[发明专利]高湿烟气净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及烟气净化技术领域，特别是涉及高湿烟气净化装置。

背景技术

我国贫油少气富煤的化石能源结构决定了以煤炭为主的能源消费结构，大量煤炭的消耗带来了氮氧化物(NO_x)、硫氧化物(SO_x)以及细颗粒物(PM_2.5)等大气污染物的大量排放。当前环境治理任务艰巨的情势下，我国节能减排的要求日益严格。2014年9月，三部委联合印发了《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014—2020年)》，要求东部地区的新建燃煤发电机组烟气污染物排放基本达到燃气轮机排放限值(在基准氧含量6％条件下，烟尘、SO₃、NO_x排放浓度分别不高于10、35、50mg/m³)，作为烟气污染物超低排放标准。为实现超低排放限值要求，燃煤电厂超低排放改造正在扩围提速，通过电厂实践验证，逐步形成了两大超低排放路线，即以低温电除尘器为核心的技术路线和以湿式电除尘器为核心的技术路线。

两大超低排放路线的脱硫工艺中，燃煤电厂主要采用湿法烟气脱硫(WFGD)，一方面，脱硫后的饱和湿烟气携带大量水汽，经烟囱直接进行排放时，会形成“湿烟羽”现象，产生明显的视觉污染。2016年1月，上海市发布了地方标准《燃煤电厂大气污染物排放标准》(DB31/963-2016)，明确要求“燃煤发电锅炉应采取烟温控制及其他有效措施消除石膏雨、有色烟羽等现象”，将“有色烟羽”的消除纳入与粉尘、硫氧化物、氮氧化物超低排放同等地位的考核标准。另一方面，湿法脱硫工艺后高湿烟气的直接排放造成了严重的水资源浪费，据核算，湿法脱硫耗水约占电厂总耗水量的18％，其中烟气从脱硫吸收塔带走的水汽约占FGD耗水量中90％，具体而言，一台60万千瓦煤电机组，其湿法脱硫工艺带走脱硫蒸发水量约为每小时80-100吨。此外，两类超低排放路线都存在(粒径为0.1-1.0μm的)细颗粒物穿透窗口而直接排放到空气中，而对环境造成污染的问题。

因此，高湿烟气中水分冷凝、回收和微细颗粒物等多污染物协同脱除，是目前超低排放的背景下急需解决的问题。

发明内容

基于此，有必要针对脱硫处理后的高湿烟气提供一种高湿烟气净化装置，以实现水分冷凝、回收以及微细颗粒物等多污染物协同脱除。

一种高湿烟气净化装置，用于净化具有水蒸气和细颗粒物的烟气，所述高湿烟气净化装置包括换热管以及湍流结构，所述烟气能够流经所述换热管的表面以及所述湍流结构，所述换热管内流通有冷媒，所述烟气中的水蒸气能够在所述换热管的表面及所述细颗粒物的表面冷凝，形成水膜和液滴，所述湍流结构具有弯折部，所述烟气能够流经所述弯折部并形成紊流，使所述液滴与所述细颗粒物发生碰撞并进行团聚，进而被捕集脱除。

在其中一个实施例中，所述湍流结构包括第一湍流结构，所述第一湍流结构设置在所述换热管与所述烟气接触的所述表面上。

在其中一个实施例中，所述第一湍流结构为设置在所述表面的鳍片或肋片。

在其中一个实施例中，所述湍流结构包括第二湍流结构和第三湍流结构中的至少一个，所述第二湍流结构和所述第三湍流结构与所述换热管间隔设置。

在其中一个实施例中，沿所述烟气的流动方向，所述第二湍流结构设置在所述换热管束的上游，所述烟气依次流经所述第二湍流结构及所述换热管束。

在其中一个实施例中，沿所述烟气的流动方向，所述第三湍流结构设置在所述换热管束的下游，所述烟气依次流经所述换热管束及所述第三湍流结构。

在其中一个实施例中，所述第二湍流结构和所述第三湍流结构分别包括多个相互间隔的板体，所述板体具有所述弯折部，所述多个板体的间隙用于使所述烟气通过。

在其中一个实施例中，所述换热管为多个且相互间隔，组成换热管束。

在其中一个实施例中，沿所述烟气的流动方向，所述多个换热管的间距小于或等于100mm。

在其中一个实施例中，所述换热管的表面积与单位体积流量所述烟气的比值为5-10m²/(m³/s)。

在其中一个实施例中，所述换热管的外径小于或等于40mm。

在其中一个实施例中，所述板体的截面为台阶形或梯形。