一种带脱硫功能的高效烟气余热回收塔制造技术

一种带脱硫功能的高效烟气余热回收塔，属于热电厂锅炉烟气余热回收与利用技术领域。从除尘器出来的烟气进行余热回收及脱硫处理，高温烟气由烟气余热回收塔底部进入塔内，自下而上依次经过填料层、循环水喷淋层、除雾器及除雾器清洗系统，与喷淋循环水直接接触进行逆流换热。该过程中烟气余热及烟气中的SO2和粉尘颗粒物被循环水吸收，进入塔底，经过NaOH中和处理后，部分循环水沿循环管路继续参与循环，利用板式换热器对烟气余热进行回收利用。本发明专利技术中的烟气余热回收塔采用烟气和水直接接触式换热技术，提高了传热传质效果，增强了换热能力，同时兼具脱硫能力，能够实现烟气余热回收与脱硫一体化功能，减少了电厂初投资，实现了烟气的进一步净化。

【技术实现步骤摘要】
一种带脱硫功能的高效烟气余热回收塔
本专利技术属于燃煤热电厂和燃煤锅炉房烟气净化及烟气余热回收与利用
，特别涉及到一种将烟气余热用于集中供热，同时兼具脱硫功能的高效烟气余热回收塔。
技术介绍
热电厂燃煤锅炉的排烟温度设计值通常设置在120～140℃，其携带的热量约占锅炉输入热量的3％～8％，这部分热量常被白白浪费，是造成锅炉热效率低下的主要原因之一。而燃煤锅炉排放带来的污染也是采暖季雾霾频发的诱因之一，因此有必要专门研发针对燃煤锅炉的烟气余热回收和烟气净化技术。目前对烟气余热的回收利用主要针对高温烟气的显热回收，然而显热的回收仅占全热回收的小部分，低温烟气中蕴含大量冷凝潜热，余热回收潜力巨大。若采用以间接接触式换热器为主体的烟气余热回收装置回收低温烟气余热，存在所需换热面积大、低温腐蚀等问题，经济性较差。而用以直接接触式换热器为主体的烟气余热回收塔对低温烟气喷淋冷凝，使烟气与低温水直接接触换热，则能增大传热面积，提升传热效率的同时起到烟气净化的效果。另一方面，热电厂常用的湿法脱硫工艺即采用脱硫浆液与烟气逆流喷淋的形式，高温烟气经过脱硫塔的喷淋系统之后，温度降低，部分显热已随着脱硫工艺流程散失到环境中。若将余热回收装置与脱硫系统分开独立设置，不仅余热回收效果欠佳，增加电厂投资，并且直接回收脱硫塔出来的低温高湿烟气中的余热，技术难度较大。鉴于上述问题，设计一种兼具脱硫功能的高效烟气余热回收塔，将脱硫系统与烟气余热回收系统合并，是实现热电厂节能减排的有效手段。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种针对燃煤锅炉的兼具脱硫功能的高效烟气余热回收塔，以期解决现有技术中烟气回收利用系统余热回收效率低，经济性差的问题。同时，本专利技术中的余热回收塔兼具脱硫能力，能够达到热电厂的脱硫要求，也可以用于进一步降低污染物排放，提升电厂环境效益。为实现上述目标，本专利技术的技术方案：一种带脱硫功能的高效烟气余热回收塔，包括除雾器2、除雾器清洗系统3、循环水喷淋层4、填料层5、脱硫剂入口6、余热循环水泵7、脱硫剂输送泵8、冷凝液收集系统9、烟气入口段阀门10、烟气旁路管道阀门11、止回阀12、配套烟道、管道及各种阀门；高效烟气余热回收塔内部从下到上依次设置有填料层5、循环水喷淋层4、除雾器清洗系统3和除雾器2；锅炉房产生的高温烟气在经过除尘过滤之后沿管道经烟气入口段阀门10进入烟气余热回收塔1，高温烟气流动方向自下往上，循环水由循环水喷淋层4内的喷淋装置自上而下喷洒，高温烟气经填料层5与喷淋水进行气液两相充分接触达到传热传质的效果，使系统排烟降温至露点温度以下，烟气中的水蒸汽凝结放热，换热后的低湿烟气经除雾器2去除水雾，洁净的干烟气从高效烟气余热回收塔顶部烟气出口段排出，进入烟囱，烟气余热被循环水吸收；所述除雾器2采用波浪型板