專利名稱：煙氣脫水再熱方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工業(yè)鍋爐、工業(yè)爐燃料燃燒后所產(chǎn)生的煙氣中水分較高時，經(jīng)冷凝脫水再升溫的方法和裝置，尤其涉及熱電站，特別是垃圾焚燒電站等鍋爐，所產(chǎn)生水分較高煙氣的脫水再熱方法及裝置。
背景技術(shù)：
經(jīng)濕法脫硫、脫硝后的電站煙氣，特別是垃圾焚燒電站的煙氣往往含水量較高，其含水量一般在25—30%，冬天易形成白煙，造成電站周圍的局部酸雨，對電站周圍污染危害較大。為了避免在電站周圍產(chǎn)生局部酸雨，需預(yù)先脫除煙氣中的水分，然后再提高煙氣溫度，提高煙氣的擴散能力。因煙氣中含有氧化硫等腐蝕性物質(zhì)和有害物質(zhì)，在其降溫冷凝時會對設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕。目前通常采用水噴淋降溫，然后再升溫。然而，水噴淋后煙氣會含大量機械水，后續(xù)的升溫困難，且用水量大，使用后水中含有大量有害物質(zhì)，廢水處理困難。同時，煙氣的大量熱量不能被回收利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種有效實現(xiàn)工業(yè)鍋爐、工業(yè)爐，特別是熱電站鍋爐排放的煙氣脫水并再加熱方法和裝置，避免在熱電站周圍產(chǎn)生局部酸雨，加大煙氣的擴散能力，減少污染。本發(fā)明所述方法，包括以下步驟，
(1)高溫濕煙氣從熱管氣氣換熱器的下層進入并被初步降溫；
(2)從熱管氣氣換熱器出來煙氣進入冷凝干燥器，與冷凝干燥器內(nèi)的冷水換熱，煙氣經(jīng)換熱后進一步降溫；同時冷凝干燥器內(nèi)的冷水經(jīng)換熱后被加熱；
(3)經(jīng)降溫冷凝脫水后的煙氣，再進入熱管氣氣換熱器的上層，吸收熱管傳來的從熱管氣氣換熱器下層經(jīng)過的高溫濕煙氣的熱量。上述從冷凝干燥器出來的煙氣，可直接加熱，也可再經(jīng)機械脫水器脫除機械水。上述經(jīng)熱管氣氣換熱器的上層加熱后的干煙氣，可通過煙道，由風(fēng)機加壓，最后經(jīng)過煙 排放。作為優(yōu)選方案，以更為節(jié)能降耗方式實現(xiàn)煙氣脫水及再加熱，本發(fā)明所述方法的具體步驟為
(1)溫度為120—150°C的煙氣從熱管氣氣換熱器的下層進入，經(jīng)換熱，煙氣溫度降至 90—95 0C ；
(2)從熱管氣氣換熱器出來的溫度為90—95°C的煙氣進入冷凝干燥器和水換熱，煙氣溫度降至40— 50°C ；
(3)經(jīng)降溫冷凝脫水后的煙氣，再進入熱管氣氣換熱器的上層，吸收熱管傳來的熱量， 煙氣溫度加熱到80 — 115°C ；(4)在進行( 步驟的同時，水泵將10—35°C的水經(jīng)冷水管輸入冷凝干燥器的換熱管內(nèi)，經(jīng)換熱后水溫達60— 80°C。此外，從冷凝干燥器出來的溫度為40— 50°C的煙氣，可再經(jīng)機械脫水器脫除機械水，煙氣含水量降至15%左右后，再進入熱管氣氣換熱器上層進行加熱。經(jīng)換熱后水溫達60— 80°C的熱水可直接輸出或經(jīng)熱水管輸送到冷淋塔冷卻到 20— 35 °C后儲存?zhèn)溆?。本發(fā)明所述裝置，包括煙道及煙氣換熱裝置，所述煙氣換熱裝置包括熱管氣氣換熱器、搪瓷管冷凝干燥器；煙道依次連接熱管氣氣換熱器下層、搪瓷管冷凝干燥器、熱管氣氣換熱器上層；搪瓷管冷凝干燥器的蛇形換熱管分別連接冷水管和熱水管。如將熱水管連接至冷淋塔，冷淋塔下方設(shè)置冷水池，冷水池通過水泵與冷水管連接，則熱水可循環(huán)用于搪瓷管冷凝干燥器的換熱過程。因所處理煙氣所含有強腐蝕物質(zhì)，為了避免換熱元件片腐蝕，所述熱管氣氣換熱器以熱管為傳熱元件，熱管為碳鋼光管或翅片管，根據(jù)出現(xiàn)的腐蝕情況，熱管的吸熱段和放熱段的部分或全部外表面燒鍍搪瓷；所述搪瓷管冷凝干燥器以蛇形換熱管為傳熱元件，外側(cè)走煙氣，內(nèi)側(cè)走水，蛇形換熱管為碳鋼光管或翅片管，外表面均燒鍍搪瓷。