一种具有节能功能的湿法烟气净化系统及方法技术方案

本申请公开一种具有节能功能的湿法烟气净化系统及方法，包括洗涤泵、洗涤塔、取热水泵和取热水箱；洗涤塔塔壁上设置烟气入口、塔顶设置烟气出口，塔内由下至上依次设置洗涤液循环池、洗涤液取热器、洗涤液均布器、洗涤液导流槽层、洗涤喷淋层、积水盘、冷凝除雾器；洗涤液取热器和洗涤液均布器位于烟气入口下方；洗涤液均布器位于与烟气入口对应高度处；洗涤泵连接洗涤液循环池和洗涤喷淋层；取热水泵的入口连接取热水箱、出口分别连接冷凝除雾器的进水口和洗涤液取热器的进水口；冷凝除雾器的出水口与洗涤液取热器的进水口连通、出水口连通洗涤塔外。本申请对湿法脱硫塔内烟气的低品位热进行有效回收，同时解决洗涤液分布极不均匀且磨损性强的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种具有节能功能的湿法烟气净化系统及方法
本申请涉及新能源与节能领域，具体涉及一种具有节能功能的湿法烟气净化系统及方法。
技术介绍
我国工业领域能源消耗量约占全国能源消耗总量的70，主要工业产品单位能耗平均比国际先进水平高出约30％。除了生产工艺相对落后、产业结构不合理等因素外，工业余热利用率低是造成单位工业产值能耗高的重要原因，我国能源利用率仅为33％左右，比发达国家低约10％，至少50％的工业能耗以各种形式的余热被直接排放或废弃。在被直接排放或废弃的余热中，以高温工业尾气形式排放进入的余热占比最大，超过余热总量的60％。我国工业余热资源丰富，广泛存在于工业各行业生产过程中，余热资源约占其燃料消耗总量的17％-67％，其中可回收余热约占排放余热60％，余热利用率提升空间大，节能潜力巨大。工业余热回收利用被认为是一种“新能源”，近年来成为我国节能减排工作的重要内容。目前，国内大型燃煤电厂应用的烟气脱硫方法(FlueGasDesulfurization，简称FGD)，大多采用的是石灰/石灰石—石膏湿法脱硫工艺，其最佳工作温度为50℃左右。而电站锅炉的排烟温度一般都设计在120℃～140℃范围，很少采用低于120℃的排烟温度。当锅炉排烟进入FGD的吸收塔后，通过喷淋方式将烟气温度降低到工作温度，不仅消耗了大量的水资源，增加了烟气排放量，也白白浪费了烟气降温区间的能源。出于节能增效目的，许多电厂现在空气预热器至FGD之间的烟道上装设了烟气换热器，将烟气温度降低到100℃～80℃后进入FGD吸收塔，以回收利用部分烟气余热。更多的是将烟气换热器安装在静电除尘器(ESP)人口，回收烟气余热兼顾降低烟温而提高除尘效率。实现了节能减排效果的同时，也带来了烟道及换热器受热面产生低温腐蚀的风险，其中烟气酸露点温度是最主要影响因素。未经降温的锅炉排烟温度至FGD吸收塔工作温度之间有80℃～60℃的温差，如果全部依靠喷水蒸发降温，其耗水量是十分可观的。目前，绝大多数烟气冷却器设计的出口烟温一般在90℃左右，只能回收烟气中的部分热量。在湿法脱硫塔内回收冷却器后低于90℃烟气中的热量，可有效避免换热器因酸露点腐蚀及湿法脱硫塔耗水量大的问题，但存在以下问题：1、现有湿法脱硫系统主要承担烟气净化功能，难以在不影响烟气净化效率的前提下实现低品位余热取出；2、湿法脱硫塔内气液两相流动强烈，洗涤液分布极不均匀且磨损性强，常规换热器难以适应长周期稳定运行。目前在湿法脱硫塔内对烟气中的低品位余热进行高效回收领域还处于空白。
技术实现思路
本申请提供一种具有节能功能的湿法烟气净化系统及方法，在洗涤塔烟气进口下方设置洗涤液导流槽层、洗涤液均布器和洗涤液取热器，对完成洗涤换热后的高温液体进行再分布，通过间接换热回收洗涤液中的热量；采用具有冷凝换热功能的金属除雾器对完成洗涤净化后的饱和烟气进行换热冷凝，进一步回收烟气中的热量，并将回收后热量回用，在实现烟气排放余热回收的同时降低烟气洗涤净化系统的耗水量。一种具有节能功能的湿法烟气净化系统，包括洗涤泵、洗涤塔、取热水泵、取热水箱和连接管路；所述洗涤塔的塔壁上设置烟气入口、塔顶部设置烟气出口，所述洗涤塔内由下至上依次设置洗涤液循环池、洗涤液取热器、洗涤液均布器、洗涤液导流槽层、烟气入口、洗涤喷淋层、积水盘、冷凝除雾器和烟气出口；所述洗涤泵的入口通过管路与洗涤液循环池连通，洗涤泵的出口通过管路与洗涤喷淋层的进液口连通；所述取热水泵的入口通过管路与取热水箱连通，取热水泵的出口通过管路分别与冷凝除雾器的进水口及洗涤液取热器的进水口连通；所述冷凝除雾器的出水口通过管路与洗涤液取热器的进水口连通；所述洗涤液取热器的出水口通过管路连通洗涤塔外。以下还提供了若干可选方式，但并不作为对上述总体方案的额外限定，仅仅是进一步的增补或优选，在没有技术或逻辑矛盾的前提下，各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合，还可以是多个可选方式之间进行组合。