平行布置，相邻的波浪板间可构成烟气的平行气流通道，烟气中的雾粒在惯性作用下偏离气流的流向，撞击在波浪型板上而被分离；所述除雾器2配备有除雾器清洗系统3，采用工艺水一层冲洗，工艺水经阀门控制进入除雾器2；所述循环水喷淋层4主要由喷淋主管101、多支分支管道、喷嘴连接管108、喷嘴105和支撑座106组成，循环水喷淋层4通过支撑座106固定在脱硫塔塔体107上，多支环形的分支管道固定安装在支撑座106上，喷淋主管101与各分支管道相通；喷嘴105通过喷嘴连接管108均匀布置在分支管道上，保证喷嘴在整个横截面积上无喷淋盲区；从换热器出来经换热冷却后的循环水经过外部循环管段100进入喷淋主管101内，流经各分支管道上的喷嘴105，实现均匀喷淋，与烟气进行换热；喷嘴105材质采用碳化硅。所述填料层5采用塑料多孔球填充，为气、液两相提供充分的接触面，提升烟气与喷淋循环水间的传热传质效果；脱硫剂溶液由脱硫剂输送泵8沿管道经阀门、止回阀12由高效烟气余热回收塔底部的脱硫剂入口6输入高效烟气余热回收塔内，与喷淋循环水完成热质交换后，烟气中的S02气体将溶解在循环水中，烟气中的水蒸气同时放热冷凝，冷凝水在余高效烟气余热回收塔底部与脱硫剂发生反应从而达到部分脱硫的目的，烟气中的剩余的细小颗粒物也将在水流冲刷下滞留在高效烟气余热回收塔内，进一步净化烟气；高效烟气余热回收塔底部经处理后的冷凝水一部分作为循环水继续参与循环，其余部分最终从高效烟气余热回收塔底部经阀门控制进入冷凝液收集系统9，回收的冷凝水作为厂内用水，从而实现节水目的；与烟气换热并经水处理后的高温循环水从高效烟气余热回收塔底部由余热循环水泵依次经过阀门、余热循环水泵7、阀门送至水水板式换热器与热网回水进行换热；经换热冷却后的低温余热循环水沿管路回到高效烟气余热回收塔中继续与烟气喷淋换热；当高效烟气余热回收塔需要检修时，关闭烟气段入口阀门10，开启设置在通向烟囱和除尘器出来的管路之间的烟气旁路管道阀门11，从除尘器2出来的烟气直接由烟囱排出；当余热循环水泵7进行检修时，由高效烟气余热回收塔内出来的高温循环水直接通过阀门控制进入循环水喷淋层4，循环喷淋换热；设置于换热器进、出口管路之间设置阀门，当防腐高效水水板式换热器进行检修时，由高效烟气余热回收塔内出来的高温循环水直接通过阀门进入循环水喷淋层4，循环喷淋换热。本专利技术的有益效果：本专利技术采用烟气和水的直接接触式余热回收技术，并结合高效水——水板式换热器实现对低温烟气余热的回收和利用，本专利技术中的核心部件烟气余热回收塔采用了一层经过优化设计的填料层，从而使得塔内烟气流速分布更加均匀，增大了烟气余热喷淋水的接触面积和接触时间，提高了烟气和水的传热传质，增强了换热能力。本专利技术中的烟气余热回收塔同时还可以有效降低烟气中的SO2和细小颗粒物的含量，有效降低PM2.5排放，兼具脱硫功能，电厂不必再额外设置脱硫塔，实现集烟气余热回收和烟气脱硫除尘为一体的技术，节约电厂初投资。本专利技术在采暖季可通过水水板式换热器将烟气余热用于加热热网回水，增强了热电厂的供热能力，提高了能源利用效率，降低了热电厂的环境影响，兼具经济效益和环境效益。附图说明图1为本专利技术的带脱硫功能的高效烟气余热回收塔示意图。图2为烟气余热回收塔内喷淋层喷嘴布置形式示意图。图中：1烟气余热回收塔；2除雾器；3除雾器清洗系统；4循环水喷淋层；5填料层；6脱硫剂入口；7余热循环水泵；8脱硫剂输送泵；9冷凝液收集系统；10烟气入口段阀门；11烟气旁路管道阀门；12止回阀；13～20阀门；100外部循环管段；101喷淋主管；102外侧环形分支管道；103中间环形分支管道；104内侧环形分支管道；105喷嘴；106支撑座；107脱硫塔塔体。