本發(fā)明涉及一種煙氣處理技術(shù)，更具體地說，它涉及一種高效的濕法脫硫煙氣處理系統(tǒng)及處理方法。

背景技術(shù)：

鍋爐及各類爐窯內(nèi)燃料燃燒后將產(chǎn)生大量攜帶粉塵、二氧化硫、氮氧化物的煙氣，為實現(xiàn)清潔達(dá)標(biāo)排放，目前一般對氮氧化物采用SCR脫硝、對粉塵采用靜電、布袋等除塵、對二氧化硫采用濕法脫硫處理。高溫含硫煙氣進入濕法脫硫吸收塔時，與吸收劑漿液反應(yīng)，并釋放大量的熱，同時被吸收劑漿液冷卻到50攝氏度左右，吸收塔漿液中的大量水分蒸發(fā)成水蒸汽，隨煙氣經(jīng)煙囪排入大氣后形成“白煙”現(xiàn)象，同時濕式電除塵消耗電功率消耗大，濕式電除塵投資、運行費用高。

中國專利公告號CN103861419A，公開了一種濕法脫硫煙氣綜合處理方法，將脫硫后煙氣的溫度進行降溫處理，在噴淋塔出口，降溫用循環(huán)水和從煙氣中冷凝下來的回收水分構(gòu)成降溫后熱水，利用熱泵系統(tǒng)將降溫后熱水冷卻，同時熱泵系統(tǒng)加熱熱網(wǎng)的回水或是電廠冷凝水；降溫?zé)崴蔁岜美鋮s后的水部分用作降溫用循環(huán)水，部分用作回收水；回收水部分用作脫硫系統(tǒng)的用水或部分外供；從噴淋降溫塔降溫后的煙氣，通過濕式靜電除塵器，脫除脫硫后煙氣中的PM2.5顆粒、硫酸霧。實現(xiàn)燃煤電廠的節(jié)水、節(jié)能及污染物的終端把關(guān)。但是處理后的煙氣經(jīng)煙囪排入大氣后形成“白煙”現(xiàn)象，同時濕式電除塵消耗電功率消耗大，投資、運行費用高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明克服了現(xiàn)有的脫硫煙氣處理后經(jīng)煙囪排入大氣易形成“白煙”現(xiàn)象，同時濕式電除塵消耗電功率消耗大，投資、運行費用高的不足，提供了一種濕法脫硫煙氣處理系統(tǒng)及處理方法，脫硫煙氣處理后經(jīng)煙囪排入大氣不易形成“白煙”現(xiàn)象，而且整個系統(tǒng)功耗低，降低了投資、運行費用，處理系統(tǒng)能夠有效回收工業(yè)用水。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種濕法脫硫煙氣處理系統(tǒng)，包括沿著煙氣流動方向依次設(shè)置的靜電除塵器、濕法脫硫塔、濕式相變冷凝除塵器、煙囪，靜電除塵器和濕法脫硫塔之間安裝有引風(fēng)機，濕式相變冷凝除塵器下端設(shè)有排液口，排液口通過管道連接到濕法脫硫塔上；濕式相變冷凝除塵器內(nèi)設(shè)有冷凝管，冷凝管一端連接有循環(huán)進液管，冷凝管另一端連接有循環(huán)出液管，循環(huán)進液管和循環(huán)出液管均延伸到濕式相變冷凝除塵器外部。

