一種降低煙氣白煙的節(jié)能環(huán)保設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種降低煙氣白煙的節(jié)能環(huán)保設(shè)備，該設(shè)備包括鍋爐，鍋爐后依次設(shè)有脫硝塔、空氣預(yù)熱器、靜電除塵系統(tǒng)、脫硫塔、風(fēng)機(jī) Ⅰ和煙囪；在脫硫塔后設(shè)有玻璃板式換熱器，玻璃板式換熱器的進(jìn)口位置分別連接有用于送入常溫空氣的風(fēng)機(jī)Ⅱ和脫硫塔的出口；風(fēng)機(jī)Ⅰ設(shè)在玻璃板式換熱器的出口位置；所述玻璃板式換熱器上連接有延伸到脫硫塔Ⅱ或污水處理處的冷凝水排出管。本實(shí)用新型用常溫空氣和脫硫后的煙氣進(jìn)行換熱，使煙氣溫度進(jìn)降低，析出冷凝水；空氣被煙氣加熱后形成熱空氣，一部分熱空氣作為助燃空氣進(jìn)入爐膛，一部分熱空氣和降溫后煙氣均勻混合，抬升煙氣溫度并沖淡煙氣中的水分，使之不易在煙囪出口形成冒白煙和拖尾現(xiàn)象。
【專利說明】
一種降低煙氣白煙的節(jié)能環(huán)保設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種環(huán)保設(shè)備，具體的說是一種降低煙氣白煙的節(jié)能環(huán)保設(shè)備。 【背景技術(shù)】
[0002]電廠鍋爐、石化加熱爐等排煙的超低排放問題已經(jīng)引起熱會(huì)各界的普遍關(guān)注和國家的強(qiáng)烈重視。尤其是在東南沿海的長三角、珠三角以及京津等發(fā)達(dá)地區(qū)，煙囪的冒白煙問題已成為當(dāng)前迫切需要解決的熱點(diǎn)問題。
[0003]濕法脫硫工藝是指使用石灰(CaO)、石灰石(CaC〇3)、碳酸鈉(Na2C〇3)等堿性漿洗液做洗滌劑，在脫硫塔中對(duì)煙氣進(jìn)行洗滌，從而脫除煙氣中的so2的工藝方法。對(duì)于燃煤電廠， 濕法脫硫工藝仍是今后很長一段時(shí)間內(nèi)，控制煙氣so2排放的主要方法。而濕法脫硫工藝， 使得脫硫后的煙氣含濕量大增，達(dá)到飽和狀態(tài)。這些飽和濕煙氣從脫硫塔中排出，再經(jīng)煙囪排入大氣，一與大氣匯合就迅速冷凝，在煙肉出口處形成冒白煙現(xiàn)象。
[0004]而對(duì)于石化加熱爐，燃料一般為天然氣，燃料中的氫(H)元素含量非常高，導(dǎo)致煙氣中的水分含量非常大，約15?19%(容積成分)。再經(jīng)脫硫后，煙氣的含濕量進(jìn)一步增加，這些煙氣一經(jīng)煙肉排入大氣，在環(huán)境溫度較低的時(shí)候就會(huì)冷凝形成白煙現(xiàn)象。
[0005]目前多采用在煙氣管線尾部增加煙氣-煙氣再熱器(GGH)等設(shè)備，采用提高脫硫后煙氣排煙溫度的方法來提高污染物擴(kuò)散度，減輕煙囪腐蝕和冒白煙現(xiàn)象。但GGH多采用金屬材料制造，在使用過程中常常會(huì)因酸露點(diǎn)腐蝕、堵塞等原因而發(fā)生故障，停止工作，因此，急需開發(fā)一種新設(shè)備和工藝方法來治理煙囪冒白煙的問題?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型目的是為解決上述技術(shù)問題的不足，提供一種降低煙氣白煙的節(jié)能環(huán)保設(shè)備。
