枝杈式消白烟设备及消白烟方法技术

本发明专利技术公开了一种枝杈式消白烟设备，其包括：第一分配段，其为管状结构，第一分配段的底部与烟囱的顶部相连通，第一分配段的入口侧设有第一分布组件；多个第二分配段，其均匀地分布在第一分配段的表面；多个支管，其均匀地分布在第二分配段的表面；由烟囱进入第一分配段的烟气与第一分布组件喷入的热气体混合后分散至多个第二分配段，然后再分散至多个支管后排入大气。本发明专利技术还公开了一种消白烟方法，至少包括如下步骤：向湿法脱硫烟气通入热气体使其变为不饱和烟气；将不饱和烟气分成多股不饱和烟气。本发明专利技术将湿法脱硫烟气与热气体混合使其变为不饱和烟气，通过第一分配段、第二分配段和支管，将不饱和烟气分为多股后排入大气，从而消除白烟。从而消除白烟。从而消除白烟。

【技术实现步骤摘要】
枝杈式消白烟设备及消白烟方法


[0001]本专利技术涉及大气污染物治理
，特别涉及用于湿法脱硫后枝杈式消白烟设备及消白烟方法。

技术介绍

[0002]湿法脱硫后的烟气为饱和湿烟气，从烟囱排出温度约为45~65℃，水汽含量约为10~25%。脱硫烟气外排至大气中，烟气中的水汽在冷空气的作用下，迅速冷凝为微小的水滴，雾滴凝结后来不及扩散，形成可视白烟，影响环境和居民生活。
[0003]现行消除白烟常用的方法，从本质上来说，就是让从烟囱外排的烟气在与环境空气的混合、冷却、扩散过程中，烟气始终处于不饱和状态，烟气中的水蒸汽就不会凝结析出，达到消白烟的效果。因此，对烟气进行降温减少烟气中的水汽含量、对烟气进行加热升温以提高烟气的不饱和度，就是消除烟气白烟的基础。
[0004]常用的消白烟方法有：（1）烟气冷凝法，就是将湿烟气温度降低到接近环境温度，使烟气中的水汽冷凝为液态水分离出烟气系统，但该方法所需冷量较大，烟气温度较低失去提升力，需额外增加烟气增压机，导致装置投资和运行费用较高。（2）烟气加热升温法，就是将湿烟气进行加热升温，提高烟气的不饱和度后排放，以消除白烟，该方法能耗较高。（3）烟气先冷凝后加热法，对烟气进行降温，使烟气中的水汽冷凝析出凝结水，降低烟气中的绝对湿度，烟气中的水蒸汽含量降低。对冷凝后的烟气进行升温，降低烟气中的相对湿度，提高烟气的不饱和度，消除白色烟羽。
[0005]烟气加热主要采用两种方式：一是间壁式加热，烟气与加热介质两流体被固体壁面间隔开，不发生混合，通过间壁进行热量的交换，例如GGH（烟气
‑
烟气再热器）、MGGH（热媒式烟气
‑
烟气再热器）等；二是混合式加热，将热的清洁气体与脱硫后的净化烟气混合后，排至大气，可将烟气温度加热至要求温度，热的清洁气体包括热空气、热二次风、热烟气等。
[0006]早期国内电厂湿法脱硫均设置GGH，利用进脱硫塔之前的高温烟气对脱硫塔之后的净烟气进行加热，从而提高排烟温度和烟气抬升高度，但GGH存在腐蚀堵塞导致脱硫装置停工、烟气泄露导致脱硫烟气不达标等问题，GGH压降约为1kPa，装置能耗大幅增加，因而后期湿法脱硫装置均取消GGH，目前应用较广泛的为MGGH，在脱硫塔入口安装降温段，在脱硫塔出口安装升温段，利用水作为热媒，热烟气在降温段对热媒水进行加热，升温后的热媒水在升温段对脱硫塔后的净烟气进行加热，实现脱硫后的净烟气升温，投运初期换热器换热系数高，运行时间增加之后，烟气中的胶体、固体微粒附着于换热器表面，最终致使换热系数大幅降低，烟气温度上不去，烟囱照样冒白烟，同时也还有换热器易堵塞、易损坏、烟气阻力大的不足。
[0007]混合式加热中，热的清洁气体与烟气混合位置为烟气脱硫装置与烟囱之间，因而避免了间壁式加热存在的问题，因而得到了推广应用。然而，针对脱硫塔与烟囱一体的烟气脱硫装置尚无混合式加热的方式消白烟。
[0008]专利文献CN106871146A公开了一种消除湿法脱硫白烟的烟囱，在烟囱本体顶部设
置有环绕湿烟气排放口的热空气出口通道，以使热空气出口通道排出的热空气包裹在由湿烟气排放口排出的湿烟气气流的外层，从而消除白烟。该技术方案仅仅考虑了湿烟气排出烟囱后在水平方向的扩散，由于热空气环绕湿烟气，湿烟气在水平方向扩散时可以实现白烟的消除，但湿烟气排出烟囱后其上方的空气仍为冷空气，湿烟气在竖直方向上遇冷空气仍然会产生白烟，因而该技术方案无法完全消除白烟，尤其是高空风力较大、外排湿烟气流动方向几乎与烟囱垂直时更难以完全消除白烟。
[0009]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的之一在于，提供一种枝杈式消白烟设备及消白烟方法，从而能够适用于脱硫塔与烟囱为一体的烟气脱硫装置。
[0011]本专利技术的另一目的在于，提供一种枝杈式消白烟设备及消白烟方法，从而克服现有的混合式加热技术无法完全消白烟的问题。
[0012]为实现上述目的，根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供了一种枝杈式消白烟设备，其包括：第一分配段，其为管状结构，第一分配段的底部与烟囱的顶部相连通，第一分配段的入口侧设有第一分布组件；多个第二分配段，其均匀地分布在第一分配段的表面；以及多个支管，其均匀地分布在第二分配段的表面，由烟囱进入第一分配段的烟气与第一分布组件喷入的热气体混合后分散至多个第二分配段，然后再分散至多个支管后排入大气。
