一种冷却除湿的烟气消白系统及方法技术方案

一种冷却除湿的烟气消白系统及方法，涉及烟气脱硫以及烟气消白烟工艺系统及方法，包括脱硫塔，降温段换热器与升温段换热器构成的热媒水闭路循环，冷却水进水管、冷却水喷淋管、接水盘、冷却水回水管构成的冷却水单元；原烟经降温段换热器，被热媒水冷却后进入脱硫塔，脱硫后的烟气经冷却水进一步冷却、除湿、除尘后进入升温段换热器，被热媒水加热后经烟囱排入大气；通过冷却水对净烟的冷却实现降低烟气含湿量、降低烟气消白热负荷，提升烟气除尘效率，通过冷却水对净烟的冷却进一步提升烟气除尘、除湿效率，利用原烟的热量加热净烟，进一步提高除湿后的烟气过热度，实现消除白烟、减少粉尘与水汽的排放，并降低了整个脱硫工艺系统的投资。

A flue gas whitening system and method for cooling and dehumidification

A flue gas whitening system and method for cooling dehumidification relates to flue gas desulfurization and flue gas whitening process system and method, including a desulfurization tower, a heat medium water closed cycle composed of a heat exchanger in the cooling section and a heat exchanger in the heating section, a cooling water unit composed of a cooling water inlet pipe, a cooling water spray pipe, a water receiving plate and a cooling water return pipe; a heat exchanger in the cooling section of raw flue gas is cooled by a heat medium water. The flue gas after desulfurization is further cooled by cooling water, dehumidified and dedusted, and then enters the heat exchanger in the heating section. It is heated by heat medium water and discharged into the atmosphere through chimney. By cooling the clean flue gas with cooling water, the moisture content of the flue gas is reduced, the white heat load of the flue gas is reduced, and the dust removal efficiency of the flue gas is improved, and the dust removal and dedusting of the clean flue gas are further enhanced by cooling water. Wet efficiency, using the heat of the original flue gas to heat the net flue gas, further improve the superheat of the dehumidified flue gas, achieve the elimination of white smoke, reduce the emission of dust and water vapor, and reduce the investment of the entire desulfurization process system.