具体实施方式以下结合附图和技术方案，进一步说明本专利技术的具体实施方式。如图1所示，锅炉房产生的高温烟气在经过除尘过滤之后沿管道经烟气入口段阀门10进入烟气余热回收塔1，烟气流动方向自下往上，循环水由循环水喷淋层4内的喷淋装置自上而下喷洒，烟气经填料层5与喷淋水进行气液两相充分接触达到传热传质的效果，使系统排烟降温至露点温度以下，烟气中的水蒸汽凝结放热，换热后的低湿烟气经除雾器清洗系统3和除雾器2去除水雾，洁净的干烟气从余热回收塔顶部排出，进入烟囱，烟气余热被喷淋循环水吸收；制备好的脱硫剂溶液由脱硫剂输送泵8沿管道经阀门19、止回阀12由脱硫剂入口6送至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带脱硫功能的高效烟气余热回收塔，其特征在于，所述的高效烟气余热回收塔包括除雾器(2)、除雾器清洗系统(3)、循环水喷淋层(4)、填料层(5)、脱硫剂入口(6)、余热循环水泵(7)、脱硫剂输送泵(8)、冷凝液收集系统(9)、烟气入口段阀门(10)、烟气旁路管道阀门(11)、止回阀(12)、配套烟道、管道及各种阀门；高效烟气余热回收塔内部从下到上依次设置有填料层(5)、循环水喷淋层(4)、除雾器清洗系统(3)和除雾器(2)；锅炉房产生的高温烟气在经过除尘过滤之后沿管道经烟气入口段阀门(10)进入烟气余热回收塔1，高温烟气流动方向自下往上，循环水由循环水喷淋层(4)内的喷淋装置自上而下喷洒，高温烟气经填料层(5)与喷淋水进行气液两相充分接触达到传热传质的效果，使系统排烟降温至露点温度以下，烟气中的水蒸汽凝结放热，换热后的低湿烟气经除雾器(2)去除水雾，洁净的干烟气从高效烟气余热回收塔顶部烟气出口段排出，进入烟囱，烟气余热被循环水吸收；所述除雾器(2)采用波浪型板平行布置，相邻的波浪板间可构成烟气的平行气流通道，烟气中的雾粒在惯性作用下偏离气流的流向，撞击在波浪型板上而被分离；所述除雾器(2)配备有除雾器清洗系统(3)，采用工艺水一层冲洗，工艺水经阀门控制进入除雾器(2)；所述循环水喷淋层(4)主要由喷淋主管(101)、多支分支管道、喷嘴连接管(108)、喷嘴(105)和支撑座(106)组成，循环水喷淋层(4)通过支撑座(106)固定在脱硫塔塔体(107)上，多支环形的分支管道固定安装在支撑座(106)上，喷淋主管(101)与各分支管道相通；喷嘴(105)通过喷嘴连接管(108)均匀布置在分支管道上，保证喷嘴在整个横截面积上无喷淋盲区；从换热器出来经换热冷却后的循环水经过外部循环管段(100)进入喷淋主管(101)内，流经各分支管道上的喷嘴(105)，实现均匀喷淋，与烟气进行换热；脱硫剂溶液由脱硫剂输送泵(8)沿管道经阀门、止回阀(12)由高效烟气余热回收塔底部的脱硫剂入口(6)输入高效烟气余热回收塔内，与喷淋循环水完成热质交换后，烟气中的S02气体将溶解在循环水中，烟气中的水蒸气同时放热冷凝，冷凝水在余高效烟气余热回收塔底部与脱硫剂发生反应从而达到部分脱硫的目的，烟气中的剩余的细小颗粒物也将在水流冲刷下滞留在高效烟气余热回收塔内，进一步净化烟气；高效烟气余热回收塔底部经处理后的冷凝水一部分作为循环水继续参与循环，其余部分最终从高效烟气余热回收塔底部经阀门控制进入冷凝液收集系统(9)，回收的冷凝水作为厂内用水，从而实现节水目的；与烟气换热并经水处理后的高温循环水从高效烟气余热回收塔底部由余热循环水泵依次经过阀门、余热循环水泵(7)、阀门送至水水板式换热器与热网回水进行换热；经换热冷却后的低温余热循环水沿管路回到高效烟气余热回收塔中继续与烟气喷淋换热。...