[0013]进一步，上述技术方案中，第一分布组件设有多个第一热气体出口，多个第一热气体出口在第一分配段的横截面上均匀分布，热气体经由第一热气体出口进入第一分配段与烟气混合。
[0014]进一步，上述技术方案中，第一分配段的下端延伸有变径管段，变径管段为中间细两端粗的管状结构，第一分布组件为热气体喷嘴，热气体喷嘴沿轴向设置在变径管段的入口侧。
[0015]进一步，上述技术方案中，第一分配段为圆柱、圆台、正多边形棱柱、棱台中的一种或几种的组合。
[0016]进一步，上述技术方案中，第一分配段内设有第一混合元件，第一混合元件为规整填料、散装填料和扰流元件中的一种或多种。
[0017]进一步，上述技术方案中，第二分配段内设有第二混合元件，第二混合元件为规整填料、散装填料和扰流元件中的一种或多种。
[0018]进一步，上述技术方案中，第一分配段的最大横截面积大于或等于烟囱的横截面积。
[0019]进一步，上述技术方案中，多个第二分配段的横截面积之和大于或等于第一分配段的最大横截面积。
[0020]进一步，上述技术方案中，每一个第二分配段上的多个支管的横截面积之和大于或等于单个第二分配段的横截面积。
[0021]进一步，上述技术方案中，支管内设有第二分布组件，第二分布组件沿支管的内壁环绕设置，第二分布组件设有多个第二热气体出口，热气体经由第二分布组件形成环绕烟
气的热气体保护层。
[0022]进一步，上述技术方案中，支管的入口侧设有第三分布组件或入口热气体喷嘴，支管的出口侧设有第四分布组件或出口热气体喷嘴，入口热气体喷嘴和出口热气体喷嘴分别以支管的轴线为中心对称分布，入口热气体喷嘴和出口热气体喷嘴与支管的夹角为45
°
~90
°
。进一步，上述技术方案中，支管设有入口切断元件，入口切断元件为入口切断阀和/或入口热气体喷嘴。
[0023]进一步，上述技术方案中，支管设有出口切断元件，出口切断元件为出口切断阀、第四分布组件和/或出口热气体喷嘴。
[0024]进一步，上述技术方案中，各个支管通过入口切断元件和出口切断元件交替打开和闭合，使得处于排烟状态的支管的横截面积之和大于烟囱的横截面积。
[0025]进一步，上述技术方案中，枝杈式消白烟设备还包括：连接段，其将烟囱与第一分配段密封连接，连接段的下端与烟囱的直本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种枝杈式消白烟设备，其特征在于，包括：第一分配段，其为管状结构，所述第一分配段的底部与烟囱的顶部相连通，所述第一分配段的入口侧设有第一分布组件；多个第二分配段，其均匀地分布在所述第一分配段的表面；以及多个支管，其均匀地分布在所述第二分配段的表面，其中，由所述烟囱进入所述第一分配段的烟气与所述第一分布组件喷入的热气体混合后分散至所述多个第二分配段，然后再分散至所述多个支管后排入大气。2.根据权利要求1所述的枝杈式消白烟设备，其特征在于，所述第一分布组件设有多个第一热气体出口，所述多个第一热气体出口在所述第一分配段的横截面上均匀分布，热气体经由所述第一热气体出口进入所述第一分配段与烟气混合。3.根据权利要求1所述的枝杈式消白烟设备，其特征在于，所述第一分配段的下端延伸有变径管段，所述变径管段为中间细两端粗的管状结构，所述第一分布组件为热气体喷嘴，所述热气体喷嘴沿轴向设置在所述变径管段的入口侧。4.根据权利要求1所述的枝杈式消白烟设备，其特征在于，所述第一分配段为圆柱、圆台、正多边形棱柱中的一种或几种的组合。5.根据权利要求1所述的枝杈式消白烟设备，其特征在于，所述第一分配段内设有第一混合元件，所述第一混合元件为规整填料、散装填料和扰流元件中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的枝杈式消白烟设备，其特征在于，所述第二分配段内设有第二混合元件，所述第二混合元件为规整填料、散装填料和扰流元件中的一种或多种。7.根据权利要求1所述的枝杈式消白烟设备，其特征在于，所述第一分配段的最大横截面积大于或等于所述烟囱的横截面积。8.根据权利要求1所述的枝杈式消白烟设备，其特征在于，所述多个第二分配段的横截面积之和大于或等于所述第一分配段的最大横截面积。9.根据权利要求1所述的枝杈式消白烟设备，其特征在于，每一个所述第二分配段上的多个支管的横截面积之和大于或等于单个所述第二分配段的横截面积。10.根据权利要求1所述的枝杈式消白烟设备，其特征在于，所述支管内设有第二分布组件，所述第二分布组件沿所述支管的内壁环绕设置，所述第二分布组件设有多个第二热气体出口，热气体经由所述第二分布组件形成环绕烟气的热气体保护层。11.根据权利要求10所述的枝杈式消白烟设备，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：李磊，李欣，金平，齐慧敏，韩天竹，高峰，陈益民，李睿，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：