[0007]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種降低煙氣白煙的節(jié)能環(huán)保設(shè)備，該設(shè)備包括鍋爐，鍋爐后依次設(shè)有脫硝塔、空氣預(yù)熱器、靜電除塵系統(tǒng)、脫硫塔、 風(fēng)機(jī)I和煙肉；在脫硫塔后設(shè)有玻璃板式換熱器，玻璃板式換熱器的進(jìn)口位置分別連接有用于送入常溫空氣的風(fēng)機(jī)n和脫硫塔的出口；風(fēng)機(jī)I設(shè)在玻璃板式換熱器的出口位置;所述玻璃板式換熱器上連接有延伸到脫硫塔n或污水處理處的冷凝水排出管。[〇〇〇8]進(jìn)一步的，所述風(fēng)機(jī)n可替換為設(shè)置在玻璃板式換熱器后用于引入常溫空氣的引風(fēng)機(jī)。
[0009]進(jìn)一步的，所述鍋爐可替換為加熱爐。
[0010]有益效果是:
[0011]1、本實(shí)用新型中的降低煙氣白煙的節(jié)能環(huán)保設(shè)備，用冷空氣和脫硫后的煙氣進(jìn)行換熱，使得煙氣溫度進(jìn)一步降低，析出冷凝水，析出的冷凝水可加以回收利用，以達(dá)到節(jié)約用水的目的；空氣被煙氣加熱后形成熱空氣，熱空氣一部分作為助燃空氣進(jìn)入爐膛，以達(dá)到節(jié)能的目的，另一部分熱空氣和降溫后的煙氣均勻混合，略微抬升煙氣溫度并沖淡煙氣中的水分，使之不易在煙囪出口形成冒白煙和拖尾現(xiàn)象。
[0012]2、本實(shí)用新型中采用玻璃板式換熱器具有不怕露點(diǎn)酸性腐蝕，阻力小，壓降小的特點(diǎn)，能把煙氣溫度降到露點(diǎn)溫度以下，會(huì)有大量冷凝水析出。為實(shí)現(xiàn)去除或減輕“白煙”現(xiàn)象的目的，可以把升溫后的熱空氣余下的部分，與深度冷凝后的煙氣混合，混合后再進(jìn)入煙囪排出。深度冷凝后煙氣含濕量大減，與熱空氣再混合，一方面使混合氣體溫度提高幾度后，煙氣中水蒸氣不再飽和；另一方面，熱空氣沖淡了原來的飽和濕煙氣，使得混合后的煙氣在通過煙囪排出時(shí)，不易在煙囪根部形成冷凝，出現(xiàn)“冒白煙”和拖尾現(xiàn)象。
[0013]3、本實(shí)用新型降低煙氣白煙的節(jié)能環(huán)保設(shè)備使煙氣深度冷凝，釋放出大量冷凝水，本實(shí)用新型中通過玻璃板式換熱器進(jìn)行熱交換的空氣流量可以是煙氣流量的2?3倍(體積流量)。由于脫硫后的煙氣含濕量非常大，一般均為飽和濕煙氣(即相對(duì)濕度巾=100%);當(dāng)溫度降為30攝氏度時(shí)仍為飽和濕煙氣，此時(shí)析出的冷凝水量為(dl-d2)kg。當(dāng)含濕量d—定時(shí)，空氣溫度由〇°C升高到約30°C的過程中，其必為未飽和狀態(tài)，且其相對(duì)濕度極低(近似為干空氣)，此時(shí)其水蒸氣分壓力遠(yuǎn)小于當(dāng)前溫度下的飽和水蒸氣分壓力。由濕空氣中水蒸氣狀態(tài)可知，其狀態(tài)點(diǎn)定位于飽和水蒸氣壓力曲線上方。約30°C的熱未飽和空氣與約30°C的飽和濕煙氣混合，控制熱空氣和濕煙氣的相對(duì)比例，使混合后的氣體中水蒸氣的分壓始終小于當(dāng)前溫度下對(duì)應(yīng)的飽和水蒸氣分壓力，即混合氣體的狀態(tài)位于中飽和水蒸氣分壓力曲線的右側(cè)?！靖綀D說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型降低煙氣白煙的節(jié)能環(huán)保設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本實(shí)用新型的工藝流程圖；
[0016]圖3是本實(shí)用新型中玻璃板式換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4是濕煙氣溫濕圖；
