一种协同节水、除尘的高效消白系统论文和设计-吕志超

全文摘要

本实用新型公开了一种协同节水、除尘的高效消白系统，所述系统由脱硫塔、冷凝换热器和加热换热器等三大部分组成；原烟气经净烟气换热降温后进入吸收塔，从下往上依次经历脱硫、降温和除雾过程，从吸收塔出口经冷凝换热器冷凝降温析出冷凝水，再经加热换热器升温后至烟囱排出。其中，烟气降温主要由冷凝换热器换热来实现，降温后的析出水冷凝换热器底部排水口排至除雾器冲洗水箱进行回收再利用，同时降温析水过程对于细小颗粒物有聚核作用。相对于传统方案，本系统在解决消白问题时，回收利用了烟气降温析水，实现了节水、除尘功效，具有较好的推广应用前景。

主设计要求

1.一种协同节水、除尘的高效消白系统，其特征在于，包括吸收塔(1)、冷凝换热器(4)、加热换热器(5)、烟囱(6)、冷却塔(7)、除雾器冲洗水箱(8)、除雾器冲洗水泵(9)；加热换热器(5)的热媒出口与吸收塔(1)的入口连接，吸收塔(1)内部从下往上依次布置喷淋层(10)、第一除雾器层(2)、除雾器冲洗层(3)和第二除雾器层(11)，吸收塔(1)的顶部出口与冷凝换热器(4)的热媒入口连接，冷凝换热器(4)的热媒出口与加热换热器(5)的冷媒入口连接，加热换热器(5)的冷媒出口与烟囱(6)连接；冷凝换热器(4)的冷媒出口与冷却塔(7)的入口相连，冷却塔(7)的出口与冷凝换热器(4)的冷媒入口相连；冷凝换热器(4)的排水口与除雾器冲洗水箱(8)的入口相连，除雾器冲洗水箱(8)下部出口与除雾器冲洗水泵(9)的入口连接，除雾器冲洗水泵(9)的出口与除雾器冲洗层(3)连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述协同节水、除尘的高效消白系统，其特征在于，所述除雾器冲洗水箱(8)上设有工艺水外补口。

3.根据权利要求1所述协同节水、除尘的高效消白系统，其特征在于，所述冷凝换热器(4)和加热换热器(5)均为列管式换热器。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种燃煤烟气治理领域，尤其涉及一种协同节水、除尘的高效消白系统。

背景技术

为实现脱硫超低排放，大多数电厂都拆除了泄漏率高的回转式GGH，而拆除回转式GGH后，湿法脱硫后的饱和湿烟气未加热经烟囱排放后，烟气中水蒸气遇低温发生冷凝，在烟囱出口形成雾状水汽，一般为白色，称为“白色烟羽”。白烟不仅造成视觉冲击，影响城市形象，而且会携带超细粉尘颗粒物、溶解盐等各种污染物，造成PM2.5指标升高。

同时我国是水资源严重短缺和极度不平衡的国家，特别是局部西北地区，都实行了供水配额制度。脱硫后饱和净烟气直接排放，不仅造成了白烟视觉污染，还浪费了大量水资源。所以消白技术除了追求自身节能降耗外，还要能协同节水、除尘。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有湿法脱硫烟气消白技术的不足之处，提供协同节水、除尘的高效消白系统，实现烟气消白的同时，通过回收利用烟气冷凝析水、聚核细小颗粒物，达到节水、除尘的协同处理效果。燃煤锅炉尾部加装协同节水、除尘的高效消白系统后，可节水40-120t\/h(具体视机组大小而定),实现烟气中细小颗粒物50％以上的脱除效果，有效降低PM2.5指标。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种协同节水、除尘的高效消白系统，包括吸收塔、冷凝换热器、加热换热器、烟囱、冷却塔、除雾器冲洗水箱、除雾器冲洗水泵；加热换热器的热媒出口与吸收塔的入口连接，吸收塔内部从下往上依次布置喷淋层、第一除雾器层、除雾器冲洗层和第二除雾器层，吸收塔的顶部出口与冷凝换热器的热媒入口连接，冷凝换热器的热媒出口与加热换热器的冷媒入口连接，加热换热器的冷媒出口与烟囱连接；冷凝换热器的冷媒出口与冷却塔的入口相连，冷却塔的出口与冷凝换热器的冷媒入口相连；冷凝换热器的排水口与除雾器冲洗水箱的入口相连，除雾器冲洗水箱下部出口与除雾器冲洗水泵的入口连接，除雾器冲洗水泵的出口与除雾器冲洗层连接。

