[发明专利]集成烟气除湿和湿式冷却塔系统

说明书

技术领域

本发明通常涉及锅炉烟气处理领域，特别涉及一种用于更有效的湿式冷却锅炉排出气体的新的和有用的方法和设备，特别是甚至在缺水地区为锅炉烟气的除湿提供冷却水。

背景技术

为了从烟气中去除湿气，例如用于有氧燃烧、再生溶剂提升技术(RSAT^TM)洗涤器，或其他含碳物质燃料燃烧或烟气处理过程，一种方法是用急冷冷却和控制喷淋水温度达到需要的出口烟气饱和温度。这种方法由美国专利US7585476教导，但该原理可以被用于任何的冷却烟气以除去成分的方法，例如通过控制饱和温度去除水份。在这里，美国专利US7585476通过引用被结合参考。

在当前的方法中，一种冷却塔被用来冷却用在急冷器冷却面的水。工业中公知的是湿式蒸发冷却比干式冷却损耗小且更有效，但是它需要大量的水，其被蒸发，以消除从冷却水中转移的热量。本发明利用了急冷器内从烟气中冷凝的水，在湿式冷却塔中将其作为补给进一步蒸发。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种用于将来自烟气产生过程中的烟气除湿的方法和系统，其提供该烟气至一具有一下端的湿式烟气处理器，湿式烟气处理器中的液体从该下端被提供给该湿式烟气处理器的顶端，作为向湿式烟气处理器中的烟气上喷淋的液体。一湿式冷却塔供给水至一换热器，该换热器放置在湿式烟气处理器下端的液体中，用于冷却湿式烟气处理器下端的液体，以从烟气冷凝水进入湿式烟气处理器内的液体。从该换热器至冷却塔的回水冷却该水，并且混合有来自湿式烟气处理器的冷凝水的液体作为补给水提供至冷却塔。

当允许更有效且成本低的湿式冷却用于由与急冷冷却的烟气除湿协作，本发明提供一种比当前可能和消耗大量工艺水的需要更有效，即更少的成本和更高的性能的除湿系统。该发明适用于提高现有的有氧燃烧中和在改进的二次燃烧CO₂技术中需要烟气除湿的情况。

描述的标志该发明各种新颖的特征在随后的权利要求中详细指出并且构成公开的一部分内容。为了更透彻的理解本发明，通过其运用实现的优点和特效结果，参照附图，在这里，本发明的最优的实施方式的描述被展示。

附图说明

在附图中：

图1是根据本发明用于除湿烟气的系统的示意图。

具体实施方式

参见图1，图1显示了一种用于来自锅炉10的烟气12除湿的系统，其使用比现前需要的少得多的水。该发明实际上几乎消除了补给到湿式冷却塔14的淡水的需要。否则，必须将补给水通过水管18供给到该系统。通过执行该发明，仅仅需要为水分流失或在清除出口22处用于清除固体的水进行补给。这允许湿式蒸发冷却被用在甚至是缺水气候的地区。因为水源是燃料(主要是天然气或煤炭)的燃烧，在水管18中仅需要极少量的淡水补给。

一个如何供给燃料到锅炉10的例子是，在42处供给煤炭至磨煤机44，并且一旦被粉碎，再通过输送管46供给至该锅炉10的燃烧器48。对于一种有氧燃烧锅炉，富CO₂的烟气可以再循环至该锅炉并且连同富氧气体一起供给以在锅炉10中燃烧燃料。

在一些燃烧过程例如有氧燃烧和二次燃料系统，在输送到下一步处理例如压力单元之前，必须从烟气12中去除水分。在有氧燃烧中，从一些或者所有的为了改进锅炉10中燃烧而循环的烟气中去除水分是有利的。这些功能可以由控制离开湿式洗涤器的气体温度，例如一湿式烟气脱硫(WFGD)洗涤器，或者控制急冷型冷却器中的水温实现。无论是该WFGD或该急冷型冷却器由图1中以20表示，并且在这里一般作为湿式烟气处理器。任一种情况，目的在于控制离开烟气产生设备的烟气温度，其中烟气是饱和的，从而控制烟气中的水分含量。为控制该烟气温度，在喷淋到烟气流之前，水或湿式除尘器中可能同时去除其他组分的悬浮液，由换热器24冷却到要求的温度。

为了冷却该喷淋介质，一个方法是插入具有传热盘管或换热器24的闭环系统，其浸没在该湿式烟气处理器20的悬浮液或水中。26处的来自湿式冷却塔14的冷却水由泵28泵送通过传热盘管24以冷却浸没传热盘管24的悬浮物或水。冷却水从湿式烟气处理塔底部的悬浮液或水中吸收热量，并且在30中热的冷却水由泵32泵送回湿式冷却塔14，在那里冷却水在再循环之前由蒸发冷却16再一次冷却。悬浮液或水在34处由泵36泵送到该WFGD或急冷器20的顶部并且喷淋到来自烟气管路12的进气之中并在塔底20收集。