煙氣處理時先經(jīng)過靜電除塵器，去除煙氣中99%以上的粉塵，溫度基本保持不變；隨后煙氣進入濕法脫硫塔中進行脫硫處理，去除90%以上的二氧化硫，溫度降低至50攝氏度左右，形成濕飽和狀態(tài)的煙氣；之后煙氣進入濕式相變冷凝除塵器中，煙氣進一步冷卻至40攝氏度左右，在煙氣冷卻過程中，煙氣仍處于濕飽和狀態(tài)，煙氣中水分被大量冷凝下來，同時煙氣中粉塵被進一步清除，粉塵等污染物去除率到80%以上，冷凝水回收利用到濕法脫硫塔中；在去除煙氣中的大量水份的過程，協(xié)同去除煙氣中三氧化硫，三氧化硫除著回收水重新回到脫硫塔中二次循環(huán)吸收，有利于減少煙氣排放中的三氧化硫。最后煙氣從煙囪排出。濕式相變冷凝除塵器將煙氣溫度降低到40攝氏度以下，煙氣在冷卻過程中，煙氣中的水分可大量凝結(jié)，在凝結(jié)過程中，煙氣中的粉塵、氣溶膠以及其他溶于水的物質(zhì)被水滴吸收，隨水分被清除，平均除塵效率大于80%，除塵效率高，保證了粉塵的達(dá)標(biāo)排放，又省去了濕式電除塵裝置的投資，降低了投資成本，縮短了工作流程，煙氣降溫后流量及阻力減小，使整個處理系統(tǒng)的耗電量顯著減少，實現(xiàn)了節(jié)能減排的協(xié)同效應(yīng)。脫硫煙氣處理后含水量大幅降低，經(jīng)煙囪排入大氣不易形成濃濃的“白煙”現(xiàn)象，整個系統(tǒng)功耗低，降低了投資、運行費用，處理系統(tǒng)能夠有效回收工業(yè)用水。

作為優(yōu)選，還包括管式換熱器，管式換熱器包括降溫段和升溫段，管式換熱器的降溫段設(shè)置在靜電除塵器的前端，管式換熱器的升溫段設(shè)置在濕式相變冷凝除塵器的后端，管式換熱器的降溫段和升溫段之間連接循環(huán)泵。

經(jīng)過濕式相變冷凝除塵器后的煙氣絕對濕度大幅減少，煙氣經(jīng)過管式換熱器的升溫段再加熱后溫度為50-65攝氏度左右，煙氣中的水蒸氣分壓小于該溫度對應(yīng)的水蒸氣飽和分壓，水蒸氣煙氣以較低的溫度、較小的相對濕度排放，有效防止煙囪出口煙氣在空氣中冷卻時產(chǎn)生二次凝露過程，消除煙囪冒白汽及“煙囪雨”現(xiàn)象，消除視覺污染。管式換熱器的降溫段將煙氣從130攝氏度左右降低到90-110攝氏度左右，煙氣中的熱量被管式換熱器內(nèi)的循環(huán)水吸收，由循環(huán)泵輸送至管式換熱器的升溫段。

采用相變冷凝除塵器后，煙氣中的水分大幅減少，提升同等幅度溫度所需要的熱量也減少，煙氣中的水蒸氣分壓小于該溫度對應(yīng)的水蒸氣飽和分壓，水蒸氣煙氣以較低的溫度、較小的相對濕度排放，就能有效防止煙囪出口煙氣在空氣中冷卻時產(chǎn)生二次凝露過程，消除煙囪冒白汽及“煙囪雨”現(xiàn)象。因此在進入管式換熱器的降溫段煙氣溫度較低的情況下，從管式換熱器降溫段煙氣吸取的熱量，足夠把相變冷凝除塵器后的要求溫度抬升到50-65攝氏度左右，減少或不需要外部熱源進行額外的輔助加熱，大幅降低運行成本。煙氣經(jīng)過相變冷凝除塵器后，煙氣中的水分大幅減少，提升同等幅度溫度所需要的熱量也減少，管式換熱器降溫段和升溫段的熱交換量較少，布置的換熱面也相對較少，大幅節(jié)約初期投資，同時降低系統(tǒng)阻力，節(jié)約運行費用。

另一種方案，還包括管式換熱器，管式換熱器包括降溫段和升溫段，管式換熱器的降溫段設(shè)置在靜電除塵器和引風(fēng)機之間，管式換熱器的升溫段設(shè)置在濕式相變冷凝除塵器的后端，管式換熱器的降溫段和升溫段之間連接循環(huán)泵。

煙氣經(jīng)過靜電除塵器去除99%以上的粉塵后再通過管式換熱器的降溫段進行降溫，大大減少了管式換熱器外壁粉塵的沉積，保證了管式換熱器的換熱效果，延長使用壽命。

作為優(yōu)選，引風(fēng)機和濕法脫硫塔之間設(shè)置有前級濕式相變冷凝除塵器，前級濕式相變冷凝除塵器下端設(shè)有出液口，出液口通過管道連接到濕法脫硫塔上。前級濕式相變冷凝除塵器和濕式相變冷凝除塵器均對煙氣中的水分和粉塵進行冷凝清除，煙氣通過兩級的水分和粉塵冷凝清除，效果更加明顯。

