用于煙氣處理的除霧除塵裝置以及煙氣除霧除塵系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種用于煙氣處理的除霧除塵裝置以及煙氣除霧除塵系統，涉及鍋爐煙氣處理【技術領域】。解決了現有技術存在無法脫除鍋爐排煙中的水分與酸霧的技術問題。該用于煙氣處理的除霧除塵裝置，包括冷卻裝置，其中：冷卻裝置的吸熱部分位于煙氣流動的路徑上。該煙氣除霧除塵系統，包括鍋爐除塵設備以及本發明提供的用于煙氣處理的除霧除塵裝置，鍋爐的煙氣排出口與鍋爐除塵設備的煙氣入口相連通；鍋爐除塵設備的煙氣出口朝向用于煙氣處理的除霧除塵裝置，用于煙氣處理的除霧除塵裝置內的冷卻裝置的吸熱部分位于鍋爐除塵設備的煙氣出口排出的煙氣流動的路徑上。本發明用于脫除煙氣中的水分與酸霧等污染物。
【專利說明】用于煙氣處理的除霧除塵裝置以及煙氣除霧除塵系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及鍋爐煙氣處理【技術領域】，具體涉及一種用于煙氣處理的除霧除塵裝置以及設置該用于煙氣處理的除霧除塵裝置的煙氣除霧除塵系統。
【背景技術】
[0002]鍋爐除塵器是發電站內為鍋爐產生的煙氣進行除塵的設備。
[0003]目前，發電站內應用的鍋爐除塵器，主要有干式電除塵器和布袋除塵器，大多只能除塵不能除霧，而燃煤電廠目前普遍應用的污染物控制技術對于酸霧、氣溶膠、微細顆粒物、重金屬等的排放控制能力有限，大量的酸霧會對尾部煙道造成腐蝕。同時，隨著濕法脫硫系統(WFGD)運行時間的延長，部分漿液滴會被凈煙氣攜帶出來，造成尾部煙道及煙氣再熱器(GGH)的堵塞、腐蝕，并且出現“石膏雨”等污染問題。
[0004]2012年I月I日執行的GB13223-2011《火電廠大氣污染物排放標準》，提出重點地區粉塵排放濃度小于20mg/Nm3，這對火力發電廠的煙氣除塵提出了更高的要求。
[0005]由此可見，如何脫除鍋爐排煙中的水分與酸霧已經成為本【技術領域】苛待解決的技術問題。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是提出一種用于煙氣處理的除霧除塵裝置以及設置該用于煙氣處理的除霧除塵裝置的煙氣除霧除塵系統，解決了現有技術存在無法脫除鍋爐排煙中的水分與酸霧的技術問題。
[0007]為實現上述目的，本發明提供了以下技術方案:
[0008]本發明實施例提供的用于煙氣處理的除霧除塵裝置，包括冷卻裝置，其中:所述冷卻裝置的吸熱部分位于煙氣流動的路徑上。
[0009]在一個優選或可選地實施例中，所述冷卻裝置的吸熱部分能將所述煙氣冷卻至水露點以下。
[0010]在一個優選或可選地實施例中，所述冷卻裝置的吸熱部分包括至少一根換熱管，其中:
[0011]所述冷卻裝置的散熱部分的冷卻介質輸出端口與所述換熱管的冷卻介質進口相連通，所述冷卻裝置的散熱部分的冷卻介質輸入端口與所述換熱管的冷卻介質出口相連通。
[0012]在一個優選或可選地實施例中，所述冷卻裝置的吸熱部分包括至少兩排所述換熱管，其中:
[0013]所述換熱管為氟塑料材質，且每排所述換熱管包括至少兩根所述換熱管；
[0014]每根所述換熱管的軸向方向均與所述煙氣的流動方向相垂直；
[0015]同一排內的所述換熱管的軸心線位于同一平面上，所述平面的延展方向與所述煙氣的流動方向相平行。
[0016]在一個優選或可選地實施例中，相鄰排的所述換熱管之間的間距尺寸為所述換熱管直徑尺寸的2?3倍。
[0017]在一個優選或可選地實施例中，同一排內的所述換熱管之間的間距尺寸為所述換熱管直徑尺寸的I?1.5倍。
