本發(fā)明涉及濕法煙氣脫硫技術領域，具體涉及一種濕法脫硫塔內熱管換熱節(jié)水除霧防石膏雨裝置。

背景技術：

我國90%的電廠脫硫時均采用石灰石-石膏濕法脫硫技術，早期的濕法脫硫系統均裝有氣-氣換熱器（gas-gasheater，簡稱ggh），隨著時間的推移，其易腐蝕、堵塞等一系列問題已經顯現，目前大部分電廠已取消ggh。

ggh的取消將導致排煙溫度降低，煙氣抬升高度降低，產生“石膏雨”問題，給附近的百姓生活帶來很大的影響。ggh并不能從實質上消除“石膏雨”，故而從源頭上解決“石膏雨”問題，是采用石灰石-石膏濕法脫硫技術的當務之急。

技術實現要素：

為了克服背景技術存在的問題，本發(fā)明提供了一種濕法脫硫塔內熱管換熱節(jié)水除霧防石膏雨裝置。

本發(fā)明的濕法脫硫塔內熱管換熱節(jié)水除霧防石膏雨裝置，包括脫硫漿液池、煙氣入口、托盤、漿液噴淋層、脫硫塔壁面、熱管換熱層、整流器、除霧器、沖水裝置和凈煙氣出口。其中漿液噴淋層設有三層；熱管換熱層設有六層，以一定角度錯開布置；除霧器設有粗除霧器和精除霧器。

進一步的，所述熱管換熱層沿圓形截面以一定角度呈水平方向布置，且每層熱管換熱層之間逆時針錯開15°。

進一步的，在脫硫塔壁面外側，熱管換熱層的放熱端周圍安裝有上、下兩層換熱風扇，上層換熱風扇頂部安裝有環(huán)形擋板。

進一步的，在熱管換熱層吸熱端的上方安裝整流器。

進一步的，脫硫塔壁面在熱管換熱層變截面入口處形成收縮段，出口處形成擴張段。

進一步的，熱管在脫硫塔壁面上的連接方式為螺紋連接。

本發(fā)明裝置的工作原理如下：當含硫煙氣進入脫硫塔后，首先經過托盤，使煙氣的流速均勻，增大漿液噴淋層內的煙氣與漿液之間的接觸面積，提高脫硫效果；而后煙氣穿過噴淋層到達布置有熱管換熱層入口處的收縮段，煙氣流速將會增加，提高熱管換熱層吸熱端的吸熱效率，降低了煙氣的飽和溫度，回收飽和煙氣中的大量水蒸氣；而后煙氣通過熱管換熱層出口處的擴張段和整流器，降低了煙氣的流速，且使得煙氣流場均勻；最后煙氣經過沖水裝置、粗除霧器和精除霧器，煙氣得到充分凈化和除霧，排出脫硫塔，從源頭上降低了石膏雨存在的可能。

本發(fā)明通過在塔內引入熱管換熱層對煙氣進行冷卻，不僅節(jié)省了大量的冷卻裝置及冷卻介質，而且使冷凝液落入脫硫漿液池，減少了系統補水量，可謂是一舉多得。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種濕法脫硫塔內熱管換熱節(jié)水除霧防石膏雨裝置結構示意圖。

圖2為圖1中a-a向剖視圖。

附圖標記說明：1-脫硫漿液池；2-煙氣入口；3-托盤；4-漿液噴淋層；5-脫硫塔壁面；6-換熱風扇；7-熱管換熱層；8-環(huán)形擋板；9-整流器；10-粗除霧器；11-沖水裝置；12-精除霧器；13-凈煙氣出口。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的技術方案能夠更好的被理解，下面將結合附圖詳細說明本發(fā)明的實施情況。

如圖1所示，本發(fā)明的濕法脫硫塔內熱管換熱節(jié)水除霧防石膏雨裝置，包括脫硫漿液池1、煙氣入口2、托盤3、漿液噴淋層4、脫硫塔壁面5、換熱風扇6、熱管換熱層7、環(huán)形擋板8、整流器9、粗除霧器10、沖水裝置11、精除霧器12和凈煙氣出口13。其中，漿液噴淋層4設有三層；熱管換熱層7設有六層，各層之間以一定角度錯開布置；熱管換熱層7的入口段為收縮段，出口段為擴張段；在熱管換熱層7的入口段和出口段外墻上分別設置有換熱風扇6；環(huán)形擋板8下游設置有整流器9；粗除霧器10位于沖水裝置11的上游和下游之間；精除霧器12位于沖水裝置11的下游。

