本实用新型专利技术公开一种干湿耦合一体化烟气消白及除尘装置，湿烟气经增压风机加压后送入一体化除湿除尘塔内，依次经过鼓泡托盘、散热填料、布水器、除雾器，然后由内排烟囱排出，与烟道轴流风机组排出的热空气接触，经径向混合器混合后排出。塔底凝结水加压后送往干式空冷器冷却，冷却后进入布水器，水流均匀滴落在散热填料上并与逆向湿烟气接触，对烟气进行二次冷却，烟气中大量水蒸气冷凝，细微粉尘因冷凝团聚作用被捕获，流入鼓泡托盘，在托盘上形成薄液层。来流湿烟气最先与薄液层接触，完成初步冷却，并洗涤掉烟气中部分细微粉尘。本实用新型专利技术结合了干式空冷器和湿式喷淋冷却，同时实现了消白和精细除尘，具有投资省、能耗低、占地小、系统简单等优点。
A Dry-wet Coupled Integrated Flue Gas Dewhitening and Dust Removal Device
【技术实现步骤摘要】
一种干湿耦合一体化烟气消白及除尘装置
本专利技术涉及烟气治理领域，具体涉及一种干湿耦合一体化烟气消白及除尘装置。
技术介绍
随着我国经济的快速发展，环保这一话题受到了极大的关注。烟气治理属于环保领域的一个大方向，受到越来越多的重视。2018年政府报告指出，SO2、NOx排放量要较2017年降低3%，重点地区PM2.5要继续下降。现常规烟气治理脱硫工段通常采用湿法脱硫（如石灰石-石膏法、氨法、双碱法等），烟气经吸收塔洗涤后，可以满足SO2达标排放，但同时高温烟气经洗涤后在吸收塔出口会形成湿饱和烟气。湿饱和烟气中不可避免地携带有逃逸出来的细微粉尘（含有石膏粉粒、煤灰、碳酸钙粉粒等）及大量水汽，随饱和烟气逃逸的细微粉尘经烟囱排入大气会形成二次污染，烟气中的水蒸气在高空与冷空气作用会冷凝成细小液滴，而形成长长的白色烟羽。在长三角、京津冀地区，如上海、浙江省已出台相关条文要求尾气排放源要达到消白后排放。目前，烟气消白工艺主要有三种工艺流程，（1）升温工艺，将烟气直接加热到一定的温度，温升约25-40℃，使得烟气中的水蒸气处于过热状态，在水蒸气焓温图上加热后烟气工况点和排放点大气状态点连线与湿饱和线不相交，即可实现脱白排放。传统升温工艺有MGGH（水媒换热器）、GGH（烟气换热器）、蒸汽直接加热、燃气燃烧加热等。此种工艺具有系统简单、占地小、能耗高的特点。（2）冷凝工艺，将烟气进行深度冷却，通常冷却到35℃以下（温降约15-20℃），烟气中的大量水蒸气会凝结下来（冷凝水量约占60-70%），深冷后烟气依旧为饱和烟气，此种工艺很难实现烟气彻底消白，在北方极冷天气不太适宜。常规冷凝工艺有烟气换热器冷凝、循环冷却水直冷、浆液冷却等。该工艺具有能耗低，无需热源，占地大（需要设置额外机力塔或溴化锂制冷机组）的特点。（3）冷凝-加热工艺，先将烟气进行初步预冷，烟气冷却幅度较小，约5-7℃，然后将烟气进行加热，加热幅度也较小，温升约15-20℃。加热后烟气为过热状态，可以达到脱白排放。该工艺结合了烟气升温和冷凝两种工艺的优点，具有能耗低、脱白效果好特点，但系统复杂，需要设置烟气加热系统、烟气冷却系统、机力塔系统等。上述三种工艺在业内都有较多运用，但或多或少存在能耗低、系统复杂、极冷天气消白不彻底的缺点。经检索，有中国专利技术申请号CN201810729629.8，该专利技术提供了一种用于湿法脱硫塔的烟气消白烟羽治理系统，所述系统先将吸收塔出口烟气进行初步冷却，然后在和热风系统产生的热风混合，混合后烟气温度有所升高，混合气中水蒸气体积分数显著降低，因而能够实现烟气消白。该系统属于冷凝-加热工艺流程，加热部分设置有热风系统，热风系统需要消耗额外的电能或燃气来提供热量，对于大烟气量工况，所需求的能源耗量巨大。又有技术专利技术申请号CN201720168606.5，该技术提供了一种湿法脱硫的烟气消白系统，该系统采用脱硫塔浆液冷却加MGGH（水媒换热器系统）的工艺来实现烟气消白，即在吸收塔入口设置水媒换热器烟气冷却器，将来流烟气进行初步冷却，这样进吸收塔烟气总焓降低，吸收塔出口烟气温度降低，携带的饱和水蒸汽减少，同时，在吸收塔最后一层循环浆液管道上设置浆液冷却器，对浆液进行降温，这样可以进一步降低吸收塔出口烟气温度，减少了饱和烟气中的含水量。