[0018]在一個優選或可選地實施例中，所述冷卻裝置的吸熱部分的下方還設置有水滴收集裝置。
[0019]在一個優選或可選地實施例中，所述冷卻裝置的吸熱部分位于脫硫塔出口和煙囪之間。
[0020]在一個優選或可選地實施例中，所述冷卻裝置為制冷機或熱泵。
[0021]本發明實施例提供的煙氣除霧除塵系統，包括鍋爐除塵設備以及本發明任一技術方案提供的用于煙氣處理的除霧除塵裝置，其中:
[0022]鍋爐的煙氣排出口與所述鍋爐除塵設備的煙氣入口相連通；
[0023]所述鍋爐除塵設備的煙氣出口朝向所述用于煙氣處理的除霧除塵裝置，所述用于煙氣處理的除霧除塵裝置內的所述冷卻裝置的吸熱部分位于鍋爐除塵設備的煙氣出口排出的煙氣流動的路徑上。
[0024]在一個優選或可選地實施例中，所述煙氣除霧除塵系統還包括除霧器，其中:
[0025]所述除霧器沿所述煙氣的流動方向設置在所述用于煙氣處理的除霧除塵裝置的下游。
[0026]在一個優選或可選地實施例中，所述除霧器為機械撞擊式水平煙道除霧器或濕式靜電除塵器。
[0027]基于上述技術方案，本發明實施例至少可以產生如下技術效果:
[0028]本發明實施例提供的用于煙氣處理的除霧除塵裝置中的冷卻裝置的吸熱部分位于煙氣流動的路徑上，當煙氣流動并經過冷卻裝置的吸熱部分時，冷卻裝置的吸熱部分便會降低煙氣的溫度(優選為將煙氣降低至水露點以下)，從而使煙氣內的全部或部分氣態的水蒸汽與酸霧凝結為液體，由此脫除了鍋爐排煙中的水分與酸霧(主要為SO3酸霧)、微細粉塵等污染物，解決了現有技術存在無法脫除鍋爐排煙中的水分與酸霧的技術問題。由于煙塵溶于煙氣的水分中，而水蒸汽凝結同時除去煙氣中的部分粉塵；另外，煙氣中的水蒸汽凝結時會以粉塵為核心，在其周圍凝結，所以本發明在除霧的同時還可以起到良好的除塵效果。
[0029]另外，本發明提供的優選技術方案與現有技術相比至少還可以產生如下技術效果:
[0030]1、換熱管為氟塑料材質，具有優良的耐腐蝕性能，所以有助于提高本發明的防低溫腐蝕的能力。
[0031]2、換熱管內可以使用冷卻水來吸熱，成本低，而且冷卻水吸收掉的熱量可以循環利用，節能環保；
[0032]3、接水槽可以接收并利用從煙氣內脫除掉的水，節約水資源。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0033]此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0034]圖1為本發明實施例的一種實施方式所提供的煙氣除霧除塵系統的主要組成部分的連接關系的示意圖；
[0035]圖2為本發明實施例的又一種實施方式所提供的煙氣除霧除塵系統的主要組成部分的連接關系的示意圖；
[0036]圖3為本發明實施例提供的用于煙氣處理的除霧除塵裝置的結構的示意圖；
[0037]附圖標記:1、用于煙氣處理的除霧除塵裝置；10、冷卻裝置；11、換熱管；a、間距尺寸；b、間距尺寸；21、鍋爐；22、空氣預熱器；23、靜電除塵器；24、脫硫塔；25、除霧器；26、煙囪。
【具體實施方式】
[0038]下面通過附圖圖1?圖3以及列舉本發明的一些可選實施例的方式，對本發明的技術方案(包括優選技術方案)做進一步的詳細描述。需要說明的是:本實施例中的任何技術特征、任何技術方案均是多種可選的技術特征或可選的技術方案中的一種或幾種，為了描述簡潔的需要本文件中無法窮舉本發明的所有可替代的技術特征以及可替代的技術方案，也不便于每個技術特征的實施方式均強調其為可選的多種實施方式之一，所以本領域技術人員應該知曉:本實施例內的任何技術特征以及任何技術方案均不限制本發明的保護范圍，本發明的保護范圍應該包括本領域技術人員不付出創造性勞動所能想到的任何替代技術方案。