【技术实现步骤摘要】
一种冷却除湿的烟气消白系统及方法
本专利技术涉及烟气脱硫应用领域，尤其涉及冷却除湿的烟气消白系统及方法。
技术介绍
随着国家环境保护部颁布的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13226-2011)的实施，要求燃煤锅炉烟尘排放标准达到30mg/Nm3，SO2含量按新建与现有电厂区分控制在100mg/m3、200mg/m3，今后重点地区烟尘与SO2排放量控制在20mg/m3、50mg/m3。越来越严格的大气污染物排放标准，迫使燃煤电厂及其他燃煤锅炉企业需要对烟气排放系统进行改造，以满足超净排放要求。燃煤锅炉以煤炭作为能源，在生产过程中产生大量粉尘、二氧化硫、三氧化硫及氮氧化物，目前，燃煤锅炉普遍采用石灰石-石膏湿法技术进行烟气脱硫处理。然而，采用石灰石-石膏湿法技术脱硫后的烟气含湿量大，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”，近年来的研究表明，烟羽形成对雾霾有一定的促进作用，目前在上海等地，已经出台相关政策，要求治理烟羽问题。为了解决上述问题，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)为避免烟气中水气凝结，需要大幅提升烟气温度，烟气升温换热器热负荷巨大；(2)受热负荷限制，烟气升温换热器体积庞大，而现有装置多为原有装置改造项目，可利用空间有限，无法满足实际需要；(3)对烟气升温只能解决表象问题，即消除肉眼可见的“白雾”，排放烟气中所夹带的水汽并没有降低，因此并没有实质性的实现减排，所以对治理雾霾的影响也非常有限。
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，同时尽可能提高烟气中不饱和水蒸气的过热度。而结合现有国内装置的现况，如何降低烟气升温换热器的热负荷，在现有装置的场地、构架条件都很苛刻的前提下解决烟气升温与水汽减排，成为了解决问题的关键。基于上述原因分析，本专利技术从两方面入手：1)减少烟气中的水汽含量，实质上的实现减排；2)降低烟气升温换热器的热负荷，降低烟气换热器的外形尺寸与设备重量，满足现有装置改造需求。通过对烟气降温，降低烟气中的含湿量，进而减少烟气中的水汽含量，同时通过喷淋作用，将烟气中的灰尘进一步洗涤净化，减少烟气排放中的灰尘及污染物，实现真正意义上的减排；同时烟气中的水汽含量降低，在实现同等蒸汽过热度的前提下，烟气升温换热器的热负荷大幅降低，进而降低烟气换热器的外形尺寸与重量，满足装置改造要求。综上，本专利技术具有如下创新性：1)通过降低脱硫后烟气温度，降低脱硫后烟气含湿量；2)通过冷却水降低烟气温度，降低烟气中粉尘、SO2、SO3、NOx含量，实现真正的减排；3)降低烟气升温换热器热负荷，降低换热器外形尺寸与重量，同时满足新建及改造装置消白的需求。本专利技术是通过以下技术方案予以实现：一种冷却除湿的烟气消白系统，包括降温段换热器、脱硫塔、升温段换热器及烟囱，烟气依次通过降温段换热器、脱硫塔、升温段换热器、烟囱，其中，所述脱硫塔包括塔体及设于塔体底部的浆液储存池，浆液储存池上方设有浆液喷淋管，所述塔体顶部设有脱硫塔烟气出口，塔体在浆液储存池浆液喷淋管之间设有脱硫塔烟气入口，所述浆液喷淋管与脱硫塔烟气出口之间设有烟气冷却除湿装置，所述烟气冷却除湿装置包括冷却水喷淋管及位于冷却水喷淋管下方的接水盘，所述冷却水喷淋管与冷却水进水管相连，所述接水盘用于承接冷却水喷淋管喷出的冷却水和烟气冷凝产生的凝水且与冷却水回水管相连；所述降温段换热器设有降温段换热器烟气通道及降温段换热器媒介通道，降温段换热器烟气通道两端设有降温段换热器烟气入口及降温段换热器烟气出口；所述升温段换热器设有升温段换热器烟气通道及升温段换热器媒介通道，升温段换热器烟气通道两端设有升温段换热器烟气入口及升温段换热器烟气出口；降温段换热器媒介通道的两端分别通过媒介管路与升温段换热器媒介通道两端连接，传热媒介在降温段换热器、升温段换热器及媒介管路内闭路循环；降温段换热器烟气出口通过烟气管道与脱硫塔烟气入口连接，升温段换热器烟气入口过烟气管道与脱硫塔烟气出口连接，升温段换热器烟气出口与烟囱连接；烟气通过降温段换热器烟气入口进入降温段换热器烟气通道，经降温段换热器烟气出口进入脱硫塔，烟气在脱硫塔内依次通过浆液喷淋管、接水盘、冷却水喷淋管后，通过脱硫塔烟气出口流出，脱硫塔烟气出口流出的烟气通过升温换热器烟气入口进入升温段换热器烟气通道，经升温段换热器烟气出口流出并进入烟囱。所述媒介管路在升温段换热器前端设有为传热媒介补热的加热器。所述媒介管路在烟气降温换热器后端设有为传热媒介降温的取热器。所述传热媒介为水，媒介管路设有循环泵及定压补水系统。所述冷却水进水管与冷却水回水管通过水泵与冷却塔相连。所述冷却水进水管与冷却水回水管通过水泵、水箱与取热换热器相连，形成冷却水闭路循环系统。一种冷却除湿的烟气消白方法，包括以下步骤：(1)将烟气通入降温段换热器，降温段换热器为热媒水加热，同时为烟气降温；(2)将步骤(1)中降温后的烟气通入脱硫塔中，脱硫塔中的脱硫浆液与降温后的烟气进行接触反应，实现烟气的低温脱硫；脱硫后的烟气进一步和冷却水进行接触，实现进一步降温、除湿、除尘，实现减排；(3)将步骤(2)中脱硫与除湿后的烟气通入升温段换热器，升温段换热器利用步骤(1)中的升温后的热媒水为烟气升温，实现烟气消白，并将升温后烟气通过烟囱排出，换热后的热媒水温度降低，将其导入降温段换热器中为烟气降温。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过增设由冷却水进水管、冷却水喷淋管、接水盘、冷却水回水管构成的冷却水单元，降低烟气温度同时减少烟气中的水汽含量，同时减少烟气中的SO2、SO3、NOx含量，实现如下有益效果：1)烟气温度越低，烟气中的水汽含量越低，因此降低烟气温度可以有效减少烟气的含湿量，实现湿除的目的。2)冷却水对烟气进行冷却过程，同时实现洗涤过程，在该过程中，烟气中的SO2、SO3、NOx被进一步去除，实现真正意义上的减排。3)烟气的汗湿量降低，烟气提升较小的温度就能满足消白要求，相应地，烟气升温换热器热负荷也大幅降低，换热器占地面积及设备重量相应降低，提高改造可行性的同时降低改造成本。附图说明图1是本专利技术的连接结构示意图。图2、图3、图4、图5分别是本专利技术的另外五种优选实施例的连接结构示意图。图中：1.脱硫塔，2.浆液储存池，3.浆液喷淋管，4.冷却水喷淋管，5.降温段换热器，6.升温段换热器，7.烟囱，8.循环泵，9.定压补水系统，10.冷却水换热器，11.冷却水水箱，12.冷却水泵，13.加热器，14.取热器，15.接水盘。A.原烟气B.净烟气C.冷却水D.加热媒介E.取热媒介具体实施方式为了使本
的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本专利技术作进一步的详细说明。如图1所示，本专利技术包括烟气依次通过的降温段换热器5、脱硫塔1、升温段换热器6及烟囱7，其中，脱硫塔包括塔体及设于塔体底部的浆液储存池2，浆液储存池上方设有浆液喷淋管3，所述塔体顶部设有脱硫塔烟气出口，塔体在浆液储存池浆液喷淋管之间设有脱硫塔烟气入口，所述浆液喷淋管与脱硫塔烟气出口之间设有烟气冷却除湿装置，所述烟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷却除湿的烟气消白系统，其特征在于，包括降温段换热器、脱硫塔、升温段换热器及烟囱，烟气依次通过降温段换热器、脱硫塔、升温段换热器、烟囱，其中，所述脱硫塔包括塔体及设于塔体底部的浆液储存池，浆液储存池上方设有浆液喷淋管，所述塔体顶部设有脱硫塔烟气出口，塔体在浆液储存池浆液喷淋管之间设有脱硫塔烟气入口，所述浆液喷淋管与脱硫塔烟气出口之间设有烟气冷却除湿装置，所述烟气冷却除湿装置包括冷却水喷淋管及位于冷却水喷淋管下方的接水盘，所述冷却水喷淋管与冷却水进水管相连，所述接水盘用于承接冷却水喷淋管喷出的冷却水和烟气冷凝产生的冷凝水且与冷却水回水管相连；所述降温段换热器设有降温段换热器烟气通道及降温段换热器媒介通道，降温段换热器烟气通道两端设有降温段换热器烟气入口及降温段换热器烟气出口；所述升温段换热器设有升温段换热器烟气通道及升温段换热器媒介通道，升温段换热器烟气通道两端设有升温段换热器烟气入口及升温段换热器烟气出口；降温段换热器媒介通道的两端分别通过媒介管路与升温段换热器媒介通道两端连接，传热媒介在降温段换热器、升温段换热器及媒介管路内闭路循环；降温段换热器烟气出口通过烟气管道与脱硫塔烟气入口连接，升温段换热器烟气入口过烟气管道与脱硫塔烟气出口连接，升温段换热器烟气出口与烟囱连接；烟气通过降温段换热器烟气入口进入降温段换热器烟气通道，经降温段换热器烟气出口进入脱硫塔，烟气在脱硫塔内依次通过浆液喷淋管、接水盘、冷却水喷淋管后，通过脱硫塔烟气出口流出，脱硫塔烟气出口流出的烟气通过升温换热器烟气入口进入升温段换热器烟气通道，经升温段换热器烟气出口流出并进入烟囱。...