最后经水媒换热器烟气再热器升温到所需温度，实现消白。该工艺有机的结合了MGGH和浆液冷却工艺，很好的实现了烟气消白，但需要设置烟气冷却器、烟气加热器、浆液冷却器、循环水冷却塔等设备，系统非常复杂，占地大。同时，烟气冷却器冷却幅度和浆液冷却幅度难以恰当匹配，容易造成吸收塔水平衡破坏。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术公开了一种干湿耦合一体化烟气消白及除尘装置，有机地结合了烟气直接接触冷却和空冷器间接加热两套工艺，在占地小、能耗低、系统简单的前提下实现消白与除尘，循环利用能量，降低成本。为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种干湿耦合一体化烟气消白及除尘装置，其特征在于：包括干湿一体化除湿除尘塔和相关附属设备，其中干湿一体化除湿除尘塔包括塔体本身、冷凝水收集槽、鼓泡托盘、散热填料、布水器、除雾器、除雾器冲洗喷淋层、内排烟囱、干式空冷器、烟道轴流风机组、径向混合器、外排烟囱、环形支架；相关附属设备包括循环泵、排出泵、斜管沉淀箱、清水箱、增压风机、除雾器冲洗水泵、泥浆排出泵、来流湿烟气烟道、补水管道、回水管、水循环管，所述来流湿烟气烟道与增压风机相连，增压风机与塔体本身入口段相连，塔内从下到上依次布置冷凝水收集槽、鼓泡托盘、散热填料、布水器、除雾器、除雾器冲洗喷淋层及内排烟囱，在除雾器冲洗喷淋层上方塔壁外侧设置一圈干式空冷器，所述干式空冷器由环形支架支撑，环形支架安装于塔壁上，在所述内排烟囱和干式空冷器上端部布置有烟道轴流风机组，在所述塔体本身上方的外排烟囱内布置有径向混合器，所述排出泵和塔体本身的塔底排出口相连，排出泵出口和斜管沉淀箱入口相连，所述斜管沉淀箱澄清段出口和清水箱相连，清水箱出口通过回水管和除雾器冲洗水泵相连，除雾器冲洗水泵和除雾器冲洗喷淋层相连，所述斜管沉淀箱浓浆段和泥浆泵相连，冷凝水收集槽通过水循环管连接循环泵，循环泵连接干式空冷器。本专利技术的有益效果是：本专利技术所述的一种干湿耦合一体化烟气消白及除尘装置，有机地结合了烟气直接接触冷却（湿式冷却）和空冷器间接加热（干式加热）两套工艺；将湿式冷却段布置于一体化塔下部，干式加热段布置于塔上部，轴流风机组及混合器均布置于塔内，最大程度地减小了占地面积。本专利技术首先将来流烟气和冷却水直接接触，进行降温冷却，烟气中部分水蒸气会凝结成水，放出大量的汽化潜热，水蒸气冷凝热释放到冷却水中，冷却水温度会升高。接着，将升温后的热冷却水通过塔外循环泵输送到高位布置的空冷器冷却，降温后的冷却水自流到湿式冷却段布水器中，对烟气进行冷却降温，实现了一个循环。冷空气则由塔内布置的轴流风机组吸入空冷器，在空冷器中与热冷却水完成间接换热，循环水热量传递给冷空气，实现冷空气升温。升温后的空气和降温后的烟气接触、混合后排放，混合后烟气水蒸气体积分数显著减小，水蒸气分压力降低，水蒸气成过热状态，经外排烟囱排放后和大气接触，不会露点，实现消白。本专利技术充分利用了烟气中水蒸气冷凝所释放的热量，将其用于冷空气的加热，不需要设置额外的热源，能耗低。本专利技术通过控制轴流风机组的启动数量及空冷器的入口百叶窗开度来实现变工况运行，能够在各种外界环境（气温和相对湿度）下实现消白经济运行。由于来流烟气中或多或少存在细微粉尘，细微粉尘随烟气首先经过鼓泡托盘，烟气穿越托盘上薄液层时会被部分脱除，烟气继续往上流动会经过布水器喷淋和散热填料，烟气会发生凝结相变，其中的细微粉尘颗粒会受到碰撞团聚变成大体积颗粒而被捕获下来，因此，本专利技术在消白的同时实现了烟气精细脱粉尘；粉尘最终随循环水一起流到塔底集液槽，经凝结水排出泵排出送往斜管沉淀箱，在斜管沉淀箱中粉尘会在箱底沉淀下来，堆积在沉淀箱泥斗中，定期经泥浆泵输送至水处理车间。清水则由沉淀箱顶部溢流出，进入清水箱，清水最终由除雾器冲洗水泵又送入塔内，实现循环利用。