[0039]本發明實施例提供了一種可以脫除鍋爐排煙中的水分與酸霧的用于煙氣處理的除霧除塵裝置以及設置該用于煙氣處理的除霧除塵裝置的煙氣除霧除塵系統。
[0040]下面結合圖1?圖3對本發明提供的技術方案進行更為詳細的闡述，將本發明提供的任一技術手段進行替換或將本發明提供的兩個或更多個技術手段互相進行組合而得到的技術方案均應該在本發明的保護范圍之內。
[0041]如圖1?圖3所示，本發明實施例所提供的用于煙氣處理的除霧除塵裝置I包括冷卻裝置10，其中:冷卻裝置10的吸熱部分位于煙氣流動的路徑上。
[0042]當煙氣流動并經過冷卻裝置10的吸熱部分時，冷卻裝置10的吸熱部分便會降低煙氣的溫度(優選為將煙氣降低至水露點以下)，從而使煙氣內的全部或部分氣態的水蒸汽與酸霧凝結為液體，由此脫除了鍋爐21排煙中的水分與酸霧。并且，由于煙塵溶于煙氣的水分中，而水凝結同時除去煙氣中的部分煙塵；另外，煙氣中的水蒸汽凝結時會以粉塵為核心，在其周圍凝結，所以本發明在除霧的同時還可以起到良好的除塵效果。
[0043]在一個優選或可選地實施例中，冷卻裝置10可以為制冷機或熱泵，優選為制冷機，冷卻裝置10的吸熱部分能將煙氣冷卻至水露點以下。
[0044]制冷機或熱泵的吸熱部分均可以起到較好的吸熱、冷卻的效果。
[0045]當然，使用其他具有吸熱功能的裝置或設備以取代制冷機或熱泵的技術方案也在本發明的保護范圍之內。
[0046]將煙氣冷卻至水露點以下時可以較為理想的將煙氣內的水蒸汽、酸霧等污染物冷卻為液體狀態，以便于將污染物排出。
[0047]在一個優選或可選地實施例中，冷卻裝置10的吸熱部分包括至少一根換熱管11，其中:
[0048]冷卻裝置10的散熱部分的冷卻介質輸出端口與換熱管11的冷卻介質進口相連通，冷卻裝置10的散熱部分的冷卻介質輸入端口與換熱管11的冷卻介質出口相連通。
[0049]冷卻介質輸出端口輸出溫度較低的冷卻介質(例如:水、空氣)至換熱管11，待換熱管11吸收到煙氣中的熱量后，溫度升高的冷卻介質回流至冷卻裝置10，冷卻裝置10的散熱部分再散發、利用掉冷卻介質的熱量為冷卻介質降溫，之后冷卻介質在冷卻裝置10的散熱部分與吸熱部分之間循環。
[0050]在一個優選或可選地實施例中，冷卻裝置10的吸熱部分包括至少兩排換熱管11，其中:
[0051]換熱管11為氟塑料材質，且每排換熱管11包括至少兩根換熱管11。
[0052]每根換熱管11的軸向方向均與煙氣的流動方向相垂直。
[0053]同一排內的換熱管11的軸心線位于同一平面上，平面的延展方向與煙氣的流動方向相平行。
[0054]氟塑料材質具有良好的耐腐蝕性能。上述冷卻裝置10的結構可以充分吸收經過換熱管11的煙氣內的熱量，有利于加速煙氣的冷卻。
[0055]在一個優選或可選地實施例中，相鄰排的換熱管11之間的間距(該間距也稱為縱向節距)尺寸a為換熱管11直徑尺寸的2?3倍。該間距尺寸a不僅有利于煙氣的流動，而且有利于換熱管11充分吸收煙氣內的熱量。
[0056]在一個優選或可選地實施例中，同一排內的換熱管11之間的間距(該間距也稱為橫向節距)尺寸b為換熱管11直徑尺寸的I?1.5倍。該間距尺寸b有利于換熱管11充分吸收煙氣內的熱量。
[0057]在一個優選或可選地實施例中，冷卻裝置10的吸熱部分的下方還設置有水滴收集裝置，水滴收集裝置優選為接水槽。水滴收集裝置可以收集煙氣冷卻后轉變為液體的水以及酸霧，從而便于對該水分與酸霧進行重復利用。水滴收集裝置收集的水滴可以進入脫硫系統中進行利用，也可以處理后再利用。