[0018]圖5是濕煙氣(空氣)中水蒸氣狀態(tài)P-V圖；
[0019]圖中標(biāo)記是:1、鍋爐，2、脫銷塔，3、空氣預(yù)熱器，4、靜電除塵系統(tǒng)，5、脫硫塔，6、玻璃板式換熱器，7、風(fēng)機(jī)I，8、煙_，9、風(fēng)機(jī)n?！揪唧w實(shí)施方式】
[0020]如圖所示，一種降低煙氣白煙的節(jié)能環(huán)保設(shè)備，該設(shè)備包括鍋爐1，鍋爐1后依次設(shè)有脫硝塔2、空氣預(yù)熱器3、靜電除塵系統(tǒng)4、脫硫塔5,風(fēng)機(jī)I 7和煙囪8;在脫硫塔5后設(shè)有玻璃板式換熱器6,玻璃板式換熱器6的進(jìn)口位置分別連接有用于送入常溫空氣的風(fēng)機(jī)119和脫硫塔5的出口；風(fēng)機(jī)17設(shè)在玻璃板式換熱器6的出口位置;所述玻璃板式換熱器6上連接有延伸到脫硫塔5或污水處理處的冷凝水排出管。
[0021]進(jìn)一步的，所述玻璃板式換熱器中冷介質(zhì)和熱介質(zhì)為交錯(cuò)流，流動(dòng)方向呈90°夾角。
[0022]進(jìn)一步的，所述風(fēng)機(jī)119可替換為設(shè)置在玻璃板式換熱器6后用于引入常溫空氣的引風(fēng)機(jī)。
[0023]進(jìn)一步的，所述鍋爐1可替換為加熱爐。
[0024]采用所述降低煙氣白煙的節(jié)能環(huán)保設(shè)備進(jìn)行降低煙氣白煙工藝方法，包括以下步驟:鍋爐1產(chǎn)生的高溫?zé)煔?，?jīng)脫硝塔2進(jìn)行脫硝，脫硝后的煙氣經(jīng)空氣預(yù)熱器3降溫成中溫?zé)煔猓袦責(zé)煔膺M(jìn)入到靜電除塵系統(tǒng)4進(jìn)行除塵，除塵后的煙氣再進(jìn)入脫硫塔5進(jìn)行脫硫后， 形成脫硫后煙氣；同時(shí)，風(fēng)機(jī)n 9將體積為脫硫后煙氣2?3倍的常溫空氣送入玻璃板式換熱器6，與脫硫后煙氣進(jìn)行換熱，使脫硫后煙氣溫度大大降低，成為冷凝煙氣，并析出冷凝水， 析出的冷凝水回收利用；同時(shí)空氣溫度升高成為熱空氣，一部分熱空氣作為助燃空氣進(jìn)入爐膛，一部分熱空氣與采用風(fēng)機(jī)7輸送的冷凝煙氣均勻混合，使冷凝煙氣溫度升高并沖淡冷凝煙氣中的水分，形成無白煙和拖尾現(xiàn)象的氣體，從煙肉8排出。
[0025]進(jìn)一步的，所述玻璃板式換熱器6的冷凝水收集后可直接送入脫硫塔5或污水處理處。
[0026]實(shí)施例1
[0027]如圖1-3所示，一種降低煙氣白煙的節(jié)能環(huán)保設(shè)備，該設(shè)備包括鍋爐1，鍋爐1后依次設(shè)有脫硝塔2、空氣預(yù)熱器3、靜電除塵系統(tǒng)4、脫硫塔5,風(fēng)機(jī)I 7和煙囪8;在脫硫塔5后設(shè)有玻璃板式換熱器6,玻璃板式換熱器6的進(jìn)口位置分別連接有用于送入常溫空氣的風(fēng)機(jī)n 9和脫硫塔5的出口；風(fēng)機(jī)17設(shè)在玻璃板式換熱器6的出口位置;所述玻璃板式換熱器6上連接有延伸到脫硫塔5或污水處理處的冷凝水排出管。
[0028]進(jìn)一步的，所述玻璃板式換熱器6為交錯(cuò)流，冷熱介質(zhì)的流動(dòng)方向?yàn)?0°。
