[發明專利]一種冷卻除濕的煙氣消白系統及方法

在審

• 申請號: 201711047622.X
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN109718655A
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 宋秉棠;趙殿金
• 申請（專利權）人: 天津華賽爾傳熱設備有限公司
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/50
• 代理公司: 天津展譽專利代理有限公司 12221
• 代理人: 陳欣

一種冷卻除濕的煙氣消白系統及方法，涉及煙氣脫硫以及煙氣消白煙工藝系統及方法，包括脫硫塔，降溫段換熱器與升溫段換熱器構成的熱媒水閉路循環，冷卻水進水管、冷卻水噴淋管、接水盤、冷卻水回水管構成的冷卻水單元；原煙經降溫段換熱器，被熱媒水冷卻后進入脫硫塔，脫硫后的煙氣經冷卻水進一步冷卻、除濕、除塵后進入升溫段換熱器，被熱媒水加熱后經煙囪排入大氣；通過冷卻水對凈煙的冷卻實現降低煙氣含濕量、降低煙氣消白熱負荷，提升煙氣除塵效率，通過冷卻水對凈煙的冷卻進一步提升煙氣除塵、除濕效率，利用原煙的熱量加熱凈煙，進一步提高除濕后的煙氣過熱度，實現消除白煙、減少粉塵與水汽的排放，并降低了整個脫硫工藝系統的投資。

技術領域

本發明涉及煙氣脫硫應用領域，尤其涉及冷卻除濕的煙氣消白系統及方法。

背景技術

隨著國家環境保護部頒布的《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13226-2011)的實施，要求燃煤鍋爐煙塵排放標準達到30mg/Nm³，SO₂含量按新建與現有電廠區分控制在100mg/m³、200mg/m³，今后重點地區煙塵與SO₂排放量控制在20mg/m3、50mg/m³。越來越嚴格的大氣污染物排放標準，迫使燃煤電廠及其他燃煤鍋爐企業需要對煙氣排放系統進行改造，以滿足超凈排放要求。

燃煤鍋爐以煤炭作為能源，在生產過程中產生大量粉塵、二氧化硫、三氧化硫及氮氧化物，目前，燃煤鍋爐普遍采用石灰石-石膏濕法技術進行煙氣脫硫處理。

然而，采用石灰石-石膏濕法技術脫硫后的煙氣含濕量大，排放過程中，煙氣在與大氣混合擴散過程中溫度降低，煙氣中的水析出，在煙囪周邊形成白霧，俗稱“煙羽”，近年來的研究表明，煙羽形成對霧霾有一定的促進作用，目前在上海等地，已經出臺相關政策，要求治理煙羽問題。

為了解決上述問題，現有技術主要是在脫硫塔與煙囪之間設置煙氣升溫換熱器，通過提升煙氣溫度來解決煙氣中水氣凝結產生的“煙羽”問題，但效果都不太好，主要是因為：

(1)為避免煙氣中水氣凝結，需要大幅提升煙氣溫度，煙氣升溫換熱器熱負荷巨大；

(2)受熱負荷限制，煙氣升溫換熱器體積龐大，而現有裝置多為原有裝置改造項目，可利用空間有限，無法滿足實際需要；

(3)對煙氣升溫只能解決表象問題，即消除肉眼可見的“白霧”，排放煙氣中所夾帶的水汽并沒有降低，因此并沒有實質性的實現減排，所以對治理霧霾的影響也非常有限。

發明內容

消除白色“煙羽”，核心是減少煙氣中的水汽排放量，同時盡可能提高煙氣中不飽和水蒸氣的過熱度。而結合現有國內裝置的現況，如何降低煙氣升溫換熱器的熱負荷，在現有裝置的場地、構架條件都很苛刻的前提下解決煙氣升溫與水汽減排，成為了解決問題的關鍵。

基于上述原因分析，本發明從兩方面入手：

1)減少煙氣中的水汽含量，實質上的實現減排；

2)降低煙氣升溫換熱器的熱負荷，降低煙氣換熱器的外形尺寸與設備重量，滿足現有裝置改造需求。

通過對煙氣降溫，降低煙氣中的含濕量，進而減少煙氣中的水汽含量，同時通過噴淋作用，將煙氣中的灰塵進一步洗滌凈化，減少煙氣排放中的灰塵及污染物，實現真正意義上的減排；同時煙氣中的水汽含量降低，在實現同等蒸汽過熱度的前提下，煙氣升溫換熱器的熱負荷大幅降低，進而降低煙氣換熱器的外形尺寸與重量，滿足裝置改造要求。

綜上，本發明具有如下創新性：

1)通過降低脫硫后煙氣溫度，降低脫硫后煙氣含濕量；

2)通過冷卻水降低煙氣溫度，降低煙氣中粉塵、SO₂、SO₃、NOx含量，實現真正的減排；