可选的，所述洗涤液取热器水平设于洗涤液循环池液面上方的塔截面上，所述洗涤液取热器包括若干个紧密安装的洗涤液取热单元。可选的，所述洗涤液取热单元包括进水腔体、出水腔体和若干连通进水腔体与出水腔体的金属管；每个进水腔体上设置取热液进水口，每个出水腔体上设置取热液出水口，所述的取热液进水口连通洗涤液取热器的进水口，所述的取热液出水口连通洗涤液取热器的出水口。可选的，所述洗涤液取热单元包括进水腔体、出水腔体和若干连通进水腔体与出水腔体的金属管；每个进水腔体上设置取热液进水口，每个出水腔体上设置取热液出水口，所述的取热液进水口连通洗涤液取热器的进水口，所述的取热液出水口连通洗涤液取热器的出水口。可选的，所述金属管包括上下设置的至少两排；相邻排之间等间距分布，同排内金属管等间距分布；每根金属管位于与之相邻的上排或下排相邻两根金属管中心线的正下方或正上方；每根金属管的长度为1.0m-2.5m，金属管的管壁厚度为0.2mm-1mm，金属管的管径为15mm-40mm，同排内相邻金属管间缝隙间距为10mm-100mm。可选的，所述洗涤液均布器设置于洗涤液取热器上方，包括在洗涤塔内水平安装的均布孔板和若干竖直安装于均布孔板顶面的分隔板；所述均布孔板的孔径为5mm-18mm、开孔率为15％-30％；所述分隔板的高度为50mm-150mm，分隔板纵横间距为0.5m-1.5m，洗涤液均布器底面距离洗涤液取热器顶端距离为100mm-500mm。可选的，所述洗涤液导流槽层顶端位于洗涤液烟气入口对侧且与烟气入口底端位于同一水平高度处，洗涤液导流槽层包括若干个与洗涤塔入口烟气流向逆向且倾斜安装的洗涤液导流槽；每个洗涤液导流槽包括底板和两个侧板，顶面为敞口结构；所述洗涤液导流槽与水平面间的倾斜角度为20°-40°；所述洗涤液导流槽的宽度为100mm-300mm、槽深为50mm-150mm。可选的，所述冷凝除雾器包括若干层金属翅片管，每根金属翅片管的入水口与冷凝除雾器的进水口连通，每根翅片管的出水口与冷凝除雾器的排水口连通；所述金属翅片管的基管管径为15mm-35mm，所述金属翅片的高度为基管直径的0.5-1.0倍，金属翅片的间隙为0.5mm-4.0mm。可选的，连接取热水泵出口和冷凝除雾器进水口的管路上以及连接取热水泵出口和洗涤液取热器进水口的管路上均设置流量调节阀。本申请还提供一种具有节能功能的湿法烟气净化方法，优选采用本申请的系统完成，包括：(1)携带污染物的高温燃煤尾气由烟气入口进入洗涤塔内向上流动，洗涤液循环池中的洗涤液经洗涤泵送至洗涤喷淋层雾化后向下流动，在烟气入口与洗涤喷淋层之间的区域内，高温烟气与洗涤喷淋液逆向接触，烟气中的污染物被洗涤液捕集、吸收实现污染物的脱除净化，同时高温烟气与喷淋液滴完成换热过程，部分洗涤液中的水分蒸发成水蒸气进入烟气中，经洗涤喷淋后的净烟气达到饱和状态；(2)完成换热升温的洗涤液在烟气入口横向气流的作用下，大部分喷淋液滴被吹向远离烟气入口的区间下落，一部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有节能功能的湿法烟气净化系统，其特征在于，包括洗涤泵、洗涤塔、取热水泵、取热水箱和连接管路；/n所述洗涤塔的塔壁上设置烟气入口、塔顶部设置烟气出口，所述洗涤塔内由下至上依次设置洗涤液循环池、洗涤液取热器、洗涤液均布器、洗涤液导流槽层、烟气入口、洗涤喷淋层、积水盘、冷凝除雾器和烟气出口；/n所述洗涤泵的入口通过管路与洗涤液循环池连通，洗涤泵的出口通过管路与洗涤喷淋层的进液口连通；/n所述取热水泵的入口通过管路与取热水箱连通，取热水泵的出口通过管路分别与冷凝除雾器的进水口及洗涤液取热器的进水口连通；/n所述冷凝除雾器的出水口通过管路与洗涤液取热器的进水口连通；/n所述洗涤液取热器的出水口通过管路连通洗涤塔外。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有节能功能的湿法烟气净化系统，其特征在于，包括洗涤泵、洗涤塔、取热水泵、取热水箱和连接管路；
所述洗涤塔的塔壁上设置烟气入口、塔顶部设置烟气出口，所述洗涤塔内由下至上依次设置洗涤液循环池、洗涤液取热器、洗涤液均布器、洗涤液导流槽层、烟气入口、洗涤喷淋层、积水盘、冷凝除雾器和烟气出口；
所述洗涤泵的入口通过管路与洗涤液循环池连通，洗涤泵的出口通过管路与洗涤喷淋层的进液口连通；
所述取热水泵的入口通过管路与取热水箱连通，取热水泵的出口通过管路分别与冷凝除雾器的进水口及洗涤液取热器的进水口连通；
所述冷凝除雾器的出水口通过管路与洗涤液取热器的进水口连通；
所述洗涤液取热器的出水口通过管路连通洗涤塔外。


