一种塔外除湿的烟气消白系统技术方案

一种塔外除湿的烟气消白系统，涉及湿法脱硫烟气消白工艺系统，包括脱硫塔，烟气冷凝器、烟气加热器，烟囱；烟气依次通过脱硫塔、烟气冷凝器、烟气加热器，经烟囱排入大气；通过烟气冷凝器将烟气中水汽冷凝析出，达到除湿的目的，除湿后的烟气通过烟气加热器升温后经烟囱排放。本实用新型专利技术工艺路线简单，设备投资少，改造方便，实施简单。

【技术实现步骤摘要】
一种塔外除湿的烟气消白系统
本技术涉及烟气脱硫应用领域，尤其涉及一种塔外除湿的烟气消白系统。
技术介绍
现有电力、钢铁、生化等行业烟气、尾气一般都经过脱硫、脱销等处理设备。尤其电力行业经过超低排放改造后，确定控制指标为烟尘、二氧化硫、氮氧化物、汞及其化合物4项指标，排放限值分别为10mg/m3、35mg/m3、50mg/m3、0.03mg/m3，部分地区要求烟尘排放限值为5mg/m3。从环保角度讲对污染物的消除已有很大的改善。现有烟气、尾气大多经过湿法脱硫或喷淋塔，普遍采用石灰石-石膏湿法技术进行烟气脱硫处理。然而，采用石灰石-石膏等湿法技术脱硫后的烟气中的水汽基本处于饱和态，含湿量大，排放过程中，烟气在与大气混合扩散过程中温度降低，烟气中的水析出，在烟囱周边形成白雾，俗称“烟羽”。排出的烟气或尾气温度低、含湿量大，无法有效扩散，促进雾霾的形成，对市民生活及视觉造成困扰。这些企业在生产过程中一般都存在“冒白烟”现象，产生的这一现象的原因：饱和烟气受温度较低的大气急剧冷却，烟气中水蒸气冷凝成液态，凝结水滴对光线产生折射、散射烟气透光率下降，从而使烟羽呈现出白色，形成白色烟羽，但随着烟气的扩散被大气稀释后白烟逐步减少直至消失。为消除白烟，现有技术主要是在脱硫塔与烟囱之间设置烟气升温换热器，通过提升烟气温度来解决烟气中水气凝结产生的“烟羽”问题，但效果都不太好，主要是因为：(1)烟气中水汽为饱和态，含湿量大，烟气升温热负荷巨大；(2)现有烟气升温换热器多为翅片管式换热器，传热效率低，占地面积大，无法满足现有场地改造要求；(3)脱硫后的烟气中含有一定量的石膏颗粒，易于堵塞换热器；(4)烟气升温仅解决了水汽白烟的视觉问题，没有减少大气中的水汽含量，减排有限。鉴于上述原因，还需要降低进入烟囱的烟气中水汽排放量，一种方式是通过换热器或者其他降温装置不断降低脱硫浆液温度，使得在脱硫塔内输出的烟气温度降低，从而使得水汽冷凝出，从而实现降低进入烟囱的烟气中水汽排放量；但是这种处理方式会使得冷凝水直接流入脱硫烟气内，有可能影响脱硫塔的水平衡，尤其是凝液量较大的情况下。
技术实现思路
消除白色“烟羽”，核心是减少烟气中的水汽排放量，如何利用现有空间，降低烟气中的含湿量是解决问题的关键。基于上述原因分析，本技术从以下几方面入手：1)降低温度，进而降低烟气中的含湿量；2)烟气含湿量越小，单位温升所对应的热负荷越小，可以有效降低升温换热器的热负荷；3)换热器传热效率越高、结构越紧凑，换热器传热面积越小，换热器尺寸与重量越小。综上，本技术具有如下创新性：1)在脱硫塔烟气出口处设置板式热交换器结构的烟气冷凝器，在同等冷源条件下，与管式热交换器相比，可有效降低烟气出口温度，最大限度降低烟气含湿量；2)采用耐堵塞流道结构的烟气冷凝器，烟气侧流道高度大于波纹高度，形成无触点烟气直通道结构，在保证冷端温差及传热效率的同时，解决了管式及常规板式热交换器烟气堵塞问题。3)在降低烟气含湿量的同时，利用烟气加热器对烟气升温，提高烟气中水蒸气的过热度，实现消白，在同等参数条件下，烟气的含湿量降低，升温所需的热负荷降低；4)采用耐堵塞流道的烟气加热器，烟气侧流道高度大于波纹高度，形成无触点烟气直通道结构，在保证热端温差及传热效率的同时，解决了管式及常规板式热交换器烟气堵塞问题。本技术是通过以下技术方案予以实现：一种塔外除湿的烟气消白系统，其特征在于，包括脱硫塔、烟气冷凝器、烟囱，其中，所述烟气冷凝器为板式热交换器；所述烟气冷凝器的传热元件由波纹板片组成，多张波纹板片叠落成为板束并形成烟气流道与冷却介质流道，其中，所述烟气流道两侧的波纹凸起高度之和小于烟气通道高度。烟气依次通过脱硫塔、烟气冷凝器、烟囱；所述烟气冷凝器与烟囱之间设置有烟气加热器，其中，烟气依次通过脱硫塔、烟气冷凝器、烟气加热器、烟囱。所述烟气加热器为板式热交换器，所述烟气加热的传热元件由波纹板片组成，多张波纹板片叠落成为板束并形成烟气流道与冷却介质流道，其中，所述烟气流道两侧的波纹凸起高度之和小于烟气通道高度。