一种空气预热的烟气混风消白系统技术方案

一种空气预热的烟气混风消白系统，涉及高含湿烟气消白工艺，包括空气预热器、气气换热器、脱硫塔、风机、烟囱、烟气通道与空气通道，利用热源对空气进行预热，预热后的空气与脱硫前的烟气换热，空气被进一步加热，脱硫前的烟气降温后进入脱硫塔，流出脱硫塔的湿烟气与被加热的热空气混合后，通过烟囱排放，本实用新型专利技术可以有效降低脱硫后净烟气的含湿量并提高混合后净烟气的温度，最大程度提高排放烟气的过热度，进而实现烟气消白，本实用新型专利技术工艺系统简单，解决了现有烟气消白工艺系统中普遍存在的腐蚀、积灰、设备占地面积大、实施费用高等问题。

A kind of air preheated flue gas mixed air whitening system

【技术实现步骤摘要】
一种空气预热的烟气混风消白系统
本专利技术涉及湿法烟气脱硫技术烟气消白应用领域，尤其涉及一种空气预热的烟气混风消白系统。
技术介绍
我国大部分烟气脱硫采用湿法烟气脱硫技术，湿法烟气脱硫技术主要有石灰/石灰石洗涤法、双碱法、韦尔曼-洛德法、氧化镁法和氨法等，其中石灰/石灰石洗涤工艺的技术最为成熟、运行最为可靠、应用也最广泛。石灰/石灰石洗涤烟气脱硫工艺可以使烟温降低到45-60℃，脱硫塔出口烟气中的水蒸气处于饱和状态，在通过烟囱排放大气时，受温度较低的大气急剧冷却，烟气中水蒸气冷凝成液态，烟气透光率下降，从而表现出烟囱冒白烟现象，而消除烟囱冒白烟现象即为烟气消白，也称烟气脱白。随着环保要求的逐步实施，对各个行业的烟气消白要求逐步显现，尤其是要求湿法脱硫的烟气(包括排烟温度在45℃～75℃之间的湿烟气)消白后排放，以减少对空气的污染。现有湿法脱硫烟气的消白技术路线主要有：湿烟气冷凝消白工艺、湿烟气加热消白工艺、MGGH(烟气降温-脱硫-烟气升温)消白技术工艺。对于湿烟气冷凝消白工艺，目前多采用直接喷淋、浆液冷凝、烟道冷凝技术，普遍存在设备占地面积大、腐蚀严重、冷凝水收集与处理成本较高等问题，而且单纯的湿烟气冷凝，只能减少白烟，无法达到完全消白。对于烟气加热消白技术，目前多采用蒸汽加热方式，由于湿烟气温度高、含湿量大，为实现消白需求，需要采用高温蒸汽，一方面高温蒸汽易于造成湿烟气中的石膏颗粒脱水板结堵塞，另外一方面蒸汽耗量较大，系统投资、运行成本高，装置维护量大，尤其对于装置无高品质蒸汽热源的，该工艺的可实施性比较差。对于MGGH消白技术，以水作为热媒，利用原烟热量用于加热净烟，在实际运行过程中，由于烟气低温腐蚀(水温过低)、烟尘堵塞与积灰等问题是普遍存在的问题，尤其是当传热元件的某一点发生泄漏后，在水的作用下，泄漏会在短时间内加剧积灰与堵塞，进而造成设备失效。尤其对于现有消白需求中的低温脱硫烟气，例如脱硫前烟气温度低于100℃，由于低温腐蚀、原烟气热量低等问题无法解决，MGGH技术已不再适用。综上，现有的消白技术普遍存在以下问题：(1)MGGH系统的堵塞与腐蚀问题一直得不到很好的解决，而对于烟温低于100℃的低温烟气，MGGH系统适用性更差。(2)饱和湿烟气加热消白技术，烟气携带的石膏颗粒在烟气升温换热器造成的堵塞以及腐蚀问题。(3)蒸汽烟气加热器瞬间烘干浆液形成板结，极易堵塞换热器；(4)纯蒸汽加热系统运行成本高；(5)现有消白工艺中普遍采用烟气/水换热器，在换热器出现泄漏点后，积灰与腐蚀问题会迅速扩展造成设备失效、装置停车。
技术实现思路
针对高含湿烟气，尤其是湿法烟气脱硫工艺系统的湿烟气，在烟气除湿、烟气升温大原则不变的前提下，针对现有技术普遍存在的：腐蚀、堵塞、能耗高等问题，通过调整消白系统流程、调整换热路线，在解决泄漏次生危害的前提下降低烟气温度，在降低烟气温度的基础上降低脱硫后烟气温度与含湿量，在消白的基础上，提高系统的可靠性，降低系统能耗，减小设备体积，控制改造成本。本专利技术中，利用热源和空气预热器，对进入气气换热器的冷空气进行预热，利用热交换的方式提高气气换热器进口的空气温度，进而以提高金属壁温的方式消除了烟气低温腐蚀问题；利用烟气和空气换热方式，解决了烟气和水换热方式中由于设备泄漏产生的系统问题与换热器失效。