附图说明图1为整个装置的流程图及塔本身的布置示意图，图2为“V”型空冷器模块平面布置图，图3为“一”型空本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种干湿耦合一体化烟气消白及除尘装置，包括干湿一体化除湿除尘塔和相关附属设备，所述干湿一体化除湿除尘塔主要由塔体本身（1）、冷凝水收集槽（5）、鼓泡托盘（15）、散热填料（6）、布水器（7）、除雾器（8）、除雾器冲洗喷淋层（9）、内排烟囱（14）、干式空冷器（10）、烟道轴流风机组（11）、径向混合器（12）、外排烟囱（13）、环形支架（17）；相关附属设备包括循环泵（3）、排出泵（4）、斜管沉淀箱（22）、清水箱（23）、增压风机（2）、除雾器冲洗水泵（24）、泥浆排出泵（16）、来流湿烟气烟道（29）、补水管道（30）、回水管（31）、水循环管（32），其特征是：来流湿烟气烟道（29）与增压风机（2）相连，增压风机（2）与干湿一体化除湿除尘塔入口段相连，塔内从下到上依次布置冷凝水收集槽（5）、鼓泡托盘（15）、散热填料（6）、布水器（7）、除雾器（8）、除雾器冲洗喷淋层（9）及内排烟囱，在除雾器喷淋层上方塔壁外侧设置一圈干式空冷器（10），所述干式空冷器由环形支架（17）支撑，环形支架安装于塔壁上，在所述内排烟囱（14）和干式空冷器（10）上端部布置有烟道轴流风机组（11），所述塔体本身上方的外排烟囱内布置有径向混合器（12），所述排出泵（4）和塔体本身的塔底排出口相连，排出泵（4）出口和斜管沉淀箱（22）入口相连，斜管沉淀箱底流和泥浆排出泵（16）相连，所述斜管沉淀箱（22）澄清段出口和清水箱（23）相连，清水箱出口通过回水管（31）和除雾器冲洗水泵（24）相连，除雾器冲洗水泵（24）和除雾器冲洗喷淋层（9）相连，冷凝水收集槽（5）通过水循环管（32）连接循环泵（3），循环泵（3）连接干式空冷器（10）。...
【技术特征摘要】
1.一种干湿耦合一体化烟气消白及除尘装置，包括干湿一体化除湿除尘塔和相关附属设备，所述干湿一体化除湿除尘塔主要由塔体本身（1）、冷凝水收集槽（5）、鼓泡托盘（15）、散热填料（6）、布水器（7）、除雾器（8）、除雾器冲洗喷淋层（9）、内排烟囱（14）、干式空冷器（10）、烟道轴流风机组（11）、径向混合器（12）、外排烟囱（13）、环形支架（17）；相关附属设备包括循环泵（3）、排出泵（4）、斜管沉淀箱（22）、清水箱（23）、增压风机（2）、除雾器冲洗水泵（24）、泥浆排出泵（16）、来流湿烟气烟道（29）、补水管道（30）、回水管（31）、水循环管（32），其特征是：来流湿烟气烟道（29）与增压风机（2）相连，增压风机（2）与干湿一体化除湿除尘塔入口段相连，塔内从下到上依次布置冷凝水收集槽（5）、鼓泡托盘（15）、散热填料（6）、布水器（7）、除雾器（8）、除雾器冲洗喷淋层（9）及内排烟囱，在除雾器喷淋层上方塔壁外侧设置一圈干式空冷器（10），所述干式空冷器由环形支架（17）支撑，环形支架安装于塔壁上，在所述内排烟囱（14）和干式空冷器（10）上端部布置有烟道轴流风机组（11），所述塔体本身上方的外排烟囱内布置有径向混合器（12），所述排出泵（4）和塔体本身的塔底排出口相连，排出泵（4）出口和斜管沉淀箱（22）入口相连，斜管沉淀箱底流和泥浆排出泵（16）相连，所述斜管沉淀箱（22）澄清段出口和清水箱（23）相连，清水箱出口通过回水管（31）和除雾器冲洗水泵（24）相连，除雾器冲洗水泵（24）和除雾器冲洗喷淋层（9）相连，冷凝水收集槽（5）通过水循环管（32）连接循环泵（3），循环泵（3）连接干式空冷器（10）。2.如权利要求1所述的一种干湿耦合一体化烟气消白及除尘装置，其特征在于：所述鼓泡托盘（15）开孔率为0.2-0.4，圆孔直径为32-65mm，圆孔采用错列布置。3.如权利要求1所述的一种干湿耦合一体化烟气消白及除尘装置，其特征在于：所述散热填料（6）由散热单元模块组成，每个单元模块采用塑料材质蜂窝形散热管板，单个散热管板截面尺寸为1...
【专利技术属性】
技术研发人员：马贵林，惠斌，王生公，
申请(专利权)人：南京龙源环保有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。