作為優(yōu)選，濕式相變冷凝除塵器和前級濕式相變冷凝除塵器下端均設(shè)有集液斗，排液口和出液口分別設(shè)置在兩集液斗下端。集液斗便于冷凝水的收集和排放。

一種濕法脫硫煙氣處理方法，煙氣經(jīng)過靜電除塵器，去除煙氣中99%以上的粉塵，溫度基本保持不變；隨后煙氣進入濕法脫硫塔中進行脫硫處理，去除90%以上的二氧化硫，溫度降低至35-50攝氏度左右，形成濕飽和狀態(tài)的煙氣；之后煙氣進入濕式相變冷凝除塵器中，煙氣進一步冷卻至30-40攝氏度左右，在煙氣冷卻過程中，煙氣仍處于濕飽和狀態(tài)，煙氣中水分被大量冷凝下來，同時煙氣中粉塵、三氧化硫等被進一步清除，粉塵污染物去除率到80%以上，冷凝水回收利用到濕法脫硫塔中；最后煙氣從煙囪排出。

作為優(yōu)選，煙氣進入靜電除塵器之前先經(jīng)過管式換熱器降溫段進行降溫，煙氣溫度從130攝氏度左右降低至90-110攝氏度左右，煙氣中熱量被吸收到管式換熱器的循環(huán)水中循環(huán)使用；從濕式相變冷凝除塵器排出的煙氣經(jīng)過管式換熱器升溫段進行升溫，將煙氣溫度升高至50-65攝氏度左右，然后通過煙囪排出。

另一種方案，煙氣從靜電除塵器排出后經(jīng)過管式換熱器降溫段進行降溫，將煙氣溫度降低至90-110攝氏度左右，煙氣中熱量被吸收到管式換熱器的循環(huán)水中循環(huán)使用；從濕式相變冷凝除塵器排出的煙氣經(jīng)過管式換熱器升溫段進行升溫，將煙氣溫度升高至50-65攝氏度左右，然后通過煙囪排出。

作為優(yōu)選，煙氣進入濕法脫硫塔之前先經(jīng)過前級濕式相變冷凝除塵器進行前級冷凝除塵，冷凝水回收利用到濕法脫硫塔中。濕式相變冷凝除塵器和前級濕式相變冷凝除塵器的冷凝水直接排入到濕法脫硫塔中，冷凝水中的硫酸根離子與漿液中和反應(yīng)，防止冷凝水中的硫酸根離子二次析出產(chǎn)生三氧化硫氣體。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：（1）脫硫煙氣處理后經(jīng)煙囪排入大氣不易形成“白煙”現(xiàn)象，整個系統(tǒng)功耗低，降低了投資、運行費用，處理系統(tǒng)能夠有效回收工業(yè)用水；（2）濕式相變冷凝除塵器使煙氣在冷卻過程中，煙氣中的水分可大量凝結(jié)，在凝結(jié)過程中，煙氣中粉塵、氣溶膠、三氧化硫以及其他溶于水的物質(zhì)被水滴吸附，隨水分被去除，平均除塵效率大于80%，既保證了粉塵的達(dá)標(biāo)排放，又可以省去濕式電除塵的投資，降低了項目投資，縮短了工作流程、煙氣降溫后流量及阻力減少，使整個處理系統(tǒng)的耗電量顯著減少，實現(xiàn)了節(jié)能與減排的協(xié)同效應(yīng)；（3）在低煙氣溫度、低環(huán)境溫度下，經(jīng)煙塵排出的煙氣溫度低，減少或不需在管式換熱器中增加外部熱源輔助加熱，節(jié)能效益顯著。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1、靜電除塵器，2、濕法脫硫塔，3、濕式相變冷凝除塵器，4、煙囪，5、引風(fēng)機，6、排液口，7、管式換熱器，8、降溫段，9、升溫段，10、循環(huán)泵，11、前級濕式相變冷凝除塵器，12、出液口，13、集液斗。