[0029]采用所述降低煙氣白煙的節(jié)能環(huán)保設(shè)備進(jìn)行降低煙氣白煙工藝方法，包括以下步驟:鍋爐1產(chǎn)生的高溫?zé)煔?，?jīng)脫硝塔2進(jìn)行脫硝，脫硝后的煙氣經(jīng)空氣預(yù)熱器3降溫成中溫?zé)煔?，中溫?zé)煔膺M(jìn)入到靜電除塵系統(tǒng)4進(jìn)行除塵，除塵后的煙氣再進(jìn)入脫硫塔5進(jìn)行脫硫后， 形成脫硫后煙氣；同時(shí)，風(fēng)機(jī)n 9將體積為脫硫后煙氣2?3倍的常溫空氣送入玻璃板式換熱器6，與脫硫后煙氣進(jìn)行換熱，使脫硫后煙氣溫度大大降低，成為冷凝煙氣，并析出冷凝水， 析出的冷凝水回收利用；同時(shí)空氣溫度升高成為熱空氣，一部分熱空氣作為助燃空氣進(jìn)入爐膛，一部分熱空氣與采用風(fēng)機(jī)7輸送的冷凝煙氣均勻混合，使冷凝煙氣溫度升高并沖淡冷凝煙氣中的水分，形成無白煙和拖尾現(xiàn)象的氣體，從煙肉8排出。
[0030]進(jìn)一步的，所述玻璃板式換熱器6的冷凝水收集后可直接送入脫硫塔5 ;
[0031]該實(shí)施例中用常溫下的空氣(中部冬季約0?15°C)與脫硫后煙氣進(jìn)行換熱，使?jié)穹摿蚝蟮臒煔?約50°C)降低到30°C左右，同時(shí)空氣溫度升高到30°C左右。
[0032]圖4為本實(shí)施例中濕煙氣溫濕圖；圖中濕煙氣的溫濕圖中主要有等溫曲線、等相對(duì)濕度曲線、飽和水蒸氣分壓曲線、含濕量線組成。其中等溫曲線是一組相對(duì)橫軸有傾斜角度的直線，等相對(duì)濕度曲線是一組彎曲趨勢相近的曲線，飽和水蒸氣分壓曲線是一條壓力和含濕量相關(guān)的函數(shù)曲線，含濕量線是一組垂直于橫軸的直線。當(dāng)濕煙氣的溫度和相對(duì)濕度確定時(shí)，可以直接得到其含濕量和飽和水蒸氣分壓力。
[0033]圖5本實(shí)施例中為濕煙氣(空氣)中水蒸氣狀態(tài)P-V圖，圖中飽和水蒸氣分壓力線是一條和飽和濕煙氣中水蒸氣壓力和體積相關(guān)的狀態(tài)曲線。飽和水蒸氣分壓力線將平面分成三部分。濕煙氣溫度一定時(shí)，當(dāng)其分壓等于飽和水蒸氣壓力時(shí)，該狀態(tài)點(diǎn)位于飽和水蒸氣分壓力線上；當(dāng)其分壓小于飽和水蒸氣分壓，該狀態(tài)點(diǎn)位于飽和水蒸氣分壓線上方，此時(shí)水蒸氣為過熱蒸汽，以氣態(tài)存在，此時(shí)煙氣為未飽和濕煙氣；當(dāng)其分壓大于飽和水蒸氣分壓時(shí)， 濕煙氣的水蒸氣開始有部分以液體存在，即有冷凝析出，此時(shí)煙氣為飽和濕煙氣。圖中等溫線為一組趨勢相近的溫度曲線，T1 >T2>T3.
[0034]本實(shí)用新型使煙氣深度冷凝，釋放出大量冷凝水，本實(shí)用新型中通過玻璃板式換熱器6進(jìn)行熱交換的空氣流量可以是煙氣流量的2?3倍(體積流量)。由于脫硫后的煙氣含濕量非常大，一般均為飽和濕煙氣(即相對(duì)濕度巾=100%);當(dāng)溫度降為30攝氏度時(shí)仍為飽和濕煙氣，由濕煙氣的溫濕圖(圖4)可以看出，此時(shí)析出的冷凝水量為(dl_d2)kg。濕空氣的溫濕圖與圖4類似，當(dāng)含濕量d—定時(shí)，空氣溫度由0°C升高到約30°C的過程中，其必為未飽和狀態(tài)，且其相對(duì)濕度極低(近似為干空氣)，此時(shí)其水蒸氣分壓力遠(yuǎn)小于當(dāng)前溫度下的飽和水蒸氣分壓力。由圖5濕空氣中水蒸氣狀態(tài)P-V圖可知，其狀態(tài)點(diǎn)定位于飽和水蒸氣壓力曲線上方。約30 °C的熱未飽和空氣與約30 °C的飽和濕煙氣混合，控制熱空氣和濕煙氣的相對(duì)比例，使混合后的氣體中水蒸氣的分壓始終小于當(dāng)前溫度下對(duì)應(yīng)的飽和水蒸氣分壓力，即混合氣體的狀態(tài)位于圖4中飽和水蒸氣分壓力曲線的右側(cè)。這是該實(shí)用新型工藝方法的關(guān)鍵點(diǎn)。
[0035]實(shí)施例2
