凈化器、稀工質(zhì)池和水液分離器。2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，在所述霧化噴嘴的下方設(shè)有接液裝置，所述接液裝置呈漏斗狀。3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述霧化噴嘴呈多排多列水平設(shè)置。4.如權(quán)利要求1或2或3所述的裝置，其特征在于，所述水液分離器中稀工質(zhì)的蒸汽壓高于水液分離器中空氣的水蒸氣分壓力。5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述水液分離器為閃蒸器，在所述水液分離器與所述工質(zhì)池之間設(shè)有冷卻器。6.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的裝置，其特征在于，所述吸收工質(zhì)為氯化鈣、氯化鋰或溴化鋰的水溶液或其中二種或三者的混合溶液。7.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的裝置，其特征在于，所述吸收工質(zhì)的濃度為40%?50 %，吸收工質(zhì)的蒸氣壓低于煙氣中水蒸氣分壓力。8.如權(quán)利要求2中任一項所述的裝置，其特征在于，所述接液裝置包括多個中部交叉的金屬板，每個金屬板的中部低于兩側(cè)。9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該裝置設(shè)于煙氣脫硫塔與煙囪之間。10.如權(quán)利要求1-9中任一項所述的裝置的方法，其特征在于，具體步驟如下: 1)在工質(zhì)池中添加設(shè)定濃度的吸收工質(zhì)； 2)通過吸收栗將工質(zhì)池中的吸收工質(zhì)抽吸到霧化噴嘴處進行噴淋； 3)稀工質(zhì)通過稀工質(zhì)出口流經(jīng)凈化器進行過濾，過濾后流入稀工質(zhì)池中； 4)稀工質(zhì)池中的稀工質(zhì)進入水液分離器分離出高濃度的吸收工質(zhì)和水； 5)經(jīng)分離后的水用于循環(huán)利用，分離后的吸收工質(zhì)通過冷卻器進入工質(zhì)池中重復利用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種提高濕法脫硫后煙氣過熱度的裝置及使用方法，裝置包括煙氣過熱器，煙氣過熱器包括容器，在容器內(nèi)設(shè)有若干個霧化噴嘴，霧化噴嘴與內(nèi)含有設(shè)定濃度的吸收工質(zhì)的工質(zhì)池連接，容器設(shè)有稀工質(zhì)出口，稀工質(zhì)出口與所述工質(zhì)池之間依次設(shè)有凈化器、稀工質(zhì)池和水液分離器，本發(fā)明的有益效果是：通過吸收工質(zhì)與煙氣的直接接觸，使水蒸氣由煙氣向吸收工質(zhì)遷移并放熱，煙氣的露點溫度降低，溫度升高，過熱度提高，擴散能力增強，從根本上避免了煙囪出口“白煙”、“煙囪雨”的現(xiàn)象；無需間壁式換熱裝置，煙氣與吸收工質(zhì)直接接觸進行傳熱傳質(zhì)，效率高，阻力小，煙氣出口參數(shù)可根據(jù)要求進行調(diào)節(jié)。
【IPC分類】B01D47/14, B01D53/14, B01D47/05, B01D53/18, F23J15/06, B01D47/06
【公開號】CN105363319
【申請?zhí)枴緾N201510932110
【發(fā)明人】董勇, 呂揚, 崔琳
【申請人】山東大學
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年12月14日