本實用新型屬于節(jié)能減排領(lǐng)域，涉及一種零能耗消除煙囪白色煙羽的裝置和技術(shù)。

背景技術(shù)：

目前我國燃煤電站大多采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝，脫硫后的煙氣通常會達(dá)到飽和狀態(tài)，溫度降低至45℃～55℃，此種飽和濕煙氣排出煙囪進(jìn)入溫度更低的大氣后，往往會凝結(jié)成小液滴，形成“白色煙羽”，尤其在冬天，“白色煙羽”現(xiàn)象更加明顯。雖然“白色煙羽”對環(huán)境質(zhì)量無影響，但極其容易被誤認(rèn)為有害氣體排入大氣，造成“感官上”的環(huán)境污染。因此，“白色煙羽”的治理成為燃煤電站節(jié)能改造的重要課題。

根據(jù)溫濕圖，在20℃、相對濕度60%的大氣環(huán)境下，對于50℃的濕煙氣需要加熱到57℃可消除“白色煙羽”，而在10℃、相對濕度60%的大氣環(huán)境下，對于50℃的濕煙氣需要加熱到71℃方可消除“白色煙羽”，可見環(huán)境溫度越低，消除“白色煙羽”所付出的“代價”越大。目前直接加熱煙氣來消除“白色煙羽”的方法有三種：1.利用鍋爐熱風(fēng)加熱煙氣；2.利用高溫?zé)煔饧訜崦摿蛩鬅煔猓?.利用燃料在煙囪底部加熱煙氣。而大部分電廠采用脫硫前高溫?zé)煔饧訜崦摿蚝蟮蜏責(zé)煔獾姆椒▉碇卫怼鞍咨珶熡稹?，如圖1所示的傳統(tǒng)用脫硫塔前煙氣加熱脫硫塔后煙氣的系統(tǒng)圖，其通過在脫硫塔出口煙道設(shè)置煙氣加熱裝置達(dá)到對煙氣加熱的目的，但對于以脫硫塔為熱力系統(tǒng)界限的系統(tǒng)，無論是哪種方法，均是耗能的，加熱煙氣的熱量記作Q₀。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所解決的技術(shù)問題即在提供一種可零能耗且有效消除煙囪白色煙羽的裝置。

本實用新型所采用的技術(shù)手段如下。

一種消除煙囪白色煙羽的裝置，在脫硫塔出口的煙氣管道上設(shè)置有煙氣加熱系統(tǒng)，在該脫硫塔與煙氣加熱系統(tǒng)之間的煙道上設(shè)置煙氣冷卻系統(tǒng)。

煙氣冷卻系統(tǒng)包含設(shè)置于脫硫塔出口煙道上的煙氣冷卻器、與該煙氣冷卻器連通的第一交換器，二者形成完整的冷卻回路，該煙氣冷卻器與煙氣管道進(jìn)行熱交換，吸收脫硫后煙氣的熱量，第一交換器與二次風(fēng)管路和/或一次風(fēng)機(jī)管路進(jìn)行熱交換，釋放脫硫后煙氣的熱量。

在煙氣冷卻器處的煙道上設(shè)凝結(jié)水回收裝置。

煙氣加熱系統(tǒng)包含設(shè)置于脫硫塔入口煙道上的第二交換器、設(shè)置于脫硫塔出口煙道上的煙氣加熱器，二者形成加熱回路，該第二交換器與脫硫前煙氣管道進(jìn)行熱交換，吸收脫硫前煙氣的熱量，該煙氣加熱器與脫硫后煙氣管道熱交換，釋放脫硫前延期的熱量。

煙氣加熱回路和煙氣冷卻回路內(nèi)采用液態(tài)介質(zhì)，回路上均設(shè)置水泵。

本實用新型所產(chǎn)生的有益效果如下。

1.煙氣冷卻降溫析出凝結(jié)水釋放的熱量（送回?zé)崃ο到y(tǒng)）與加熱煙氣的熱量（熱力系統(tǒng)取出）相等時，實現(xiàn)了熱力系統(tǒng)零能耗來消除“白色煙羽”。

2.由于飽和濕煙氣先降溫凝結(jié)出部分水，濕煙氣比熱降低，且需要消除“白色煙羽”而加熱煙氣的溫升降低，即使煙氣冷卻降溫析出凝結(jié)水釋放的熱量不被熱力系統(tǒng)利用，相對傳統(tǒng)技術(shù)仍是節(jié)能的。

3.脫硫塔出來的飽和濕煙氣降溫析出的凝結(jié)水可回收加以綜合利用。

4.系統(tǒng)靈活性更高，用戶可根據(jù)大氣條件決定是否對先降溫后的煙氣進(jìn)行再次加熱，即在環(huán)境溫度較高而降溫后煙氣不會產(chǎn)生明顯的“白色煙羽”時，可不需對煙氣進(jìn)行再加熱，這樣Q2=0，提高了熱效率；而當(dāng)環(huán)境溫度較低時，對煙氣再加熱，確保不產(chǎn)生“白色煙羽”。