具體實施方式

下面通過具體實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的具體描述：

實施例1：一種濕法脫硫煙氣處理系統(tǒng)（參見附圖1），包括沿著煙氣流動方向依次設(shè)置的靜電除塵器1、濕法脫硫塔2、濕式相變冷凝除塵器3、煙囪4，靜電除塵器和濕法脫硫塔之間安裝有引風(fēng)機5，濕式相變冷凝除塵器下端設(shè)有排液口6，濕式相變冷凝除塵器下端設(shè)有集液斗13，排液口設(shè)置在集液斗下端，排液口通過管道連接到濕法脫硫塔上；濕式相變冷凝除塵器內(nèi)設(shè)有冷凝管，冷凝管一端連接有循環(huán)進液管，冷凝管另一端連接有循環(huán)出液管，循環(huán)進液管和循環(huán)出液管均延伸到濕式相變冷凝除塵器外部。還包括管式換熱器7，管式換熱器包括降溫段8和升溫段9，管式換熱器的降溫段設(shè)置在靜電除塵器的前端，管式換熱器的升溫段設(shè)置在濕式相變冷凝除塵器的后端，管式換熱器的降溫段和升溫段之間連接循環(huán)泵10，通過循環(huán)泵使管式換熱器的降溫段和升溫段之間的液體循環(huán)使用。

一種濕法脫硫煙氣處理方法，燃燒產(chǎn)生的煙氣中含有粉塵、二氧化硫、氮氧化物等污染。煙氣處理時先進入管式換熱器的降溫段，將煙氣從130攝氏度左右降低到90-110攝氏度左右，煙氣中的熱量被管式換熱器內(nèi)的循環(huán)水吸收，由循環(huán)泵輸送到管式換熱器的升溫段。然后煙氣經(jīng)過靜電除塵器，去除煙氣中99%以上的粉塵，溫度基本保持不變；隨后煙氣進入濕法脫硫塔中進行脫硫處理，去除90%以上的二氧化硫，溫度降低至50攝氏度左右，形成濕飽和狀態(tài)的煙氣，水分含量約為0.039千克/立方米；之后煙氣進入濕式相變冷凝除塵器中，煙氣進一步冷卻至40攝氏度左右，在煙氣冷卻過程中，煙氣仍處于濕飽和狀態(tài)，水分含量約為0.026千克/立方米，煙氣中水分被大量冷凝下來，每臺600MW發(fā)電機組滿負(fù)荷每小時可冷凝約80-100噸水，每臺1000MW發(fā)電機組滿負(fù)荷每小時可冷凝約100-150噸水。同時煙氣中粉塵、三氧化硫等被進一步清除，粉塵污染物去除率到80%以上，冷凝水回收利用到濕法脫硫塔中；從濕式相變冷凝除塵器排出的煙氣經(jīng)過管式換熱器升溫段進行升溫，將煙氣溫度升高至50-65攝氏度左右，最后通過煙囪排出。

實施例2：一種濕法脫硫煙氣處理系統(tǒng)（參見附圖2），包括沿著煙氣流動方向依次設(shè)置的靜電除塵器1、濕法脫硫塔2、濕式相變冷凝除塵器3、煙囪4，靜電除塵器和濕法脫硫塔之間安裝有引風(fēng)機5，濕式相變冷凝除塵器下端設(shè)有排液口6，濕式相變冷凝除塵器下端設(shè)有集液斗13，排液口設(shè)置在集液斗下端，排液口通過管道連接到濕法脫硫塔上。還包括管式換熱器，管式換熱器包括降溫段和升溫段，管式換熱器的降溫段設(shè)置在靜電除塵器和引風(fēng)機之間，管式換熱器的升溫段設(shè)置在濕式相變冷凝除塵器的后端，管式換熱器的降溫段和升溫段之間連接循環(huán)泵，通過循環(huán)泵使管式換熱器的降溫段和升溫段之間的液體循環(huán)使用。

