CN102121703A - 适用于高寒地区湿式烟气净化工艺的混合式烟气再热系统 - Google Patents
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Abstract
适用于高寒地区湿式烟气净化工艺的混合式烟气再热系统，它涉及一种烟气再热系统。本发明为了解决现有烟气再热装置存在由于原烟气温度较低，在保证较高脱硫效率要求下难以实现净化烟气有效增温的问题。技术要点：高温烟气经高温除尘器除尘后经引风机或直接送入均匀混合换热装置与净化烟气直接混合，将净化烟气加热。高温烟气自调节门处引出，进入气-气换热器，冷空气由空气风机送入换热器与高温烟气换热，得到的高温空气送入均匀混合换热装置，加热净化烟气。将高温烟气或空气直接与净化后烟气在均匀混合换热装置内完成换热，实现烟气温度的抬升和饱和含湿烟气中微小液滴的蒸发相变。
Description
技术领域
本发明涉及一种烟气再热系统，特别涉及一种适用于高寒地区湿式烟气净化工艺的混合式烟气再热系统，属于烟气净化技术领域。
背景技术
现有湿式烟气净化装置，经除雾后的烟气一般含有不超过75mg/NM3的酸性液滴(PH值4.5-5.5，氯离子浓度20000PPm左右)，烟气温度降低到45-55℃左右，成为湿饱和烟气。净化设备以后，如烟气持续降温会导致烟气中水蒸汽凝结与带出的小液滴一同造成尾部烟道、烟囱、挡板门、测量原件等的腐蚀，给系统带来安全隐患。特别是对于高寒地区，环境的低温会导致更大的温降，问题更加严重。
现有技术中多采用增加气气换热器(GGH)或蒸汽源换热器对净化后烟气温度抬升。但是其设备投资和占地面积大，运行费用高；受除雾效果影响往往不能连续稳定运行，许多电厂都出现了GGH堵塞，烟囱下石膏雨等问题。
中国实用新型专利(ZL200620084438.3)发明了一种烟气再热装置。该装置在锅炉本体烟道烟道内设置烟气加热器10，将一部分空气预热器的空气(5-7％)引入到该烟气加热器内，加热后送至烟气空气混合装置11。抬升烟气温度20-25℃。该方案需对锅炉本体实施改造，而且需引锅炉空气预热器5-7％，可能会影响原燃烧系统，参见附图5。
中国发明专利(200610037683.3)公开了一种分离式烟气再热器及其换热方法。该烟气再热器分为原烟气换热器1和净烟气换热器3两部分，该部分通过蒸汽上升管2和凝结水下降管4连通起来。在原烟气换热器1，热烟气将热量传给循环液体；液体受热后蒸发，产生的蒸汽沿着上升管2达到净烟气换热器3，释放热量后凝结为液体，回到原烟气换热器。该系统存在受热面需考虑防腐、管内负压不能长久稳定等问题，参见附图6。
为此，中国实用新型专利(200520200585.8)，发明了一种湿式脱硫烟气掺混原烟气提高烟气排烟温度的装置。该装置将原烟气的一部分与净烟气混合，起到将净烟气加温的目的，由于原烟气温度较低，在保证较高脱硫效率要求下难以达到有效增温的目的。
发明内容
本发明为了解决现有烟气再热装置存在由于原烟气温度较低，在保证较高脱硫效率要求下难以实现净化烟气有效增温的问题，进而提供了一种适用于高寒地区湿式烟气净化工艺的混合式烟气再热系统。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：