【技术特征摘要】
1.一种冷却除湿的烟气消白系统，其特征在于，包括降温段换热器、脱硫塔、升温段换热器及烟囱，烟气依次通过降温段换热器、脱硫塔、升温段换热器、烟囱，其中，所述脱硫塔包括塔体及设于塔体底部的浆液储存池，浆液储存池上方设有浆液喷淋管，所述塔体顶部设有脱硫塔烟气出口，塔体在浆液储存池浆液喷淋管之间设有脱硫塔烟气入口，所述浆液喷淋管与脱硫塔烟气出口之间设有烟气冷却除湿装置，所述烟气冷却除湿装置包括冷却水喷淋管及位于冷却水喷淋管下方的接水盘，所述冷却水喷淋管与冷却水进水管相连，所述接水盘用于承接冷却水喷淋管喷出的冷却水和烟气冷凝产生的冷凝水且与冷却水回水管相连；所述降温段换热器设有降温段换热器烟气通道及降温段换热器媒介通道，降温段换热器烟气通道两端设有降温段换热器烟气入口及降温段换热器烟气出口；所述升温段换热器设有升温段换热器烟气通道及升温段换热器媒介通道，升温段换热器烟气通道两端设有升温段换热器烟气入口及升温段换热器烟气出口；降温段换热器媒介通道的两端分别通过媒介管路与升温段换热器媒介通道两端连接，传热媒介在降温段换热器、升温段换热器及媒介管路内闭路循环；降温段换热器烟气出口通过烟气管道与脱硫塔烟气入口连接，升温段换热器烟气入口过烟气管道与脱硫塔烟气出口连接，升温段换热器烟气出口与烟囱连接；烟气通过降温段换热器烟气入口进入降温段换热器烟气通道，经降温段换热器烟气出口进入脱硫塔，烟气在脱硫塔内依次通过浆液喷淋管、接水盘、冷却水喷淋管后，通过脱硫塔烟气出口流出，脱...

【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：发明
国别省市：天津,12