[发明专利]水洗凝结式烟气三回收装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种烟气的热量、水分、硫氮化合物的三回收装置。

背景技术

我国能源结构以燃煤为主，燃煤烟气造成大量的能源浪费和严重的环境污染，我国目前约有55万台燃煤工业锅炉和炉窑，耗煤量约占全国年耗煤总量的1/3。排烟温度高和烟尘排放浓度高等问题，导致锅炉运行效率较低和出力不足。一般来说，我国链条锅炉设计热效率在72％～80％左右，但实际运行中平均热效率只有约60％～65％，部分锅炉运行热效率甚至低于50％，如何解决热效率的问题，直接影响了节能减排。有研究发现，锅炉热效率提高1％，可节煤0.5％。我国工业锅炉的排烟热损失占送入锅炉热量的8％～20％。因此烟气热回收是提高锅炉效率、节省燃煤的重要途径之一。

当前，工业锅炉除尘多为水膜除尘系统，烟气尾部热能无法回收利用，既浪费水源、增加运行成本，又容易造成尾部腐蚀，还造成锅炉尾部热能损失。锅炉烟尘中有害成分主要有二氧化硫(SO₂)，一氧化碳(CO)，碳氢化合物(HC)，氧化氮(NO)和粒径小于10μm的炭粒和灰粒所组成的飘尘。排入大气的烟尘，不仅污染环境，而且严重危害人类健康。烟气脱硫是目前控制锅炉废气中SO₂最有效的途径，其工业化应用的成熟工艺有十几种。目前湿法工艺仍占绝对统治地位。在烟气脱硫系统中，脱硫塔是核心装置，近年来国内外的发展趋势表明，喷淋塔逐渐成为湿式烟气脱硫吸收塔的主流塔型。

在常规的锅炉燃烧设备中，为防止烟气对烟道及附属设备的腐蚀，要求排烟温度必须高于某一数值，以保证烟气中水蒸气不冷凝，这样水蒸气带走的潜热就会造成很大的热损失。而要回收烟气中的水蒸汽潜热，就必须先脱硫去氮除尘，才能避免硫化物对换热器腐蚀。回收水蒸汽潜热的过程，也就是回收烟气中水分的过程。因此烟气水分的回收对西北等缺水地区而言，具有重要的节水意义。

传统的锅炉废气热回收装置，大多只是单一的气水换热器，其传热系数小、热回收率低，一般只有50％到60％。传统设备热回收率低主要是受烟气露点(90℃左右)的限制，因为：(1)烟气中含有烟尘，烟气一旦结露，烟尘就会沉积附在换热器上，堵塞肋片，并且急剧恶化传热效果；(2)烟气中含有SO₂、NO、NO₂等腐蚀性气体，烟气一旦结露，就会造成严重腐蚀，导致换热器清洗成本高、换热器使用寿命短。传统的锅炉废气脱硫除氮技术和装置，虽可做到较高的S和N的回收率，但是对工艺造成中热量的浪费和水的浪费没有充分考虑，造成这些单一功能的脱硫除氮技术工艺或装置的投资成本和运行费用很高，降低了其经济可行性。

因此，目前的烟气处理装置，功能比较单一，主要有以下缺点：1、注重脱硫除氮，而忽视了热能回收或无法实现热能回收；2、注重热量回收，但受烟气结露和腐蚀的限制，无法回收水蒸汽的潜热；3、忽视了烟气中水分的回收利用。

发明内容

本发明为解决目前的烟气处理技术与装备存在回收功能与物质单一，烟气中的热能、烟气中水分以及硫氮化合物回收率低的问题，进而提供一种水洗凝结式烟气三回收装置。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

水洗凝结式烟气三回收装置包括水洗喷淋塔、气水凝结预热器、第一水与水换热器、硫氮回收水处理器、第一喷淋泵、第一水处理泵、第一出气管、脱硫水管、凝结水管、第一喷淋水管和载热循环水管；水洗喷淋塔内的上部设置有第一气水分离填料，水洗喷淋塔内的中部安装有第一喷头，第一喷头的喷淋方向向下设置，水洗喷淋塔内的下部设置有第一喷淋填料，水洗喷淋塔内的下端设置有第一接水盘，水洗喷淋塔下端的侧壁上设置有第一进气管，水洗喷淋塔的上端与第一出气管的一端连通设置，第一出气管上固接有气水凝结预热器，二者连通设置，第一接水盘的下端依次连通固接有第一水处理泵、硫氮回收水处理器和脱硫水管，脱硫水管的出水端与水洗喷淋塔的下端侧壁连通设置，第一接水盘的侧壁依次与第一喷淋泵和第一喷淋水管连通设置，第一喷淋水管的出水端穿过第一水与水换热器与第一喷头连通设置，气水凝结预热器的下端通过凝结水管与水洗喷淋塔的下端侧壁连通设置，载热循环水管自上而下依次连通气水凝结预热器和第一水与水换热器。