[0058]在一個優選或可選地實施例中，冷卻裝置10的吸熱部分位于脫硫系統(優選為脫硫塔)出口和煙囪26之間。脫硫系統可以對煙氣進行脫硫的同時，降低煙氣的溫度，從而保證冷卻裝置10達到更好的除霧除塵效果。
[0059]如圖1?圖3所示，本發明提供的煙氣除霧除塵系統，包括鍋爐除塵設備(優選為靜電除塵器23)以及本發明任一技術方案提供的用于煙氣處理的除霧除塵裝置1，其中:
[0060]鍋爐21的煙氣排出口與鍋爐除塵設備的煙氣入口相連通。
[0061]鍋爐除塵設備優選為靜電除塵器23，鍋爐除塵設備的煙氣出口朝向用于煙氣處理的除霧除塵裝置1，用于煙氣處理的除霧除塵裝置I內的冷卻裝置10的吸熱部分位于鍋爐除塵設備的煙氣出口排出的煙氣流動的路徑上。
[0062]圖1中還示意出了:空氣預熱器22、靜電除塵器23、脫硫塔24以及煙囪26。空氣預熱器22、靜電除塵器23、脫硫塔24均位于鍋爐21與本發明提供的用于煙氣處理的除霧除塵裝置I之間的煙氣流動的路徑上。
[0063]鍋爐除塵設備可以去除煙氣中的大顆粒粉塵，之后本發明提供的用于煙氣處理的除霧除塵裝置I可以去除煙氣內的水分與酸霧等污染物。
[0064]在一個優選或可選地實施例中，煙氣除霧除塵系統還包括如圖2所示的除霧器25，其中:除霧器25沿煙氣的流動方向設置在用于煙氣處理的除霧除塵裝置I的下游。除霧器25優選為機械撞擊式水平煙道除霧器。除霧器25可以視為深度煙氣除霧除塵器。
[0065]經過本發明提供的用于煙氣處理的除霧除塵裝置I對煙氣進行除霧處理后，再次使用專用的其他除霧器(例如:除霧器25，該除霧器25也可以為另一個與前述用于煙氣處理的除霧除塵裝置I結構類似或相同的新增的另一個用于煙氣處理的除霧除塵裝置)對煙氣進行除霧處理可以達到更為理想的除霧效果。本發明采用的煙氣除霧除塵系統，由于其內的用于煙氣處理的除霧除塵裝置I以及除霧器25均具備消除酸霧的功能，所以具有優異的耐酸腐蝕性能，還可以除去排煙中的酸霧以及微細粉塵，解決了煙氣排放后冒白煙的問題。同時，可以回收煙氣中的水分，節約能源，特別對于缺水地區意義重大。
[0066]本發明提供的煙氣除霧除塵系統的工作過程如下:
[0067]鍋爐21尾部煙氣經鍋爐除塵設備(優選為靜電除塵器23)除塵后，進入脫硫塔24后再進入本發明提供的用于煙氣處理的除霧除塵裝置1，在用于煙氣處理的除霧除塵裝置I中利用煙氣來加熱工業冷卻水，降低煙氣溫度至水露點以下。低于水露點的煙氣中的水蒸汽冷凝，經接水槽收集冷凝的水滴。此時，煙氣中水蒸汽凝結使得大部分的霧及灰塵得到脫除。經過用于煙氣處理的除霧除塵裝置I的煙氣再進入除霧器(優選為水平煙道除霧器)25，保證脫除絕大部分的霧及灰塵。水平煙道除霧器可以采用例如中國專利申請號為00221279.X的環保除霧除塵器等結構。水平煙道除霧器主要是利用機械撞擊方式捕捉煙氣中夾帶的石膏微粒。由于水平煙道除霧器脫除的水滴運動方向與煙氣運動方向相垂直，所以二次夾帶影響較小，脫除效率較高。煙氣在經過本發明的除霧除塵器后，再通過水平煙道除霧器，可保證煙氣中的霧滴濃度小于20mg/Nm3，避免“石膏雨”的產生。
[0068]本發明提供的用于煙氣處理的除霧除塵裝置I下游也可以采用濕式電除塵裝置，由于其工作環境為飽和濕煙氣條件，塵霧粒子荷電性能好，電暈電流大，除塵除霧效率高。濕式電除塵器可以采用中國專利申請號為201110249057.1中的濕式電除塵器。
[0069]上述本發明所公開的任一技術方案除另有聲明外，如果其公開了數值范圍，那么公開的數值范圍均為優選的數值范圍，任何本領域的技術人員應該理解:優選的數值范圍僅僅是諸多可實施的數值中技術效果比較明顯或具有代表性的數值。由于數值較多，無法窮舉，所以本發明才公開部分數值以舉例說明本發明的技術方案，并且，上述列舉的數值不應構成對本發明創造保護范圍的限制。
