[实用新型]氨法烟气脱硫副产物的烟气热源热管式蒸发装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于氨法烟气脱硫副产物硫酸铵料液的浓缩结晶的装置，特别是氨法烟气脱硫副产物的烟气热源热管式蒸发装置。

背景技术

煤炭是我国主要能源，而燃煤烟气中的二氧化硫对大气环境造成了严重的污染。因此燃煤烟气排放前必须进行脱硫处理。湿式氨法脱硫即是目前较为成熟的烟气脱硫的方法之一，它的副产物硫酸铵可作为化学肥料回收利用。

湿式氨法脱硫采用氨吸收烟气中的SO₂，反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵被空气强制氧化，生成硫酸铵料液，料液结晶后再经分离干燥等常规处理即可制得硫酸铵化肥。对于氨法脱硫而言，硫酸铵的回收成本，即料液结晶的能耗直接影响到脱硫装置的经济性和工艺的可推广性。目前较常用的结晶方法是将硫酸铵料液从脱硫系统引出，采用蒸汽提供热能，将料液加热蒸发，达到浓缩结晶的目的。这种需用高温水蒸汽加热的传统方法能耗较高，运行成本较高。因此开发一种低能耗的硫酸铵蒸发装置就有很强的现实意义。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种高效节能的氨法烟气脱硫副产物的烟气热源热管式蒸发装置，它可充分利用烟气自身热量进行硫酸铵料液的浓缩结晶，以降低硫酸铵结晶能耗。

本蒸发装置包含蒸发器、换热器和循环泵，三者由循环管路相连接，蒸发器设有料液进口管、料液出口管、蒸汽排出口和浆液排出口，所说换热器的腔内以隔板分隔为烟气室和料液室，换热器内设有至少一根穿越隔板的热管，热管的蒸发段位于烟气室，冷凝段位于料液室；烟气室设有烟气的进口管和出口管，料液室设有料液进口管和料液出口管，换热器通过料液出口管与蒸发器的料液进口管相连接，循环泵连接于蒸发器的料液出口管与换热器的料液进口管之间；热管是内含工质的全封闭真空管。

说的蒸发器的上部设有除雾器或挡水环。

所说的蒸发器的下部设有涡流十字挡板。

所说的换热器的烟气出口管上设有排灰口。

所说的换热器可以是单台设置或多台并联或串联设置。

所说的蒸发器也可以是单台设置或多台连接成蒸发器组。

所说热管为吸液芯热管、重力热管、两相闭式热虹吸管或重力辅助热管。

热管外壁设有强化传热的穿片、螺旋型缠绕片或纵向直肋翅片，其中以轴对称单列纵向直肋翅片为佳。

本装置采用热管式换热器进行烟气与硫酸铵料液的热交换，热管内的工质吸收烟气热量而蒸发汽化，汽化后的工质气体与硫酸铵料液热交换，气体冷凝成液滴，冷凝液靠毛细压力或重力回到受热侧，同时工质放出的汽化潜热使料液被加热升温；热管内的工质反复地进行吸热蒸发、冷凝放热的相变过程，从而将烟气的热量不断传导给料液，升温后的料液在蒸发器内蒸发汽化，排出水蒸汽，同时料液被浓缩结晶，高浓度的硫酸铵浆液从蒸发器底部排出，送常规的后处理系统进一步脱水干燥，制成商品硫酸铵。本实用新型用高温原烟气(一般为110～150℃)作为硫酸铵料液蒸发浓缩所需用的热源，无需外加高温水蒸汽，有效降低了能耗。

本装置采用热管式换热器，热传递速率快，传热效率高，可使烟气较快降温，从而减少了排烟动力，可有效减少进入脱硫系统的烟尘含量，有利于脱硫系统的稳定运行；利用烟气热量实现硫铵料液的蒸发结晶，有效节省了能耗；由于溶液蒸发和晶体的析出都在本装置中实现，因此脱硫系统的循环料液中基本无晶体的存在，有效避免了系统的堵塞和相关设备的磨蚀；由于热管换热器、蒸发分离室等构成的是强制循环蒸发体系，因此，不管相关设备相距多远和处于何种高度，都能实现闭路循环，适应性较广；热管换热器通过隔板使冷热流体完全分开，即使在运行过程单根热管因硫铵料浆的磨蚀、腐蚀发生损坏，也不会发生冷热流体的掺杂；由于烟气在管外壁流动横掠换热，其扰动性加强。再加上热管壁温高，管壁壁温高，管外始终呈干燥状态，因此，也就不会结焦不易粘附烟灰，因而它就能有效地防止堵塞。

附图说明

图1是本实用新型氨法烟气脱硫副产物的烟气热源热管式蒸发装置的结构示意图。

图2是换热器结构示意图。

图中，1-换热器，2-循环泵，3-蒸发器，10-循环管路，11-换热器隔板，12-进烟接口，13-出烟接口，13-1-烟气排灰口，14-换热器上室进口，15-换热器上室出口，16-烟气进口管，17-烟气出口管，18-热管，19-工质，31-除雾器，32-涡流十字挡板，33-蒸汽排出口，34-料液出口管，35-料液进口管，36-浆液排出口。

具体实施方式