[实用新型]一种新型混合流体换热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型混合流体换热装置，具体讲，涉及一种利用电站锅炉配套设施脱硫吸收塔内烟气和浆液热量进行冷水加热的装置。是一种余热利用热交换技术，属于能源节约领域。 

背景技术

火力发电站脱硫工艺大多数采用石灰石-石膏湿法工艺，脱硫剂为石灰石粉(CaCO3)。由锅炉引风机来的热烟气进入喷淋吸收塔进行脱硫，烟气与石灰石/石膏浆液逆流接触，被冷却到绝热饱和温度，烟气中的SO2和SO3与浆液中的石灰石反应，形成亚硫酸钙和硫酸钙，烟气中的HCl、HF也与浆液中的石灰石反应而被吸收。脱硫后的饱和烟气温度约50℃，经吸收塔顶部除雾器除去夹带的雾滴后排入烟囱。氧化空气风机将空气鼓入吸收塔浆池，将亚硫酸钙氧化成硫酸钙，过饱和的硫酸钙溶液结晶生成石膏(CaSO4·2H2O)。产生的石膏浆液通过石膏浆液排出泵连续抽出送至石膏水力旋流器脱水，石膏经二级脱水处理后作为副产品销售。这就是石灰石-石膏湿法工艺基本过程。 

理论上，浆液再循环系统采用单元制设计，每个喷淋层配一台浆液循环泵，每台吸收塔配3台浆液循环泵。浆液喷淋系统包括喷淋组件及喷嘴，一个喷淋层由带连接支管的母管制浆液分布管道和喷嘴组成，喷淋组件及喷嘴的布置设计成均匀覆盖吸收塔的横截面，并达到要求的喷淋浆液覆盖率，使吸收浆液与烟气充分接触，从而保证在适当的液/气比(L/G)下可靠地实现90％的脱硫效率，且在吸收塔的内表面不产生结垢。使用由碳化硅制成的空心锥喷嘴和FRP喷淋管道，可以长期运行而无腐蚀、无磨蚀、无石膏结垢及堵塞等问题。吸收塔设两级除雾器，布置于吸收塔顶部最后一个喷淋组件的上部。烟气穿过循环浆液喷淋层后，再连续流经两级除雾器除去所含浆液雾滴，其烟气携带水滴含量低于75mg/Nm3(干基)。 

实际运行中，排烟温度高于设计值20℃左右，达到140℃以上，导致吸收塔内温度过高，浆液温度超标，PH值经常超出控制范围，脱硫效率根本达不到90％。 

为了降低吸收塔内温度，提高脱硫效率，有效利用烟气和浆液余热，提出一种新型混合流体换热装置。 

实用新型内容

为了完成本实用新型的目的，采用的技术方案为： 

一种新型混合流体换热装置，包括高温烟气入口管(1)、低温烟气出口管(2)、脱硫吸收塔(3)、浆液循环泵(4)、换热器(5)、入口冷水管(6)、出口热水管(7)。脱硫吸收塔(3)上部与低温烟气出口管(2)相连接，中部与高温烟气入口管(1)相连接；换热器(5)入口联箱与入口冷水管(6)相连接，出口联箱与出口热水管(7)相连接；浆液循环泵(4)入口与脱硫吸收塔(3)浆液区相连接，出口与脱硫吸收塔(3)低温烟气区相连接。 

脱硫吸收塔(3)，为圆筒体，内部空间排列自上而下依次为低温烟气区、换热区、高温烟气区、浆液区，介质在吸收塔内完成脱硫和换热。 

浆液循环泵(4)，将脱硫吸收塔(3)内浆液吸出，然后加压后喷射到换热器(5)上部，进行往复循环。 

换热器(5)，位于脱硫吸收塔(3)的换热区，吸收热烟气和浆液热量，将冷水加热成热水。 

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为： 

混合流体换热器具有自清洁功能，混合流体不断冲涮换热器表面，可以有效减小换热管表面结垢和腐蚀。 

换热量明显增大，换热器可以有效吸收高温烟气和浆液的显热和潜热，使低温烟气达到50℃左右，而不必再进行两级喷水除雾。另外，将冷水加热成热水，温升达到40℃以上，有效利用余热。 

防腐性能良好，一方面换热器具有自清洁功能，另一方面换热器的核心配件选用钛合金材料或不锈钢材料，具有耐腐蚀特性。 

脱硫设施效率提高，降低了烟气温度和浆液温度即降低了吸收塔内温度，，浆液PH值稳定，脱硫效率明显提高，达到设计值。 

附图说明：

图1是一种新型混合流体换热装置图。 

其中：1是高温烟气入口管，2是低温烟气出口管，3是脱硫吸收塔，4是浆液循环泵，5是换热器，6是入口冷水管，7是出口热水管。 

具体实施方式：

新安装的脱硫设施，在脱硫吸收塔设计时，可同时考虑设计安装混合流体换热装置，根据预加热冷水的性质、温度和流量，确定换热管的传热面积，选择合适的管径和布置空间。 

现有脱硫设施改造，由于换热区无其它设备，只需在原浆液喷淋层下设计安装混合流体换热器，将吸收塔外壳设计两个圆孔，安装入口冷水管和出口热水管。根据实际需要装设温度、压力表计，实现自动化控制。