[发明专利]一种塔外除湿的烟气消白系统

说明书

技术领域

本发明涉及烟气脱硫应用领域，尤其涉及一种塔外除湿的烟气消白系统。

背景技术

现有电力、钢铁、生化等行业烟气、尾气一般都经过脱硫、脱销等处理设备。尤其电力行业经过超低排放改造后，确定控制指标为烟尘、二氧化硫、氮氧化物、汞及其化合物4项指标，排放限值分别为10mg/m³、35mg/m³、50mg/m³、0.03mg/m³，部分地区要求烟尘排放限值为5mg/m³。从环保角度讲对污染物的消除已有很大的改善。

现有烟气、尾气大多经过湿法脱硫或喷淋塔，普遍采用石灰石-石膏湿法技术进行烟气脱硫处理。然而，采用石灰石-石膏等湿法技术脱硫后的烟气中的水汽基本处于饱和态，含湿量大，排放过程中，烟气在与大气混合扩散过程中温度降低，烟气中的水析出，在烟囱周边形成白雾，俗称“烟羽”。排出的烟气或尾气温度低、含湿量大，无法有效扩散，促进雾霾的形成，对市民生活及视觉造成困扰。

这些企业在生产过程中一般都存在“冒白烟”现象，产生的这一现象的原因：饱和烟气受温度较低的大气急剧冷却，烟气中水蒸气冷凝成液态，凝结水滴对光线产生折射、散射烟气透光率下降，从而使烟羽呈现出白色，形成白色烟羽，但随着烟气的扩散被大气稀释后白烟逐步减少直至消失。

为消除白烟，现有技术主要是在脱硫塔与烟囱之间设置烟气升温换热器，通过提升烟气温度来解决烟气中水气凝结产生的“烟羽”问题，但效果都不太好，主要是因为：

(1)烟气中水汽为饱和态，含湿量大，烟气升温热负荷巨大；

(2)现有烟气升温换热器多为翅片管式换热器，传热效率低，占地面积大，无法满足现有场地改造要求；

(3)脱硫后的烟气中含有一定量的石膏颗粒，易于堵塞换热器；

(4)烟气升温仅解决了水汽白烟的视觉问题，没有减少大气中的水汽含量，减排有限。

鉴于上述原因，还需要降低进入烟囱的烟气中水汽排放量，一种方式是通过换热器或者其他降温装置不断降低脱硫浆液温度，使得在脱硫塔内输出的烟气温度降低，从而使得水汽冷凝出，从而实现降低进入烟囱的烟气中水汽排放量；但是这种处理方式会使得冷凝水直接流入脱硫烟气内，有可能影响脱硫塔的水平衡，尤其是凝液量较大的情况下。

发明内容

消除白色“烟羽”，核心是减少烟气中的水汽排放量，如何利用现有空间，降低烟气中的含湿量是解决问题的关键。

基于上述原因分析，本发明从以下几方面入手：

1)降低温度，进而降低烟气中的含湿量；

2)烟气含湿量越小，单位温升所对应的热负荷越小，可以有效降低升温换热器的热负荷；

3)换热器传热效率越高、结构越紧凑，换热器传热面积越小，换热器尺寸与重量越小。

综上，本发明具有如下创新性：

1)在脱硫塔烟气出口处设置板式热交换器结构的烟气冷凝器，，在同等冷源条件下，与管式热交换器相比，可有效降低烟气出口温度，最大限度降低烟气含湿量；

2)采用耐堵塞流道结构的烟气冷凝器，烟气侧流道高度大于波纹高度，形成无触点烟气直通道结构，在保证冷端温差及传热效率的同时，解决了管式及常规板式热交换器烟气堵塞问题。

3)在降低烟气含湿量的同时，利用烟气加热器对烟气升温，提高烟气中水蒸气的过热度，实现消白，在同等参数条件下，烟气的含湿量降低，升温所需的热负荷降低；

4)采用耐堵塞流道的烟气加热器，烟气侧流道高度大于波纹高度，形成无触点烟气直通道结构，在保证热端温差及传热效率的同时，解决了管式及常规板式热交换器烟气堵塞问题。

本发明是通过以下技术方案予以实现：

一种塔外除湿的烟气消白系统，其特征在于，包括脱硫塔、烟气冷凝器、烟囱，其中，

所述烟气冷凝器为板式热交换器；

所述烟气冷凝器的传热元件由波纹板片组成，多张波纹板片叠落成为板束并形成烟气流道与冷却介质流道，其中，所述烟气流道两侧的波纹凸起高度之和小于烟气通道高度。

烟气依次通过脱硫塔、烟气冷凝器、烟囱；

所述烟气冷凝器与烟囱之间设置有烟气加热器，其中，

烟气依次通过脱硫塔、烟气冷凝器、烟气加热器、烟囱。

所述烟气加热器为板式热交换器，所述烟气加热的传热元件由波纹板片组成，多张波纹板片叠落成为板束并形成烟气流道与冷却介质流道，其中，所述烟气流道两侧的波纹凸起高度之和小于烟气通道高度。