进一步地，所述除雾器冲洗水箱上设有工艺水外补口。

进一步地，所述冷凝换热器和加热换热器均为列管式换热器。

本实用新型的有益效果是：

1、冷凝过程的冷媒采用循环水，加热过程利用原烟气的余热，有效降低了整个系统的能耗；

2、通过回收利用冷凝析出水作为除雾器冲洗水，实现节水目的同时也解决了很多消白系统带来的脱硫水平衡问题；

3、利用冷凝过程对细小颗粒的聚核作用，增加粉尘与换热器列管碰撞沉降的概率，以实现保障粉尘超低排放、降低PM2.5指标的目的。

附图说明

图1为本实用新型实施例中一种协同节水、除尘的高效消白系统的结构示意图；

图中，吸收塔1、第一除雾器层2、除雾器冲洗层3、冷凝换热器4、加热换热器5、烟囱6、冷却塔7、除雾器冲洗水箱8、除雾器冲洗水泵9、喷淋层10、第二除雾器层11。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型协同节水、除尘的高效消白系统，包括吸收塔1、冷凝换热器4、加热换热器5、烟囱6、冷却塔7、除雾器冲洗水箱8、除雾器冲洗水泵9。加热换热器5的热媒入口连接原烟气管道，加热换热器5的热媒出口与吸收塔1的入口连接，吸收塔1内部从下往上依次布置喷淋层10、第一除雾器层2、除雾器冲洗层3、第二除雾器层11，吸收塔1的顶部出口与冷凝换热器4的热媒入口连接，冷凝换热器4的热媒出口与加热换热器5的冷媒入口连接，加热换热器5的冷媒出口与烟囱6连接。冷凝换热器4的冷媒出口与冷却塔7的入口相连，冷却塔7的出口与冷凝换热器4的冷媒入口相连，形成冷媒循环。冷凝换热器4的排水口与除雾器冲洗水箱8入口连接，除雾器冲洗水箱8上还设有工艺水外补口，以备冷凝水不足之时补水用，除雾器冲洗水箱8下部出口与除雾器冲洗水泵9的入口连接，除雾器冲洗水泵9的出口与除雾器冲洗层3连接，作为除雾器冲洗水。

其中，冷凝换热器4、加热换热器5均为列管式换热器。

本实用新型的工作过程如下：原烟气经过加热换热器5与净烟气发生热量交换后降温，降温后的烟气进入吸收塔1，然后依次流经喷淋层10、除雾器层2、除雾器冲洗层3，经过脱硫、降温、除雾后的净烟气从吸收塔1的顶部出口流出。从吸收塔1顶部流出的净烟气进入冷凝换热器4进行冷凝析水，冷凝循环水在冷却换热器4和冷却塔7之间实现循环利用，降温后的净烟气进入加热换热器5，利用原烟气的余热升温，升温后的烟气变为不饱和状态，通过烟囱6排入大气，减少白烟的出现，实现消白。

析出冷凝水从冷却换热器4排水口进入除雾器冲洗水箱，其中除雾器冲洗水箱8上部还设有工艺水补水备用口，以备冷凝水不足之需；除雾器冲洗水箱8通过除雾器冲洗水泵9与除雾器冲洗层3连接，利用析出冷凝水作为除雾器冲洗水源，实现脱硫系统的节水和水平衡。

净烟气在冷凝过程中析出冷凝水，冷凝过程对于细小颗粒物有聚核作用，细小颗粒物变大后从而增加与换热器列管碰撞沉降的概率，现在保障粉尘的超低排放。

本实用新型通过换热和冷却设计，实现热量的回收和利用。本系统在解决消白问题时，回收利用了烟气降温析水，实现了节水、除尘功效，具有较好的推广应用前景。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施案例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围：如加热换热器热媒并不局限于采用原烟气，亦可采用辅助热媒。

设计图

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