【技术特征摘要】
1.一种带脱硫功能的高效烟气余热回收塔，其特征在于，所述的高效烟气余热回收塔包括除雾器(2)、除雾器清洗系统(3)、循环水喷淋层(4)、填料层(5)、脱硫剂入口(6)、余热循环水泵(7)、脱硫剂输送泵(8)、冷凝液收集系统(9)、烟气入口段阀门(10)、烟气旁路管道阀门(11)、止回阀(12)、配套烟道、管道及各种阀门；高效烟气余热回收塔内部从下到上依次设置有填料层(5)、循环水喷淋层(4)、除雾器清洗系统(3)和除雾器(2)；锅炉房产生的高温烟气在经过除尘过滤之后沿管道经烟气入口段阀门(10)进入烟气余热回收塔1，高温烟气流动方向自下往上，循环水由循环水喷淋层(4)内的喷淋装置自上而下喷洒，高温烟气经填料层(5)与喷淋水进行气液两相充分接触达到传热传质的效果，使系统排烟降温至露点温度以下，烟气中的水蒸汽凝结放热，换热后的低湿烟气经除雾器(2)去除水雾，洁净的干烟气从高效烟气余热回收塔顶部烟气出口段排出，进入烟囱，烟气余热被循环水吸收；所述除雾器(2)采用波浪型板平行布置，相邻的波浪板间可构成烟气的平行气流通道，烟气中的雾粒在惯性作用下偏离气流的流向，撞击在波浪型板上而被分离；所述除雾器(2)配备有除雾器清洗系统(3)，采用工艺水一层冲洗，工艺水经阀门控制进入除雾器(2)；所述循环水喷淋层(4)主要由喷淋主管(101)、多支分支管道、喷嘴连接管(108)、喷嘴(105)和支撑座(106)组成，循环水喷淋层(4)通过支撑座(106)固定在脱硫塔塔体(107)上，多支环形的分支管道固定安装在支撑座(106)上，喷淋主管(101)与各分支管道相通；喷嘴(105)通过喷嘴连接管(108)均匀布置在分支管道上，保证喷嘴在整个横截面积上无喷淋盲区；从换热器出来经换热冷却后的循环水经过外部循环管段(100)进入喷淋主管(101)内，流经各分支管道上的喷嘴(105)，实现均匀喷淋，与烟气进行换热；脱硫剂溶液由脱硫剂输送泵(8)沿管道经阀门、止回阀(12)由高效烟气余热回收塔底部的脱硫剂入口(6)输入高效烟气余热回收塔内，与喷淋循环水完成热质交换后，烟气中的S02气体将溶解在循环水中，烟气中的水蒸气同时放热冷凝，冷凝水在余高效烟气余热回收塔底部与脱硫剂发生反应从而达到部分脱硫的目的，烟气中的剩余的细小颗粒物也将在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海超，张若瑜，端木琳，李祥立，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21