技术方案一、本发明所述烟气再热系统包括高温出口调节门、高温除尘器、高温烟气引风机、高温入口调节门和均匀混合换热装置，所述高温出口调节门设置在锅炉上的高温烟气出口处，自锅炉适宜处取出的高温烟气依次经过高温出口调节门、高温除尘器、高温烟气引风机和高温入口调节门进入均匀混合换热装置内，从脱硫塔出口流出的净化烟气进入均匀混合换热装置内，在均匀混合换热装置内高温烟气和净化烟气均匀混合后从均匀混合换热装置的出口流出。
技术方案二、本发明所述烟气再热系统包括高温出口调节门、高温除尘器、高温入口调节门、均匀混合换热装置、除尘器、脱硫塔和加热净化烟气引风机，所述高温出口调节门设置在锅炉上的高温烟气出口处，自锅炉适宜处取出的高温烟气依次经过高温出口调节门、高温除尘器和高温入口调节门进入均匀混合换热装置内，从锅炉排出的烟气经除尘器进入脱硫塔内，从脱硫塔出口流出的净化烟气进入均匀混合换热装置内，在均匀混合换热装置内高温烟气和净化烟气均匀混合得到加热的净化烟气，加热的净化烟气从均匀混合换热装置的出口流出通过加热净化烟气引风机送入烟囱内。
技术方案三、本发明所述烟气再热系统包括高温出口调节门、气-气换热器、高温入口调节门、均匀混合换热装置、换热后烟气引风机、除尘器、混合烟气引风机、脱硫塔和空气风机，所述高温出口调节门设置在锅炉上的高温烟气出口处，自锅炉适宜处取出的高温烟气经过高温出口调节门进入气-气换热器内，冷空气由空气风机送入气-气换热器内，高温烟气和冷空气在气-气换热器内进行换热后得到的高温空气经高温入口调节门进入均匀混合换热装置内；高温烟气和冷空气在气-气换热器内进行换热后得到的低温烟气经换热后烟气引风机进入除尘器内，从锅炉排出的烟气也进入除尘器内，从除尘器出口流出的烟气经混合烟气引风机送入脱硫塔内，从脱硫塔出口流出的净化烟气进入均匀混合换热装置内；在均匀混合换热装置内高温空气和净化烟气均匀混合得到加热的净化空气。
技术方案四、本发明所述烟气再热系统包括高温出口调节门、气-气换热器、高温入口调节门、均匀混合换热装置、除尘器、脱硫塔、空气风机和加热净化烟气引风机，所述高温出口调节门设置在锅炉上的高温烟气出口处，自锅炉适宜处取出的高温烟气经过高温出口调节门进入气-气换热器内，冷空气由空气风机送入气-气换热器内，高温烟气和冷空气在气-气换热器内进行换热后得到的高温空气经高温入口调节门进入均匀混合换热装置内；高温烟气和冷空气在气-气换热器内进行换热后得到的低温烟气进入除尘器内，从锅炉排出的烟气也进入除尘器内，从除尘器出口流出的烟气送入脱硫塔内，从脱硫塔出口流出的净化烟气进入均匀混合换热装置内，在均匀混合换热装置内高温烟气和净化烟气均匀混合得到加热的净化烟气，加热的净化烟气从均匀混合换热装置的出口流出通过加热净化烟气引风机送入烟囱内。
本发明的有益效果是：
本发明特点在于将高温烟气或空气直接与净化后烟气在均匀混合换热装置内完成换热，实现烟气温度的抬升和饱和含湿烟气中微小液滴的蒸发相变。实现了净化烟气的有效增温。更重要的是，实现了湿式烟气净化后烟气温度有效提高，特别是对于高寒地区湿式净化装置，避免了因散热导致烟气中水蒸汽的凝结，实现了对饱和含湿烟气中微小液滴的蒸发相变。本发明所述装置的应用，保证了湿式烟气净化装置安全、稳定运行，避免了石膏雨、尾部烟道、烟囱及设备等腐蚀。本发明的应用使得高温烟气混合工艺经济性好、高温空气混合工艺脱硫效率高。
附图说明