附圖說明

圖1為傳統(tǒng)用脫硫塔前煙氣加熱脫硫塔后煙氣的系統(tǒng)圖。

圖2為本實用新型的系統(tǒng)示意圖。

具體實施方式

本實用新型保護(hù)一種應(yīng)用于燃煤電站、可零能耗消除煙囪白色煙羽的裝置。

如圖1所示的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)圖，燃煤電站中爐膛1內(nèi)燃燒產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過SCR2脫硝再經(jīng)過空氣預(yù)熱器3降溫后，經(jīng)除塵器4后進(jìn)入脫硫塔5，脫硫塔5前后有煙氣加熱系統(tǒng)，即脫硫塔入口煙道上設(shè)第二交換器62，出口煙道上設(shè)煙氣加熱器61，二者形成加熱回路63。第二交換器62供脫硫塔5入口前煙氣管道通過并進(jìn)行熱交換，吸收煙氣的熱量Q0，煙氣加熱器61供煙氣冷卻器81后的煙氣管道通過并進(jìn)行熱交換，釋放煙氣的熱量Q0給脫硫后煙氣。

本實用新型的重點在于，在脫硫塔5出口與煙氣加熱系統(tǒng)之間的煙道上設(shè)置有煙氣冷卻系統(tǒng)。

該煙氣冷卻系統(tǒng)包含設(shè)置于脫硫塔5出口煙道上的煙氣冷卻器81，及與其連通的第一交換器82，二者形成完整的冷卻回路83，該煙氣冷卻器81供煙氣管道通過并進(jìn)行熱交換，吸收煙氣的熱量Q1，第一交換器82供送風(fēng)管路和一次風(fēng)機(jī)管路通過并進(jìn)行熱交換，釋放煙氣的熱量Q1至送風(fēng)管路及一次風(fēng)管路，熱量隨冷風(fēng)返回給熱力系統(tǒng)。

如圖2所示，煙氣加熱系統(tǒng)與現(xiàn)有的圖1結(jié)構(gòu)相同，即煙氣加熱器61及與其連通的第二交換器62，二者形成加熱回路63。第二交換器62供脫硫塔5入口前煙氣管道通過并進(jìn)行熱交換，吸收煙氣的熱量Q2，煙氣加熱器61供煙氣冷卻器81后的煙氣管道通過并進(jìn)行熱交換，釋放煙氣的熱量Q2。

在煙氣冷卻器處的煙道上可設(shè)置凝結(jié)水回收裝置（圖中未示出），實現(xiàn)回收凝結(jié)水再利用，其可根據(jù)實際使用需求采用現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)，在此不在具體限定。

煙氣加熱回路和煙氣冷卻回路內(nèi)均采用現(xiàn)有的液態(tài)介質(zhì)，回路上均設(shè)置水泵用以提供動力。

依據(jù)上述結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)零能耗消除煙囪“白色煙羽”現(xiàn)象。

具體來說，脫硫塔5出來的煙氣先經(jīng)過煙氣冷卻器81降溫，降溫析出凝結(jié)水后的煙氣再經(jīng)過煙氣加熱器61升溫后從煙囪7排出。煙氣冷卻降溫析出凝結(jié)水釋放的熱量Q1送給熱力系統(tǒng)范圍內(nèi)鍋爐一次風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)入口管路的冷風(fēng)，而加熱煙氣的熱量Q2來自于熱力系統(tǒng)范圍內(nèi)脫硫塔前的高溫?zé)煔狻?/p>

相比于傳統(tǒng)的只加熱脫硫塔后煙氣消除“白色煙羽”的技術(shù)，本實用新型具有顯著優(yōu)勢和特點。

1.煙氣冷卻降溫析出凝結(jié)水釋放的熱量Q1（送回?zé)崃ο到y(tǒng)）與加熱煙氣的熱量Q2（熱力系統(tǒng)取出）相等時，實現(xiàn)了熱力系統(tǒng)零能耗來消除“白色煙羽”。

2.由于飽和濕煙氣先降溫凝結(jié)出部分水，濕煙氣比熱降低，且需要消除“白色煙羽”而加熱煙氣的溫升降低，即加熱煙氣的熱量Q2小于傳統(tǒng)技術(shù)的加熱煙氣的熱量Q0，即使煙氣冷卻降溫析出凝結(jié)水釋放的熱量Q1不被熱力系統(tǒng)利用，相對傳統(tǒng)技術(shù)仍是節(jié)能的。

3.脫硫塔出來的飽和濕煙氣降溫析出的凝結(jié)水可回收加以綜合利用。

4.系統(tǒng)靈活性更高，用戶可根據(jù)大氣條件決定是否對先降溫后的煙氣進(jìn)行再次加熱，即在環(huán)境溫度較高而降溫后煙氣不會產(chǎn)生明顯的“白色煙羽”時，可不需對煙氣進(jìn)行再加熱，這樣Q2=0，提高了熱效率；而當(dāng)環(huán)境溫度較低時，對煙氣再加熱，確保不產(chǎn)生“白色煙羽”。