在解决了低温腐蚀与泄漏失效问题的前提条件下，本专利技术所公开的技术路线可以适用于低温烟气，对于脱硫塔前烟气温度低于100℃工况，先采用空气预热器对空气进行预热，再利用预热后的空气与烟气继续换热，换热后的空气通过高品位热源进一步补热，补热后的空气与脱硫后的烟气进行混合，升温降湿后通过烟囱排放，达到高效的消白效果。相比于利用空气回流旁路预热的技术路线，本专利技术采用的是外部热源和空气预热器的空气预热手段，相应地，可以适用于温度更低的烟气消白应用领域，同时空气进口温度的操作范围更宽，此外，由于没有热空气回流，风机及气气换热器的操作负荷不会增高。在上述技术路线的基础上，联合浆液冷却技术路线，即在空气预热-烟气换热-浆液冷却-混风方式，可以进一步降低脱硫后湿烟气的温度，相应地，烟气含湿量及粉尘、含硫量都可以得到有效降低，进一步提高消白效果和减排效果。综上，本专利技术的创造性与新颖性如下：(1)本专利技术创造性地提出以烟气/空气换热(气气换热器)技术路线替代烟气/水换热(低温省煤器)技术路线，解决了泄漏所致的腐蚀与积灰所致的设备失效甚至是装置停车的问题，这主要是因为：在气气换热器中，即使发生泄漏，仅仅是空气向烟气侧泄漏，而不是水的泄漏，所以不会产生由于水泄漏所致的腐蚀与积灰引发的失效，因此解决了泄漏所致的设备失效甚至装置停车的问题。(2)本专利技术创造性的提出了采用空气预热器预热空气，通过提高空气进口温度进而解决气气换热器烟气侧低温腐蚀问题，这主要是因为：烟气/空气换热器传热元件的金属壁温约等于烟气和空气的平均温度，而烟气/水换热器传热元件的金属壁温约等于水温，同时，受空气与水的热容影响，烟气/空气换热器传热元件的金属壁温会更高且更好控制，详见下表：因此，在同等操作条件下，本专利技术中的传热元件的金属壁温更易调节，更容易解决烟气低温腐蚀问题。(3)在气气换热器(烟气/空气换热器)的基础上，结合浆液冷却技术，综合了烟气降温+烟气除湿两种措施的优点，烟气消白效果更显著。(4)对于温度较低的含湿烟气，先利用气气换热器回收烟气余热，同时设置空气补热器，利用补热进一步提升空气温度，相比于MGGH系统及冷凝+再热系统，补热量小，设备占地面积小，实施更简单。(5)气气换热器(烟气/空气换热器)的烟气侧通道为直通道结构，即，沿着烟气流动方向，烟气依次通过换热器烟气进口大小头、传热元件叠落后形成的烟气流道、换热器烟气出口大小头时，烟气的流向基本保持不变，同时在烟气流道内，两两相对的板片的凸起波纹与凸起波纹之间留有间隙，即沿烟气流动的方向没有波纹触点及触点产生的流场驻点，消除了由于流场驻点产生的积灰问题。(6)将浆液冷却器的进出口与空气预热器的进出口通过管路连接成闭路热媒循环系统，利用热媒水替代浆液冷却用的循环水，不但解决了浆液换热器冷却水侧堵塞与结垢问题，还解决了浆液冷却的冷源问题，一举两得。本专利技术是通过以下技术方案予以实现：一种空气预热的烟气混风消白系统，包括脱硫塔、空气预热器、气气换热器、风机、烟囱、烟气通道、空气通道，其中，烟气依次通过气气换热器、脱硫塔，与通过气气换热器的空气混合，经烟囱排放；空气依次通过风机、空气预热器、气气换热器，与脱硫塔排出的烟气混合，经烟囱排放；所述脱硫塔外部设置有脱硫浆液管道，所述脱硫浆液管道的两端与脱硫塔上下部分连通，所述脱硫浆液管道的下端与脱硫塔的浆液池连通，所述脱硫浆液管道的上端与设于脱硫塔内的喷淋管连通。所述气气换热器为间壁式热交换器，利用进入气气换热器的烟气对进入气气换热器的空气进行加热，被加热的空本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空气预热的烟气混风消白系统，其特征在于，包括脱硫塔、空气预热器、气气换热器、风机、烟囱、烟气通道、空气通道，其中，/n烟气依次通过气气换热器、脱硫塔，与通过气气换热器的空气混合，经烟囱排放；/n空气依次通过风机、空气预热器、气气换热器，与脱硫塔排出的烟气混合，经烟囱排放；/n所述脱硫塔外部设置有脱硫浆液管道，所述脱硫浆液管道的两端与脱硫塔上下部分连通，所述脱硫浆液管道的下端与脱硫塔的浆液池连通，所述脱硫浆液管道的上端与设于脱硫塔内的喷淋管连通；/n所述气气换热器为间壁式热交换器，利用进入气气换热器的烟气对进入气气换热器的空气进行加热，被加热的空气与脱硫塔排出的烟气混合后经烟囱排放。/n