本發(fā)明裝置的工作原理如下：當含硫煙氣由煙氣入口2進入脫硫塔后，首先經過托盤3，使煙氣的流速均勻，增大漿液噴淋層4內的煙氣與漿液之間的接觸面積，提高脫硫效果；而后煙氣穿過噴淋層4到達布置有熱管換熱層7入口處的收縮段，此時的煙氣流速將會增加，提高熱管換熱層7吸熱端的吸熱效率，從而降低了煙氣的飽和溫度，回收飽和煙氣中的大量水蒸氣；而后煙氣通過熱管換熱層7出口處的擴張段和整流器9，降低了煙氣的流速，且使得煙氣流場均勻；最后煙氣經過沖水裝置11、粗除霧器10和精除霧器12，煙氣得到充分凈化和除霧，由凈煙氣出口13排出脫硫塔。

由于ggh的取消，排煙溫度大幅度降低，因此電廠“冒白煙”現象十分普遍。為了從源頭上解決此問題，需采用降低煙氣溫度的方法，將飽和煙氣中的水蒸氣冷凝析出。目前，上海外高橋三電廠在吸收塔后加裝了一組冷卻器達到了減少排煙中的水蒸氣的目的，但是此方法不僅消耗能源和冷卻水，而且易造成二次攜帶。本發(fā)明提出在漿液噴淋層4與粗除霧器10之間加裝熱管換熱層7，不僅可以降低排煙的溫度，將飽和煙氣中的水蒸氣冷凝析出，而且可以通過粗除霧器10和精除霧器12除霧，避免二次攜帶。

本發(fā)明中，熱管采用工業(yè)純鈦等新型材料，可以防止酸性腐蝕。為了加強換熱，脫硫塔壁面5外側熱管換熱層7的放熱端裝有大量翅片，且在脫硫塔壁面外側裝有一定數量的換熱風扇6，使熱管換熱層7的放熱端與周圍空氣強制對流換熱，增強散熱效果。為防止熱管換熱層7的放熱端受自然環(huán)境的破壞，在脫硫塔壁面5外側變截面擴張段上方安裝有環(huán)形擋板8。

本發(fā)明中的熱管換熱層7中的熱管采用圓形管，其阻力小，接觸換熱面積大，有較好的換熱效果。為防止煙氣發(fā)生短路，熱管換熱層7每層以逆時針方向15°錯開，從而達到較好的換熱效果。

本發(fā)明的中，熱管換熱層7入口段變截面處形成收縮段，此變化使來流煙氣流速增大，強化熱管換熱層7吸熱端的對流換熱；熱管換熱層7出口段變截面處形成擴張段，使出口煙氣流速變小，利于除霧。為了使變截面收縮段的出口煙氣流速平緩、均勻，在收縮段的上方加裝整流器9，以此提升除霧器的效果。

熱管與脫硫塔壁面5之間以螺紋方式進行連接，當熱管換熱層7中的部分熱管發(fā)生故障時可以進行更換。

通過模擬及計算可以得到不同機組容量下煙氣溫度每降低1℃/h的凝結水量，其結果見下表：

顯然，對于大容量機組，煙氣溫度每降低10℃，每小時將凝結出50-100噸左右的水。通過這種塔內熱管換熱節(jié)水除霧防石膏雨裝置，不僅可以從源頭上處理石膏雨問題，而且可以減少系統補水量，具有明顯的經濟效益與環(huán)保效益。

以上描述和解釋了本發(fā)明的主要原理、基本特征和其優(yōu)點，不能以此限定本發(fā)明實施的范圍。上述說明書中描述的只是本發(fā)明的原理和特征，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還有諸多的變化與改進，這些都在保護范圍內。

技術特征：

技術總結
本發(fā)明公開了一種濕法脫硫塔內熱管換熱節(jié)水除霧防石膏雨裝置。該系統自下而上分別是脫硫漿液池、煙氣入口、托盤、漿液噴淋層、熱管換熱層、整流器、除霧器及凈煙氣出口。其中漿液噴淋層設有三層；熱管換熱層設有六層，以一定角度錯開布置；粗除霧器位于沖水裝置的上游和下游之間，精除霧器位于沖水裝置的下游。本發(fā)明具有換熱冷凝節(jié)水除霧功能，不需要引入冷卻裝置及冷卻介質對煙氣進行冷凝，系統具有成本低、能耗少、效率高、易更換等優(yōu)點，從而有效消除石膏雨。

技術研發(fā)人員：凌波;凌忠錢;曾憲陽;吳春潮
受保護的技術使用者：中國計量大學
技術研發(fā)日：2017.04.24
技術公布日：2017.07.04