图1是本发明具体实施方式一的构造及流程示意图(图中：I表示负压段系统、II表示正压段系统，6-1表示浆液池)，图2是本发明具体实施方式二的构造及流程示意图(图中：I表示负压段系统、II表示正压段系统，6-1表示浆液池)，图3是本发明具体实施方式三的构造及流程示意图(图中：II表示正压段系统，6-1表示浆液池)，图4是本发明具体实施方式四的构造及流程示意图(图中：I表示负压段系统、II表示正压段系统，6-1表示浆液池)；图5是现有技术的一种烟气再热装置的构结示意图，图6是现有技术中的另一种烟气再热装置的构结示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：如图1所示，本实施方式所述的适用于高寒地区湿式烟气净化工艺的混合式烟气再热系统包括高温出口调节门1、高温除尘器2、高温烟气引风机3、高温入口调节门4和均匀混合换热装置5，所述高温出口调节门1设置在锅炉7上的高温烟气出口处，自锅炉适宜处取出的高温烟气依次经过高温出口调节门1、高温除尘器2、高温烟气引风机3和高温入口调节门4进入均匀混合换热装置5内，从脱硫塔6出口流出的净化烟气进入均匀混合换热装置5内，在均匀混合换热装置5内高温烟气和净化烟气均匀混合后从均匀混合换热装置5的出口流出。
本实施方式中烟气净化系统在正压段工作，高温烟气自锅炉适宜处取出后，依此经过调节门1、高温除尘器、高温风机、高温调节门2进入均匀混合换热装置。高温调节门1用来调节引风量，同时也起到关闭高温烟道系统作用。高温调节门2用来隔绝净化烟气与高温烟气系统。高温烟气经高温除尘器除尘后经引风机送入均匀混合换热装置与净化烟气直接混合，将净化烟气加热。
本实施方式中所述的“锅炉适宜处”是指在确保取出烟气温度较高(300-550℃)，而且不应在主燃区，如果在主燃区会影响锅炉的燃烧效率。下文含义相同。
具体实施方式二：如图2所示，本实施方式所述的适用于高寒地区湿式烟气净化工艺的混合式烟气再热系统包括高温出口调节门1、高温除尘器2、高温入口调节门4、均匀混合换热装置5、除尘器9、脱硫塔6和加热净化烟气引风机8，所述高温出口调节门1设置在锅炉7上的高温烟气出口处，自锅炉适宜处取出的高温烟气依次经过高温出口调节门1、高温除尘器2和高温入口调节门4进入均匀混合换热装置5内，从锅炉7排出的烟气经除尘器9进入脱硫塔6内，从脱硫塔6出口流出的净化烟气进入均匀混合换热装置5内，在均匀混合换热装置5内高温烟气和净化烟气均匀混合得到加热的净化烟气，加热的净化烟气从均匀混合换热装置5的出口流出通过加热净化烟气引风机8送入烟囱10内。
本实施方式中烟气净化系统在负压段工作，高温烟气由高温调节门处引出后经高温除尘器后进入均匀混合换热器。高温烟气系统的阻力有系统引风机克服。高温调节门1用来调节引风量，同时也起到关闭高温烟道系统作用。高温调节门2用来隔绝净化烟气与高温烟气系统。
具体实施方式三：如图3所示，本实施方式所述的适用于高寒地区湿式烟气净化工艺的混合式烟气再热系统包括高温出口调节门1、气-气换热器14、高温入口调节门4、均匀混合换热装置5、换热后烟气引风机11、除尘器9、混合烟气引风机13、脱硫塔6和空气风机12，所述高温出口调节门1设置在锅炉7上的高温烟气出口处，自锅炉适宜处取出的高温烟气经过高温出口调节门1进入气-气换热器14内，冷空气由空气风机12送入气-气换热器14内，高温烟气和冷空气在气-气换热器14内进行换热后得到的高温空气经高温入口调节门4进入均匀混合换热装置5内；高温烟气和冷空气在气-气换热器14内进行换热后得到的低温烟气经换热后烟气引风机11进入除尘器9内，从锅炉7排出的烟气也进入除尘器9内，从除尘器9出口流出的烟气经混合烟气引风机13送入脱硫塔6内，从脱硫塔6出口流出的净化烟气进入均匀混合换热装置5内；在均匀混合换热装置5内高温空气和净化烟气均匀混合得到加热的净化空气。
