[發明專利]可實現飽和濕煙氣冷凝降溫的高效湍流換熱裝置及方法

在審

• 申請號: 202011183147.0
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112304115A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 孟令海;李楠;余昭;宦宣州;吳曉龍;牛擁軍;雷鳴;余福勝;王定幫;李興華;何仰朋;郭浩然;王少亮;石振晶;鄒喬;王韶暉
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司;西安西熱鍋爐環保工程有限公司
• 主分類號: F28C1/14
• 分類號: F28C1/14;F28F25/02;F28F25/06;B01D53/50;B01D53/80
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 房鑫

本發明公開了一種可實現飽和濕煙氣冷凝降溫的高效湍流換熱裝置及方法，包括冷卻塔、吸收塔、湍流換熱裝置本體及煙囪，其中，吸收塔的煙氣出口與煙囪相連通，吸收塔內設置有若干上層噴淋層及若干下層噴淋層，湍流換熱裝置本體包括冷源入口、冷源出口及湍流換熱器本體，湍流換熱器本體位于上層噴淋層與下層噴淋層之間，湍流換熱器本體內部設置有空腔，湍流換熱器本體上開設有若干煙氣通道，冷卻塔的出口經冷源入口與湍流換熱器本體內部的空腔相連通，冷卻塔的入口經冷源出口與湍流換熱器本體內部的空腔相連通，該裝置及方法能夠有效的降低飽和濕煙氣的溫度。

技術領域

本發明屬于節能環保領域，涉及一種可實現飽和濕煙氣冷凝降溫的高效湍流換熱裝置及方法。

背景技術

燃煤電站煙氣脫硫領域主要采用石灰石一石膏濕法煙氣脫硫工藝，該工藝技術成熟，應用廣泛。燃煤電站環保超低排放改造后，吸收塔脫硫效率普遍要求在98％以上，為了提高吸收塔脫硫效率，常規設計采用在噴淋層下方布置一層湍流裝置(或多孔托盤)，用以均布塔內氣流，漿液在其表面形成的一層液膜，可增加氣、液兩相流的傳質效果，提高脫硫效率。

自2017年國內部分省、市陸續出臺了煙氣深度治理的文件政策，要求進一步降低SO₂排放濃度，并采取有效措施消除石膏雨、有色煙羽等現象。但是絕大部分電廠在超低排放改造后其吸收塔內部和凈煙道均無改造空間。

湍流裝置表面的液膜越厚，吸收塔的脫硫效率越高，增加原有湍流裝置的高度，可增加漿液與煙氣的接觸時間，可提高吸收塔的脫硫效率。然而現有技術，不能有效降低飽和濕煙氣的排放溫度和含濕量，經常出現煙氣中可溶性鹽、硫酸霧、有機物等可凝結顆粒物的排放的現象，另外煙氣的溫度過高，也不利于SO₂的吸收，繼而不能提交吸收塔的吸收效率。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種可實現飽和濕煙氣冷凝降溫的高效湍流換熱裝置及方法，該裝置及方法能夠有效的降低飽和濕煙氣的溫度。

為達到上述目的，本發明所述的可實現飽和濕煙氣冷凝降溫的高效湍流換熱裝置包括冷卻塔、吸收塔、湍流換熱裝置本體及煙囪，其中，吸收塔的煙氣出口與煙囪相連通，吸收塔內設置有若干上層噴淋層及若干下層噴淋層，湍流換熱裝置本體包括冷源入口、冷源出口及湍流換熱器本體，湍流換熱器本體位于上層噴淋層與下層噴淋層之間，湍流換熱器本體內部設置有空腔，湍流換熱器本體上開設有若干煙氣通道，冷卻塔的出口經冷源入口與湍流換熱器本體內部的空腔相連通，冷卻塔的入口經冷源出口與湍流換熱器本體內部的空腔相連通。

吸收塔的側面設置有煙氣入口，吸收塔底部漿液池的出口與上層噴淋層及下層噴淋層相連通。

湍流換熱器本體內的空腔與冷源入口及冷源出口之間通過導流管相連通。

吸收塔底部漿液池的出口經漿液循環泵與上層噴淋層及下層噴淋層相連通。

冷卻塔的出口經冷工質循環泵與冷源入口相連通。

通過調節湍流換熱器本體的開孔率及煙氣通道的孔徑，以調節持液層液膜及湍流換熱裝置本體的阻力。

湍流換熱器本體為圓盤形結構。

煙氣通道的形狀為圓柱形、錐臺狀或沙漏狀。

各煙氣通道均勻分布。

一種可實現飽和濕煙氣冷凝降溫的高效湍流換熱方法包括以下步驟：煙氣經過下層噴淋層后，煙氣溫度降低且接近飽和濕煙氣狀態，此時煙氣再經過湍流換熱裝置本體時，與其內部的冷工質及外部漿液充分接觸，在保證氣液充分反應的前提下，煙氣及漿液與湍流換熱器本體內的冷工質充分反應換熱，以降低飽和煙氣煙溫，提高漿液對SO₂的吸收率。

本發明具有以下有益效果：