[0036]—種降低煙氣白煙的節(jié)能環(huán)保設(shè)備，該設(shè)備包括鍋爐1，鍋爐1后依次設(shè)有脫硝塔 2、空氣預(yù)熱器3、靜電除塵系統(tǒng)4、脫硫塔5,風(fēng)機(jī)I 7和煙囪8;在脫硫塔5后設(shè)有玻璃板式換熱器6,玻璃板式換熱器6的進(jìn)口位置分別連接有用于送入常溫空氣的風(fēng)機(jī)119和脫硫塔5的出口；風(fēng)機(jī)17設(shè)在玻璃板式換熱器6的出口位置;所述玻璃板式換熱器6上連接有延伸到脫硫塔5或污水處理處的冷凝水排出管。
[0037]進(jìn)一步的，所述玻璃板式換熱器6為交錯(cuò)流，冷熱介質(zhì)的流動(dòng)方向?yàn)?0°。
[0038]進(jìn)一步的，所述風(fēng)機(jī)119可替換為設(shè)置在玻璃板式換熱器6后用于引入常溫空氣的引風(fēng)機(jī)。
[0039]采用所述降低煙氣白煙的節(jié)能環(huán)保設(shè)備進(jìn)行降低煙氣白煙工藝方法，包括以下步驟:鍋爐1產(chǎn)生的高溫?zé)煔?，?jīng)脫硝塔2進(jìn)行脫硝，脫硝后的煙氣經(jīng)空氣預(yù)熱器3降溫成中溫?zé)煔?，中溫?zé)煔膺M(jìn)入到靜電除塵系統(tǒng)4進(jìn)行除塵，除塵后的煙氣再進(jìn)入脫硫塔5進(jìn)行脫硫后， 形成脫硫后煙氣；同時(shí)，風(fēng)機(jī)n 9將體積為脫硫后煙氣2?3倍的常溫空氣送入玻璃板式換熱器6，與脫硫后煙氣進(jìn)行換熱，使脫硫后煙氣溫度大大降低，成為冷凝煙氣，并析出冷凝水， 析出的冷凝水回收利用；同時(shí)空氣溫度升高成為熱空氣，一部分熱空氣作為助燃空氣進(jìn)入爐膛，一部分熱空氣與采用風(fēng)機(jī)7輸送的冷凝煙氣均勻混合，使冷凝煙氣溫度升高并沖淡冷凝煙氣中的水分，形成無白煙和拖尾現(xiàn)象的氣體，從煙肉8排出。
[0040]進(jìn)一步的，所述玻璃板式換熱器6的冷凝水收集后可直接送入污水處理處。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種降低煙氣白煙的節(jié)能環(huán)保設(shè)備，該設(shè)備包括鍋爐(1)，鍋爐(1)后依次設(shè)有脫硝 塔(2)、空氣預(yù)熱器(3)、靜電除塵系統(tǒng)(4)、脫硫塔(5)、風(fēng)機(jī)1(7)和煙囪(8)，其特征在于: 在脫硫塔(5)后設(shè)有玻璃板式換熱器(6)，玻璃板式換熱器(6)的進(jìn)口位置分別連接有用于 送入常溫空氣的風(fēng)機(jī)II (9)和脫硫塔(5)的出口；風(fēng)機(jī)I (7)設(shè)在玻璃板式換熱器(6)的出口 位置;所述玻璃板式換熱器(6)上連接有延伸到脫硫塔(5)或污水處理處的冷凝水排出管。2.如權(quán)利要求1所述降低煙氣白煙的節(jié)能環(huán)保設(shè)備，其特征在于:所述風(fēng)機(jī)n (9)可替 換為設(shè)置在玻璃板式換熱器(6)后用于引入常溫空氣的引風(fēng)機(jī)。3.如權(quán)利要求1所述降低煙氣白煙的節(jié)能環(huán)保設(shè)備，其特征在于:所述鍋爐(1)可替換 為加熱爐。
【文檔編號(hào)】F23L15/00GK205640961SQ201620460683
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月19日
【發(fā)明人】邵松, 萬大陽, 呂鳳, 唐聚園, 邵國輝
【申請(qǐng)人】洛陽瑞昌石油化工設(shè)備有限公司