[發明專利]一種煙氣深度收熱和凈化的處理工藝

有效

• 申請號: 201811283013.9
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109126364B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 陸劍鳴;陳忠;李保國;程新華
• 申請（專利權）人: 南京圣卡孚科技有限公司
• 主分類號: B01D53/00
• 分類號: B01D53/00;B01D47/06;F28D21/00
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

一種煙氣深度收熱和凈化的處理工藝，涉及加熱技術和凈化廢氣的技術領域。本發明由余熱回收、脫硫及凈化消白煙三個單元構成，煙氣進入余熱回收單元的若干級換熱區，采用去離子冷卻水換熱，并可以實現在負壓條件下以低于常壓沸點汽化吸熱，使煙氣余熱以蒸汽形式回收，再經過預熱段排出；收熱后的降溫煙氣進入脫硫單元時可降低水蒸發量；從脫硫單元排出的煙氣經凈化消白煙單元的噴霧降溫、膜除霧、煙氣再加熱處理后排放。本發明一方面可使更多的煙氣余熱以熱焓更高的蒸汽形式回收，另一方面還能使煙氣深度凈化，實現煙氣出口無“白煙”的超低排放。

技術領域

本發明涉及加熱技術和凈化廢氣技術領域，尤其涉及一種煙氣深度收熱和凈化的處理工藝。

背景技術

我國是當今世界煙氣排量最大的國家之一，而煙氣排放主要集中在電力、煉化、熱力、焦化、冶金等領域。根據相關規范要求，目前煙氣進入脫硫之前的溫度基本都控制在130～180℃之間，部分甚至超過200℃。如何充分回收利用煙氣余熱、盡量降低余熱排放是本領域技術工作者面臨的主要課題之一。

與此同時，為治理霧霾污染，消除煙氣排放時的“白煙”也勢在必行。絕大部分煙囪排出的白煙，是來自于煙氣濕法處理過程中水的汽化形成的，例如濕法脫硫后排出的含濕尾氣形成的白煙。因此，有效回收熱能又成為煙氣脫“白煙”的重要前提。

很多技術選擇用冷卻水對煙氣降溫，但這樣不能有效解決“白煙”排放問題。不僅因為煙氣換熱必然伴隨的設備腐蝕和效率不高，更主要的是當煙氣溫度在130℃以下時，絕大部分余熱只能將冷卻水加熱，基本得不到蒸汽。而為了能夠循環使用又必須通過涼水塔對冷卻水降溫，這樣本質上是將“白煙”和熱能從煙囪轉移到涼水塔進行排放。

目前，設法兼顧煙氣余熱回收和消除白煙的處理技術主要有：1)MGGH技術，利用熱媒水的閉式循環流動，將從原煙氣獲得的熱量用來加熱脫硫除塵后的凈煙氣，以達到增強煙氣擴散能力從而從感官上減輕煙囪的“白色煙羽”問題，但仍然有大量的煙氣余熱釋放到環境中。2)相變換熱和熱管換熱技術，該技術利用水的汽化吸收煙氣余熱，但為了避免或降低酸結露腐蝕和灰堵，也因為換熱條件所限，最終的排煙溫度基本都控制在130℃左右，甚至更高。不能解決煙道出口的“白煙”污染問題。3)也有報道通過冷卻水與煙氣直接接觸，回收脫硫后煙氣尾熱得到溫熱水，再將該溫熱水通過換熱器與更高溫度的煙氣換熱得到高溫熱水，最后通過熱泵負壓蒸發得到工藝蒸汽。這種方式存在顯著的缺陷：首先，脫硫后低溫煙氣仍含有懸浮物和微量酸，采用氣、液接觸式雖然可以換得余熱，但水中水溶解了可觀的灰分等雜質，再用于高溫煙氣換熱繼而產生蒸汽，必然導致后續設備的換熱管內部形成腐蝕和積垢，并將迅速累積，會嚴重影響換熱器和蒸發器的換熱效率和安全使用。其次，按此技術路線產生的蒸汽含有少量酸性氣體和二氧化碳等，也會對熱泵壓縮機造成腐蝕和毀壞。

隨著環保政策要求和公眾環保意識的不斷提高，煙氣排放標準也在日益嚴苛，社會需要即能對煙氣深度凈化，又能將煙氣中余熱盡可能利用的新技術。

發明內容

本發明所解決的是提供一種煙氣深度收熱和凈化的處理工藝，可充分回收煙氣余熱并用以產生蒸汽，同時有效消除煙氣排放時的“白煙”現象，并能深度去除煙塵、氣凝膠等污染物。

一種煙氣深度收熱和凈化的處理工藝，由余熱回收單元、脫硫單元及凈化消白煙單元構成。煙氣經過余熱回收單元得到降溫煙氣，降溫煙氣經過脫硫單元后得到脫硫后煙氣，脫硫后煙氣再經凈化消白煙單元后進入煙囪排放。通過余熱回收單元，可將煙氣中的熱能以蒸汽形式加以回收，同時使得煙氣溫度降低到75℃甚至更低，穿過含硫煙氣的“酸露點”；降溫煙氣的熱焓降低，使得脫硫單元作業中水的蒸發量也顯著降低；再經過凈化消白煙單元處理后，可實現煙囪排放口無白煙的超凈排放。

本發明的余熱回收單元的主要設備包括：換熱區、循環泵，和預熱段；其中的換熱區由煙道內的管程為冷卻水的負壓自浸潤換熱管束，和煙道外的負壓汽液隔離包、負壓蒸氣壓縮機，和冷卻水補充管口和采出管口構成。