[0070]另外，上述本發明公開的任一技術方案中所應用的用于表示位置關系或形狀的術語除另有聲明外其含義包括與其近似、類似或接近的狀態或形狀。本發明提供的任一部件既可以是由多個單獨的組成部分組裝而成，也可以為一體成形工藝制造出來的單獨部件。
[0071]最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本發明的【具體實施方式】進行修改或者對部分技術特征進行等同替換；而不脫離本發明技術方案的精神，其均應涵蓋在本發明請求保護的技術方案范圍當中。
【權利要求】
1.一種用于煙氣處理的除霧除塵裝置，其特征在于，包括冷卻裝置，其中:所述冷卻裝置的吸熱部分位于煙氣流動的路徑上。
2.根據權利要求1所述的用于煙氣處理的除霧除塵裝置，其特征在于，所述冷卻裝置的吸熱部分能將所述煙氣冷卻至水露點以下。
3.根據權利要求2所述的用于煙氣處理的除霧除塵裝置，其特征在于，所述冷卻裝置的吸熱部分包括至少一根換熱管，其中: 所述冷卻裝置的散熱部分的冷卻介質輸出端口與所述換熱管的冷卻介質進口相連通，所述冷卻裝置的散熱部分的冷卻介質輸入端口與所述換熱管的冷卻介質出口相連通。
4.根據權利要求3所述的用于煙氣處理的除霧除塵裝置，其特征在于，所述冷卻裝置的吸熱部分包括至少兩排所述換熱管，其中: 所述換熱管為氟塑料材質，且每排所述換熱管包括至少兩根所述換熱管； 每根所述換熱管的軸向方向均與所述煙氣的流動方向相垂直； 同一排內的所述換熱管的軸心線位于同一平面上，所述平面的延展方向與所述煙氣的流動方向相平行。
5.根據權利要求4所述的用于煙氣處理的除霧除塵裝置，其特征在于，相鄰排的所述換熱管之間的間距尺寸為所述換熱管直徑尺寸的2?3倍。
6.根據權利要求5所述的用于煙氣處理的除霧除塵裝置，其特征在于，同一排內的所述換熱管之間的間距尺寸為所述換熱管直徑尺寸的I?1.5倍。
7.根據權利要求6所述的用于煙氣處理的除霧除塵裝置，其特征在于，所述冷卻裝置的吸熱部分的下方還設置有水滴收集裝置。
8.根據權利要求1一 7任一所述的用于煙氣處理的除霧除塵裝置，其特征在于，所述冷卻裝置的吸熱部分位于脫硫塔出口和煙囪之間。
9.根據權利要求1一 7任一所述的用于煙氣處理的除霧除塵裝置，其特征在于，所述冷卻裝置為制冷機或熱泵。
10.一種煙氣除霧除塵系統，其特征在于，包括鍋爐除塵設備以及權利要求1 一 9任一所述的用于煙氣處理的除霧除塵裝置，其中: 鍋爐的煙氣排出口與所述鍋爐除塵設備的煙氣入口相連通； 所述鍋爐除塵設備的煙氣出口朝向所述用于煙氣處理的除霧除塵裝置，所述用于煙氣處理的除霧除塵裝置內的所述冷卻裝置的吸熱部分位于鍋爐除塵設備的煙氣出口排出的煙氣流動的路徑上。
11.根據權利要求10所述的煙氣除霧除塵系統，其特征在于，所述煙氣除霧除塵系統還包括除霧器，其中: 所述除霧器沿所述煙氣的流動方向設置在所述用于煙氣處理的除霧除塵裝置的下游。
12.根據權利要求11所述的煙氣除霧除塵系統，其特征在于，所述除霧器為機械撞擊式水平煙道除霧器或濕式靜電除塵器。
【文檔編號】B01D53/00GK104226073SQ201310232437
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月13日 優先權日:2013年6月13日
【發明者】蔣海濤, 付玉玲, 賈明華, 王罡, 張玉斌, 楊天亮, 苗雨旺, 蔡興飛, 褚曉亮 申請人:煙臺龍源電力技術股份有限公司