高温烟气自调节门处引出，进入气-气换热器，而后进入高温风机，最后由高温风机送至系统原有除尘器，冷空气由空气风机送入换热器与高温烟气换热，得到的高温空气送入均匀混合换热装置，加热净化烟气。
具体实施方式四：如图4所示，本实施方式所述的适用于高寒地区湿式烟气净化工艺的混合式烟气再热系统包括高温出口调节门1、气-气换热器14、高温入口调节门4、均匀混合换热装置5、除尘器9、脱硫塔6、空气风机12和加热净化烟气引风机8，所述高温出口调节门1设置在锅炉7上的高温烟气出口处，自锅炉适宜处取出的高温烟气经过高温出口调节门1进入气-气换热器14内，冷空气由空气风机12送入气-气换热器14内，高温烟气和冷空气在气-气换热器14内进行换热后得到的高温空气经高温入口调节门4进入均匀混合换热装置5内；高温烟气和冷空气在气-气换热器14内进行换热后得到的低温烟气进入除尘器9内，从锅炉7排出的烟气也进入除尘器9内，从除尘器9出口流出的烟气送入脱硫塔6内，从脱硫塔6出口流出的净化烟气进入均匀混合换热装置5内，在均匀混合换热装置5内高温烟气和净化烟气均匀混合得到加热的净化烟气，加热的净化烟气从均匀混合换热装置5的出口流出通过加热净化烟气引风机8送入烟囱10内。
高温烟气自调节门处引出，进入气-气换热器，而后进入系统原有除尘器。冷空气由空气风机送入换热器与高温烟气换热，得到的高温空气送入均匀混合换热装置，加热净化烟气。
针对本发明再进行如下阐述：
本发明高温烟气混合方案(将高温烟气直接与净化后烟气在均匀混合换热装置内完成换热)经济性好，直接利用了锅炉原有的热量，节约了能源。
高温空气混合方案(将高温空气直接与净化后烟气在均匀混合换热装置内完成换热)净化效率高，不仅直接利用了锅炉原有的热量，而且确保了净化烟气的脱硫效果。
高温烟气混合方案：在燃烧设备适当位置，利用引风机或系统原有负压抽取高温烟气(300-550℃)，高温烟气经除尘后直接与净化后的烟气在均匀混合换热装置内完成换热，实现净化后烟气温度提高15-50℃以上。
高温空气混合方案：在燃烧设备适当位置，利用引风机或系统原有负压抽取高温烟气(300-550℃)，高温烟气进入外置的空气加热器与空气换热，将空气加热到200-400℃，降温后的烟气进入系统原有除尘设备，高温空气与净化后的烟气在均匀混合换热装置内完成换热，实现净化后烟气温度提高15-50℃以上。
本发明特点在于实现了湿式烟气净化后烟气温度有效提高，特别是对于高寒地区湿式净化装置，避免了因散热导致烟气中水蒸汽的凝结，实现了对饱和含湿烟气中微小液滴的蒸发相变。通过上述过程，保证了湿式烟气净化装置安全、稳定运行，避免了石膏雨、尾部烟道、烟囱及设备等腐蚀。
Claims (4)
1.一种适用于高寒地区湿式烟气净化工艺的混合式烟气再热系统，其特征在于：所述烟气再热系统包括高温出口调节门(1)、高温除尘器(2)、高温烟气引风机(3)、高温入口调节门(4)和均匀混合换热装置(5)，所述高温出口调节门(1)设置在锅炉(7)上的高温烟气出口处，自锅炉适宜处取出的高温烟气依次经过高温出口调节门(1)、高温除尘器(2)、高温烟气引风机(3)和高温入口调节门(4)进入均匀混合换热装置(5)内，从脱硫塔(6)出口流出的净化烟气进入均匀混合换热装置(5)内，在均匀混合换热装置(5)内高温烟气和净化烟气均匀混合后从均匀混合换热装置(5)的出口流出。
