[发明专利]可实现饱和湿烟气冷凝降温的高效湍流换热装置及方法

说明书

本发明公开了一种可实现饱和湿烟气冷凝降温的高效湍流换热装置及方法，包括冷却塔、吸收塔、湍流换热装置本体及烟囱，其中，吸收塔的烟气出口与烟囱相连通，吸收塔内设置有若干上层喷淋层及若干下层喷淋层，湍流换热装置本体包括冷源入口、冷源出口及湍流换热器本体，湍流换热器本体位于上层喷淋层与下层喷淋层之间，湍流换热器本体内部设置有空腔，湍流换热器本体上开设有若干烟气通道，冷却塔的出口经冷源入口与湍流换热器本体内部的空腔相连通，冷却塔的入口经冷源出口与湍流换热器本体内部的空腔相连通，该装置及方法能够有效的降低饱和湿烟气的温度。

技术领域

本发明属于节能环保领域，涉及一种可实现饱和湿烟气冷凝降温的高效湍流换热装置及方法。

背景技术

燃煤电站烟气脱硫领域主要采用石灰石一石膏湿法烟气脱硫工艺，该工艺技术成熟，应用广泛。燃煤电站环保超低排放改造后，吸收塔脱硫效率普遍要求在98％以上，为了提高吸收塔脱硫效率，常规设计采用在喷淋层下方布置一层湍流装置(或多孔托盘)，用以均布塔内气流，浆液在其表面形成的一层液膜，可增加气、液两相流的传质效果，提高脱硫效率。

自2017年国内部分省、市陆续出台了烟气深度治理的文件政策，要求进一步降低SO₂排放浓度，并采取有效措施消除石膏雨、有色烟羽等现象。但是绝大部分电厂在超低排放改造后其吸收塔内部和净烟道均无改造空间。

湍流装置表面的液膜越厚，吸收塔的脱硫效率越高，增加原有湍流装置的高度，可增加浆液与烟气的接触时间，可提高吸收塔的脱硫效率。然而现有技术，不能有效降低饱和湿烟气的排放温度和含湿量，经常出现烟气中可溶性盐、硫酸雾、有机物等可凝结颗粒物的排放的现象，另外烟气的温度过高，也不利于SO₂的吸收，继而不能提交吸收塔的吸收效率。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种可实现饱和湿烟气冷凝降温的高效湍流换热装置及方法，该装置及方法能够有效的降低饱和湿烟气的温度。

为达到上述目的，本发明所述的可实现饱和湿烟气冷凝降温的高效湍流换热装置包括冷却塔、吸收塔、湍流换热装置本体及烟囱，其中，吸收塔的烟气出口与烟囱相连通，吸收塔内设置有若干上层喷淋层及若干下层喷淋层，湍流换热装置本体包括冷源入口、冷源出口及湍流换热器本体，湍流换热器本体位于上层喷淋层与下层喷淋层之间，湍流换热器本体内部设置有空腔，湍流换热器本体上开设有若干烟气通道，冷却塔的出口经冷源入口与湍流换热器本体内部的空腔相连通，冷却塔的入口经冷源出口与湍流换热器本体内部的空腔相连通。

吸收塔的侧面设置有烟气入口，吸收塔底部浆液池的出口与上层喷淋层及下层喷淋层相连通。

湍流换热器本体内的空腔与冷源入口及冷源出口之间通过导流管相连通。

吸收塔底部浆液池的出口经浆液循环泵与上层喷淋层及下层喷淋层相连通。

冷却塔的出口经冷工质循环泵与冷源入口相连通。

通过调节湍流换热器本体的开孔率及烟气通道的孔径，以调节持液层液膜及湍流换热装置本体的阻力。

湍流换热器本体为圆盘形结构。

烟气通道的形状为圆柱形、锥台状或沙漏状。

各烟气通道均匀分布。

一种可实现饱和湿烟气冷凝降温的高效湍流换热方法包括以下步骤：烟气经过下层喷淋层后，烟气温度降低且接近饱和湿烟气状态，此时烟气再经过湍流换热装置本体时，与其内部的冷工质及外部浆液充分接触，在保证气液充分反应的前提下，烟气及浆液与湍流换热器本体内的冷工质充分反应换热，以降低饱和烟气烟温，提高浆液对SO₂的吸收率。

本发明具有以下有益效果：