2.根据权利要求1所述具有节能功能的湿法烟气净化系统，其特征在于，所述洗涤液取热器水平设于洗涤液循环池液面上方的塔截面上，所述洗涤液取热器包括若干个紧密安装的洗涤液取热单元。


3.根据权利要求2所述具有节能功能的湿法烟气净化系统，其特征在于，所述洗涤液取热单元包括进水腔体、出水腔体和若干连通进水腔体与出水腔体的金属管；每个进水腔体上设置取热液进水口，每个出水腔体上设置取热液出水口，所述的取热液进水口连通洗涤液取热器的进水口，所述的取热液出水口连通洗涤液取热器的出水口。


4.根据权利要求3所述具有节能功能的湿法烟气净化系统，其特征在于，所述金属管包括上下设置的至少两排；相邻排之间等间距分布，同排内金属管等间距分布；每根金属管位于与之相邻的上排或下排相邻两根金属管中心线的正下方或正上方；每根金属管的长度为1.0m-2.5m，金属管的管壁厚度为0.2mm-1mm，金属管的管径为15mm-40mm，同排内相邻金属管间缝隙间距为10mm-100mm。


5.根据权利要求1所述具有节能功能的湿法烟气净化系统，其特征在于，所述洗涤液均布器设置于洗涤液取热器上方，包括在洗涤塔内水平安装的均布孔板和若干竖直安装于均布孔板顶面的分隔板；所述均布孔板的孔径为5mm-18mm、开孔率为15％-30％；所述分隔板的高度为50mm-150mm，分隔板纵横间距为0.5m-1.5m，洗涤液均布器底面距离洗涤液取热器顶端距离为100mm-500mm。


6.根据权利要求1所述具有节能功能的湿法烟气净化系统，其特征在于，所述洗涤液导流槽层顶端位于洗涤液烟气入口对侧且与烟气入口底端位于同一水平高度处，洗涤液导流槽层包括若干个与洗涤塔入口烟气流向逆向且倾斜安装的洗涤液导流槽；每个洗涤液导流槽包括底板和...

【专利技术属性】
技术研发人员：程常杰，刘伟，李奇隽，孔伟，杨志国，张荣，王力飞，
申请(专利权)人：杭州蕴泽环境科技有限公司，新疆天富环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33