【技术特征摘要】
1.一种空气预热的烟气混风消白系统，其特征在于，包括脱硫塔、空气预热器、气气换热器、风机、烟囱、烟气通道、空气通道，其中，
烟气依次通过气气换热器、脱硫塔，与通过气气换热器的空气混合，经烟囱排放；
空气依次通过风机、空气预热器、气气换热器，与脱硫塔排出的烟气混合，经烟囱排放；
所述脱硫塔外部设置有脱硫浆液管道，所述脱硫浆液管道的两端与脱硫塔上下部分连通，所述脱硫浆液管道的下端与脱硫塔的浆液池连通，所述脱硫浆液管道的上端与设于脱硫塔内的喷淋管连通；
所述气气换热器为间壁式热交换器，利用进入气气换热器的烟气对进入气气换热器的空气进行加热，被加热的空气与脱硫塔排出的烟气混合后经烟囱排放。


2.根据权利要求1所述的一种空气预热的烟气混风消白系统，其特征在于，所述脱硫塔外部设置有多组脱硫浆液管道，所述脱硫浆液管道中最顶层管道或最顶层和次顶层浆液管道的竖直段上安装有全焊接板式的浆液冷却器，所述浆液冷却器的浆液通道为单程直通道，所述浆液冷却器包括在同一条轴线上或近似在同一条轴线上的板束、浆液进口大小头、浆液出口大小头。


3.根据权利要求1所述的一种空气预热的烟气混风消白系统，其特征在于，所述空气预热器...

【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