為確保煙氣脫水效果，本發(fā)明所述裝置可在搪瓷管冷凝干燥器煙氣出口與熱管氣氣換熱器的上層煙氣入口之間增設(shè)一機械脫水器。所述機械脫水器可以是折板式脫水器， 百葉窗式脫水器，旋流式脫水器，絲網(wǎng)式脫水器等任何一種煙氣機械脫水器。同時，所述搪瓷熱管氣氣換熱器煙氣通過部分的殼體內(nèi)表面、所述搪瓷管冷凝干燥器煙氣通過部分的殼體內(nèi)表面以及機械脫水器煙氣通過部分的殼體內(nèi)表面，均可敷設(shè)耐溫玻璃磷片樹脂防腐層或耐酸不定形澆注料保護層，以保證設(shè)備殼體內(nèi)表面不易腐蝕。此外，煙道可采用碳鋼材料，煙氣通過部分的煙道殼體內(nèi)表面敷設(shè)耐溫玻璃磷片樹脂防腐層，煙道殼體的外表面敷設(shè)保溫層；所述煙 內(nèi)層為碳鋼材料并敷設(shè)耐溫玻璃磷片樹脂防腐層，煙囪外層采用混凝土材料。在熱管氣氣換熱器或搪瓷管冷凝干燥器的底部可設(shè)有輸水口，以排出冷凝水等。為方便設(shè)備檢修，在連接熱管氣氣換熱器的煙氣進、出口的煙道上設(shè)置旁通閥門。本發(fā)明煙氣再熱時采用濕煙氣的熱量加熱干煙氣，不需外加熱量。煙氣冷卻時產(chǎn)生的熱水不和煙氣接觸，不被污染，該熱水無論熱量還是水都可回收利用，充分提高煙氣熱能的利用，減少排放污染。和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點
1、具有較高的抗低溫硫腐蝕能力；
2、煙氣再加熱時，不需再加熱量；
3、冷卻水不和煙氣接觸，不被污染，不需污水處理，熱量和水都可以利用。


圖1是本發(fā)明所述裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明所采用的熱管氣氣換熱器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明所采用的搪瓷管冷凝干燥器結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1一搪瓷熱管氣氣換熱器、2—搪瓷管冷凝干燥器、3—機械脫水器、4一水泵、 5—水池、6—冷淋塔、7—閥門組、8—煙道、9 一風(fēng)機、10—煙囪、11 一冷水管、12—熱水管。
具體實施例方式如圖1所示本發(fā)明所述裝置包括搪瓷熱管氣氣換熱器1、搪瓷管冷凝干燥器2、機械脫水器3、水泵4、水池5、冷淋塔6、閥門組7、煙道8、風(fēng)機9及煙囪10、冷水管11、熱水管 12。如圖1所示煙道8依次連接熱管氣氣換熱器1的下層、搪瓷管冷凝干燥器2、機械脫水器3、熱管氣氣換熱器1的上層、風(fēng)機9和煙 10。水泵4、冷水管11、搪瓷管冷凝干燥器2的蛇形換熱管、熱水管12、冷淋塔6依次連接，冷淋塔6下方設(shè)置水池5。在連接搪瓷熱管氣氣換熱器的煙氣進、出口的煙道上設(shè)置的旁通的閥門組7，可便于設(shè)備維修。如圖2所示熱管氣氣換熱器1分為相互隔離的上下兩層，作為換熱元件的熱管 IA豎直布置。如圖3所示，搪瓷管冷凝干燥器2的換熱管為蛇形換熱管，該蛇形換熱管2A可水平布置，也可豎直布置。實際運行時，流量為65000 Nm3/h、溫度為150°C的煙氣從搪瓷熱管氣氣換熱器1 的下層進入，經(jīng)換熱，煙氣溫度降至95°C，然后進入搪瓷管冷凝干燥器2和水換熱，煙氣溫度降至50°C。從搪瓷管冷凝干燥器2出來的溫度為50°C的煙氣，再經(jīng)機械脫水器3脫除機械水。煙氣溫度從150°C降至50°C，并再通過機械脫水器3脫除機械水后，其最終含水量將從28%左右降至14%。同時，通過水泵4將20°C的水，流量約為78噸/h，經(jīng)冷水管11輸入搪瓷管冷凝干燥器2的蛇形管內(nèi)，經(jīng)換熱后水溫可達70°C。大部分熱水被用于其它目的，多余的熱水經(jīng)冷淋塔6冷卻后儲存在水池5中。經(jīng)降溫冷凝脫水和機械脫水后的煙氣流量為 55000Nm3/h，再進入搪瓷熱管氣氣換熱器1的上段，吸收熱管傳來的熱量，將煙氣溫度加熱到110°C。升溫后煙氣通過煙道8，經(jīng)風(fēng)機9加壓，從煙囪10排放。
