[发明专利]一种湿烟气自回温型一体化烟气净化装置及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及环境保护领域的大气污染控制设备及技术，尤其是涉及一种湿烟气自回温型一体化烟气净化装置及其应用。

背景技术

当前我国灰霾污染问题严峻，使得普通居民对工业企业烟囱排放的烟气情况更加关注。烟囱“白烟”及烟囱雨等问题已成为许多工矿厂区周边居民投诉的最主要对象之一。事实上，这类烟气大多是经过环保措施处理的，其中的主要污染物已经达到排放标准，但是由于除尘、降温、脱硫及其他净化过程采用了湿法处理技术，导致排烟温度过低(通常在45～55℃)，而且水蒸汽处于饱和或过饱和状态，导致烟气中的水份在烟囱出口附近快速凝结为小液滴，使烟气呈白色状，甚至形成大液滴，在烟囱附近落下，形成“烟囱雨”现象。

烟囱的“冒白烟”或“烟囱雨”问题可能带来四个环境问题：(1)湿烟气的温度比较低，抬升高度较小，会造成地面污染浓度相对较高；(2)会因水蒸汽的凝结而使烟羽呈白色，影响人们的视觉；(3)凝结水可能造成烟囱下风向的降水，影响局部地区的气候；(4)烟气经过湿法脱硫后虽然SO₂的含量大大减少，但是对烟气中SO₃的总含量只能去除40～50％，由于烟气酸露点温度范围由脱硫前的105～111.6℃降至脱硫后70.5～90℃，而经过FGD系统的净烟气温度为50℃左右，烟囱内壁温度远远低于酸露点温度，这样净烟气中残余的SO₃极易结露溶解在附着在烟囱内筒壁上的凝结液中，使凝结液具有很强的腐蚀性。

为了消除烟囱的“冒白烟”或“烟囱雨”问题，国外普遍采用对烟气进行再升温的方法。然而，由于采用电加热或额外补充燃料的再加热方式成本过高，因此利用烟气在洗涤前的热量对处理后的湿烟气进行二次加热升温是一种经济的方法(即、冷热烟气热量交换法)。一般的冷热烟气间的热量交换需要回转式气-气换热器(GGH)或间接式换热器(以水为媒介)，这两类换热器一般单独安装在与洗涤塔进出口相连的烟道之间，占地面积大，阻力也较大，往往还会引发堵塞等问题。另外，中国专利2008100284686、专利021598673以及专利201310146315.2等多个专利公开了几种消除白烟的装置及方法，其主要思路是利用冷却装置及干燥等手段先将湿度大的烟气进行降温除湿。此类方法也仅限于高温高湿烟气，而不是适用于大多数经过湿法脱硫后的烟气。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可集除尘、脱硫、除雾及烟气热量交换等多重功能为一体，设备结构较紧凑的湿烟气自回温型一体化烟气净化装置及其应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种湿烟气自回温型一体化烟气净化装置，包括洗涤塔外筒，设置在洗涤塔外筒顶部的烟气出口，设置在洗涤塔外筒下方的吸收液储液腔，连接在洗涤塔外筒侧部并延伸到洗涤塔外筒内的进气烟道延伸筒，该进气烟道延伸筒的前端设有烟气进口，烟气进口、进气烟道延伸筒和洗涤塔外筒可利用原有的烟道和洗涤塔装置进行改造而成。

所述的进气烟道延伸筒内设有同向顺流喷头与逆向喷头，所述的同向顺流喷头喷射的液滴与烟气流动同向，与逆向喷头形成上下对冲，同向顺流喷头喷射的液体量为逆向喷头的50-100v/v％，同向顺流喷头与逆向喷头距离在0.8-2.5米，在同向顺流喷头与逆向喷头之间设有泡沫诱导环。

所述的泡沫诱导环距离逆向喷头0.5-1.5米；为上下两端宽中间窄的渐缩及渐扩孔口的喉管结构，竖向长度为0.3-0.5米，喉管竖向长度为0.1-0.3米，泡沫诱导环的渐缩倾斜面与进气烟道延伸筒的内壁之间形成的夹角不大于20°，中间喉管的截面积占泡沫诱导环截面积的70-95％。

所述的泡沫诱导环由耐磨材料制成，包括但不限于陶瓷或不锈钢。

进气烟道延伸筒外侧与洗涤塔外筒外壳组成的环隙中部内设有1-2层上行烟气二次净化塔板，该上行烟气二次净化塔板可以是旋流吸收板或筛孔板。

所述的进气烟道延伸筒外侧与洗涤塔外筒外壳组成的环隙中部内设有1-2层除雾板，位于上行烟气二次净化塔板的上部。

所述的洗涤塔外筒内设有烟气换热单元，由若干组热管按一定倾斜角布置在进气烟道延伸筒的上部筒壁，热管下部安装在进气烟道延伸筒的内侧，热管上部安装在进气烟道延伸筒外侧与洗涤塔外筒外壳组成的环隙中。

优选地，热管与洗涤塔外筒内壁呈15～60°夹角设置，采用耐腐蚀材料制作得到。

湿烟气自回温型一体化烟气净化装置在应用时采用以下步骤：