本技术的有益效果是：本技术通过在脱硫塔出口设置板式热交换器，通过板式热交换器对烟气冷凝、冷却，实现除湿目的，同时通过设置烟气加热器，对除湿后的烟气加热，提升烟气中水蒸气的过热度，实现消白的目的，实现的有益效果主要有：(1)管式热交换器的最小冷端温差可以控制在3-5℃，而板式热交换器则可以控制在1-3℃；同等冷源条件下，烟气温度越低，烟气中的含湿量越小，因此，采用冷端温差较小的烟气换热器可以有效降低烟气中的含湿量。(2)同等操作条件下，提高烟气热交换器传热效率可以降低换热器传热面积，采用直通道结构的烟气冷凝器，不仅可以获得较高的传热效率、降低换热器传热面积，而且降低换热器尺寸与占地面积，同时解决传统热交换器无法避免的烟气堵塞问题。烟气侧直通道流道设计，即烟气侧流道高度大于波纹高度，形成无触点烟气直通道结构，烟气直通，防止烟气中的石膏颗粒聚集和堵塞，解决了管式及常规板式热交换器堵塞问题。(3)由于烟气冷凝器设置于系统外，烟气中的水汽析出的凝液排放至系统外，不会对脱硫塔操作产生影响。附图说明图1是本技术的连接结构示意图。图2是本技术的另一种实施例连接结构示意图。图3是本技术的烟气冷凝器流道截面示意图。图4是本技术的烟气加热器流道截面示意图。图中：1.脱硫塔，2.浆液喷淋管，3.烟气冷凝器，301.烟气冷凝器波纹板片，4.烟囱，5.烟气加热器，501.烟气加热器波纹板片。A.原烟，B.净烟，C.冷却介质，D.加热介质，H.凝液，H1.烟气流道高度，H2.烟气流道一侧波纹凸起高度，H3.烟气流道另一侧波纹凸起高度，h1.烟气流道高度，h2.烟气流道一侧波纹凸起高度，h3.烟气流道另一侧波纹凸起高度。具体实施方式为了使本
的技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本技术作进一步的详细说明。如图1所示，本技术包括烟气依次通过的脱硫塔1、烟气冷凝器3、及烟囱4，其中，烟气冷凝器采用板式热交换器结构，按照板片与板片之间的连接形式又可以细分为橡胶垫密封的可拆卸板式热交换器、半焊接式板式热交换器以及全焊接式板式热交换器。板式热交换器传热元件为波纹板片301，多张波纹板片叠落成板束并形成烟气流道与冷却介质流道，烟气流道两侧的波纹凸起高度之和小于烟气通道高度，即烟气流道为无触点的直通流道。烟气流向：来自系统外的原烟A通过脱硫塔烟气入口进入脱硫塔，经浆液喷淋管2喷淋的脱硫浆液冷却、降温、脱硫后，净烟B经脱硫塔烟气出口流出，再进入烟气冷凝器的烟气流道，与烟气冷凝器冷介质流道中的冷却介质C进行换热后冷却，烟气在冷却过程中实现降温，同时烟气中的水蒸汽以液态形式析出，以凝液H的形式排放至系统外，实现烟气除湿过程，降温后的烟气进入烟气加热器。在烟气加热器中，烟气与烟气加热器热介质流道中的热介质进行换热后被加热，烟气被加热后水蒸气过热度提高，消除了排放时的白烟现象。由于烟气冷凝器设置于脱硫塔外，烟气中的水汽析出，成为凝液H并排放至脱硫塔外，不会对脱硫塔操作产生影响。如图2所示，结合图1，在烟气冷凝器与烟囱之间设有烟气加热器，经过烟气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种塔外除湿的烟气消白系统，其特征在于，包括脱硫塔、烟气冷凝器、烟囱，其中，所述烟气冷凝器为板式热交换器；所述烟气冷凝器的传热元件由波纹板片组成，多张波纹板片叠落成为板束并形成烟气流道与冷却介质流道，其中，所述烟气流道两侧的波纹凸起高度之和小于烟气通道高度；烟气依次通过脱硫塔、烟气冷凝器、烟囱。

【技术特征摘要】
1.一种塔外除湿的烟气消白系统，其特征在于，包括脱硫塔、烟气冷凝器、烟囱，其中，所述烟气冷凝器为板式热交换器；所述烟气冷凝器的传热元件由波纹板片组成，多张波纹板片叠落成为板束并形成烟气流道与冷却介质流道，其中，所述烟气流道两侧的波纹凸起高度之和小于烟气通道高度；烟气依次通过脱硫塔、烟气冷凝器、烟囱。2.根据权利要求1所述的一种塔外除湿的烟气消白...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋秉棠，赵殿金，
申请(专利权)人：天津华赛尔传热设备有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12