2.一种适用于高寒地区湿式烟气净化工艺的混合式烟气再热系统，其特征在于：所述烟气再热系统包括高温出口调节门(1)、高温除尘器(2)、高温入口调节门(4)、均匀混合换热装置(5)、除尘器(9)、脱硫塔(6)和加热净化烟气引风机(8)，所述高温出口调节门(1)设置在锅炉(7)上的高温烟气出口处，自锅炉适宜处取出的高温烟气依次经过高温出口调节门(1)、高温除尘器(2)和高温入口调节门(4)进入均匀混合换热装置(5)内，从锅炉(7)排出的烟气经除尘器(9)进入脱硫塔(6)内，从脱硫塔(6)出口流出的净化烟气进入均匀混合换热装置(5)内，在均匀混合换热装置(5)内高温烟气和净化烟气均匀混合得到加热的净化烟气，加热的净化烟气从均匀混合换热装置(5)的出口流出通过加热净化烟气引风机(8)送入烟囱(10)内。
3.一种适用于高寒地区湿式烟气净化工艺的混合式烟气再热系统，其特征在于：所述烟气再热系统包括高温出口调节门(1)、气-气换热器(14)、高温入口调节门(4)、均匀混合换热装置(5)、换热后烟气引风机(11)、除尘器(9)、混合烟气引风机(13)、脱硫塔(6)和空气风机(12)，所述高温出口调节门(1)设置在锅炉(7)上的高温烟气出口处，自锅炉适宜处取出的高温烟气经过高温出口调节门(1)进入气-气换热器(14)内，冷空气由空气风机(12)送入气-气换热器(14)内，高温烟气和冷空气在气-气换热器(14)内进行换热后得到的高温空气经高温入口调节门(4)进入均匀混合换热装置(5)内；高温烟气和冷空气在气-气换热器(14)内进行换热后得到的低温烟气经换热后烟气引风机(11)进入除尘器(9)内，从锅炉(7)排出的烟气也进入除尘器(9)内，从除尘器(9)出口流出的烟气经混合烟气引风机(13)送入脱硫塔(6)内，从脱硫塔(6)出口流出的净化烟气进入均匀混合换热装置(5)内；在均匀混合换热装置(5)内高温空气和净化烟气均匀混合得到加热的净化空气。
4.一种适用于高寒地区湿式烟气净化工艺的混合式烟气再热系统，其特征在于：所述烟气再热系统包括高温出口调节门(1)、气-气换热器(14)、高温入口调节门(4)、均匀混合换热装置(5)、除尘器(9)、脱硫塔(6)、空气风机(12)和加热净化烟气引风机(8)，所述高温出口调节门(1)设置在锅炉(7)上的高温烟气出口处，自锅炉适宜处取出的高温烟气经过高温出口调节门(1)进入气-气换热器(14)内，冷空气由空气风机(12)送入气-气换热器(14)内，高温烟气和冷空气在气-气换热器(14)内进行换热后得到的高温空气经高温入口调节门(4)进入均匀混合换热装置(5)内；高温烟气和冷空气在气-气换热器(14)内进行换热后得到的低温烟气进入除尘器(9)内，从锅炉(7)排出的烟气也进入除尘器(9)内，从除尘器(9)出口流出的烟气送入脱硫塔(6)内，从脱硫塔(6)出口流出的净化烟气进入均匀混合换热装置(5)内，在均匀混合换热装置(5)内高温烟气和净化烟气均匀混合得到加热的净化烟气，加热的净化烟气从均匀混合换热装置(5)的出口流出通过加热净化烟气引风机(8)送入烟囱(10)内。
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