權(quán)利要求
1.一種煙氣脫水再熱方法，其特征在于包括以下步驟，(1)高溫濕煙氣從熱管氣氣換熱器的下層進入并被初步降溫；(2)從熱管氣氣換熱器出來煙氣進入冷凝干燥器，與冷凝干燥器內(nèi)的冷水換熱，煙氣經(jīng)換熱后進一步降溫；同時冷凝干燥器內(nèi)的冷水經(jīng)換熱后被加熱；(3)經(jīng)降溫冷凝脫水后的煙氣，再進入熱管氣氣換熱器的上層，吸收熱管傳來的從熱管氣氣換熱器下層經(jīng)過的高溫濕煙氣的熱量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣脫水再熱方法，其特征在于(1)溫度為120—150°C的煙氣從熱管氣氣換熱器的下層進入，經(jīng)換熱，煙氣溫度降至 90—95 0C ；(2)從熱管氣氣換熱器出來的溫度為90—95°C的煙氣進入冷凝干燥器和水換熱，煙氣溫度降至40— 50°C ；(3)經(jīng)降溫冷凝脫水后的煙氣，再進入熱管氣氣換熱器的上層，吸收熱管傳來的熱量， 煙氣溫度加熱到80 — 115°C ；(4)在進行( 步驟的同時，水泵將10—35°C的水經(jīng)冷水管輸入冷凝干燥器的換熱管內(nèi)，經(jīng)換熱后水溫達60— 80°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煙氣脫水再熱方法，其特征在于從冷凝干燥器出來的煙氣，再經(jīng)機械脫水器脫除機械水。
4.一種實現(xiàn)如權(quán)利要求1或2所述煙氣脫水再熱方法的裝置，包括煙道及煙氣換熱裝置，其特征在于所述煙氣換熱裝置包括熱管氣氣換熱器、搪瓷管冷凝干燥器；煙道依次連接熱管氣氣換熱器下層、搪瓷管冷凝干燥器、熱管氣氣換熱器上層；搪瓷管冷凝干燥器的蛇形換熱管分別連接冷水管和熱水管。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于所述熱管氣氣換熱器以熱管為傳熱元件， 熱管為碳鋼光管或翅片管，熱管的吸熱段及放熱段的部分或全部外表面燒鍍搪瓷；所述搪瓷管冷凝干燥器以蛇形換熱管為傳熱元件，蛇形換熱管為碳鋼光管或翅片管，其外表面均燒鍍搪瓷。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于在搪瓷管冷凝干燥器煙氣出口與熱管氣氣換熱器的上層煙氣入口之間增設(shè)一機械脫水ο
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于在熱管氣氣換熱器或搪瓷管冷凝干燥器的底部設(shè)有可排出冷凝水的輸水口。
全文摘要
本發(fā)明提供一種有效實現(xiàn)工業(yè)鍋爐、工業(yè)爐排放煙氣脫水并再加熱的方法和裝置，其包括高溫濕煙氣從熱管氣氣換熱器的下層進入并被初步降溫，然后進入冷凝干燥器與水換熱，煙氣經(jīng)換熱后進一步降溫；同時冷凝干燥器內(nèi)的冷水經(jīng)換熱后被加熱；從冷凝干燥器出來的煙氣，經(jīng)機械脫水器脫除機械水；經(jīng)降溫冷凝脫水和機械脫水后的煙氣，再進入熱管氣氣換熱器的上層，吸收熱管傳來的從熱管氣氣換熱器下層經(jīng)過的高溫濕煙氣的熱量；經(jīng)熱管氣氣換熱器的上層加熱后的干煙氣，通過煙道，由風(fēng)機加壓，最后經(jīng)過煙囪排放。利用本發(fā)明可避免在工業(yè)鍋爐或工業(yè)爐周圍產(chǎn)生局部酸雨，加大煙氣的擴散能力，減少污染。
文檔編號B01D53/26GK102500199SQ20111035431
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月10日
發(fā)明者徐德新, 朱瑞賀, 范紅途, 詹岳 申請人:南京圣諾熱管有限公司