一種濕法脫硫煙氣處理方法，燃燒產(chǎn)生的煙氣中含有粉塵、二氧化硫、氮氧化物等污染。煙氣先經(jīng)過靜電除塵器，去除煙氣中99%以上的粉塵，溫度基本保持不變；然后進入管式換熱器的降溫段，將煙氣從130攝氏度左右降低到90-110攝氏度左右，煙氣中的熱量被管式換熱器內(nèi)的循環(huán)水吸收，由循環(huán)泵輸送到管式換熱器的升溫段。隨后煙氣進入濕法脫硫塔中進行脫硫處理，去除90%以上的二氧化硫，溫度降低至50攝氏度左右，形成濕飽和狀態(tài)的煙氣，水分含量約為0.039千克/立方米；之后煙氣進入濕式相變冷凝除塵器中，煙氣進一步冷卻至40攝氏度左右，在煙氣冷卻過程中，煙氣仍處于濕飽和狀態(tài)，水分含量約為0.026千克/立方米，煙氣中水分被大量冷凝下來，每臺600MW發(fā)電機組滿負(fù)荷每小時可冷凝約80-100噸水，每臺1000MW發(fā)電機組滿負(fù)荷每小時可冷凝約100-150噸水。同時煙氣中粉塵、三氧化硫等污染物被進一步清除，其中粉塵污染物去除率到80%以上，冷凝水回收利用到濕法脫硫塔中；從濕式相變冷凝除塵器排出的煙氣經(jīng)過管式換熱器升溫段進行升溫，將煙氣溫度升高至50-65攝氏度左右，最后通過煙囪排出。

實施例3：一種濕法脫硫煙氣處理系統(tǒng)（參見附圖3），包括沿著煙氣流動方向依次設(shè)置的靜電除塵器1、濕法脫硫塔2、濕式相變冷凝除塵器3、煙囪4，靜電除塵器和濕法脫硫塔之間安裝有引風(fēng)機5，濕式相變冷凝除塵器下端設(shè)有排液口6，排液口設(shè)置在集液斗下端，排液口通過管道連接到濕法脫硫塔上。還包括管式換熱器7，管式換熱器包括降溫段8和升溫段9，管式換熱器的降溫段設(shè)置在靜電除塵器的前端，管式換熱器的升溫段設(shè)置在濕式相變冷凝除塵器的后端，管式換熱器的降溫段和升溫段之間連接循環(huán)泵10，通過循環(huán)泵使管式換熱器的降溫段和升溫段之間的液體循環(huán)使用。引風(fēng)機和濕法脫硫塔之間設(shè)置有前級濕式相變冷凝除塵器11，前級濕式相變冷凝除塵器下端設(shè)有出液口12，出液口通過管道連接到濕法脫硫塔上。濕式相變冷凝除塵器和前級濕式相變冷凝除塵器下端均設(shè)有集液斗13，排液口和出液口分別設(shè)置在兩集液斗下端。

一種濕法脫硫煙氣處理方法，燃燒產(chǎn)生的煙氣中含有粉塵、二氧化硫、氮氧化物等污染。煙氣處理時先進入管式換熱器的降溫段，將煙氣從130攝氏度左右降低到90攝氏度左右，煙氣中的熱量被管式換熱器內(nèi)的循環(huán)水吸收，由循環(huán)泵輸送到管式換熱器的升溫段。然后煙氣經(jīng)過靜電除塵器，去除煙氣中99%以上的粉塵，溫度基本保持不變；之后煙氣進入前級濕式相變冷凝除塵器進行前級冷凝除塵，冷凝水回收利用到濕法脫硫塔中，煙氣冷卻至35攝氏度左右；隨后煙氣進入濕法脫硫塔中進行脫硫處理，去除90%以上的二氧化硫，溫度到達(dá)36-37攝氏度左右，形成濕飽和狀態(tài)的煙氣，水分含量約為0.021千克/立方米； 之后煙氣進入濕式相變冷凝除塵器中，煙氣進一步冷卻至30攝氏度左右，在煙氣冷卻過程中，煙氣仍處于濕飽和狀態(tài)，水分含量約為0.015千克/立方米，煙氣中水分被大量冷凝下來，每臺600MW發(fā)電機組滿負(fù)荷每小時可冷凝約40-60噸水，每臺1000MW發(fā)電機組滿負(fù)荷每小時可冷凝約50-80噸水。同時煙氣中粉塵、三氧化硫等污染物被進一步清除，其中粉塵污染物去除率到80%以上，冷凝水回收利用到濕法脫硫塔中；從濕式相變冷凝除塵器排出的煙氣經(jīng)過管式換熱器升溫段進行升溫，將煙氣溫度升高至50-65攝氏度左右，最后通過煙囪排出。

以上所述的實施例只是本發(fā)明的三種較佳的方案，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。