[发明专利]一种消除烟气白色尾迹的系统及方法

说明书

本发明提供了一种消除烟气白色尾迹的系统及方法，包括能源供给设备，热泵，烟囱，能源供给设备用于提供热泵工作的驱动能源；本发明利用烟气的焓湿物性随温度变化的特点，利用热泵原理，消耗少量的蒸汽和电力用于驱动热泵循环，利用驱动热源和烟气自身所含的热量先冷却烟气降低烟气温度除湿，然后再加热烟气升高烟气温度降低烟气相对湿度，有效地消除烟气白色尾迹，并且可对烟气所含中的水蒸气的一部分进行回收再利用，而且烟气中的细微颗粒污染物和可溶性污染物也随烟气凝结水被收集起来，使排放到大气中的烟气更加清洁更加干净，烟气对大气雾霾污染的贡献度被大幅降低。

技术领域

本发明属于节能减排技术领域，具体涉及一种消除烟气白色尾迹的系统及方法。

背景技术

燃煤电厂烟气经烟囱排入大气，因天空背景色和天空光照、观察角度等原因，视觉上通常为白色、灰色、蓝色等，成为“有色烟羽”，然而经过节能减排技术的不断发展，目前“有色烟羽”主要以“白色烟羽”较为常见。

我国大部分燃煤发电机组脱硫系统采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺(下称湿法脱硫)，该工艺可使烟气温度降低至45～55℃，这些低温饱和湿烟气直接经烟囱进入大气环境，遇冷凝结成微小液滴，从而产生“白色烟羽”。

湿法脱硫工艺以其脱硫效率高，运行成本低，技术成熟，运行操作简单等优势在烟气脱硫净化处理领域占据绝对主导地位。在国内烟气脱硫净化领域约占95％以上，在烟气超低排放治理领域湿法脱硫工艺占到99％以上。

通常，在火电厂、供热厂、水泥厂、玻璃厂、陶瓷厂、钢铁厂等场合，锅炉和窑炉燃烧燃煤或者燃生物质等化石燃料都会产生烟气，通过湿法脱硫的过程，脱硫浆液与高温烟气接触，一方面水分蒸发、增加烟气含湿量，另一方面，烟气温度降低，烟气携带水蒸气的能力降低。烟气达到饱和状态后，会携带部分小液滴。携带小液滴的饱和湿烟气经过除雾器除去部分液滴后排入大气，由于环境温度比烟气温度低，饱和湿烟气中的水分凝结小液滴，烟气最终通过烟囱排放至大气层中，排入大气层中的白色烟气在空中留下明显的尾迹，形成“白色烟羽”。而天然气燃烧的烟气含水量本身远远高于燃煤烟气的含水量，即使不对天然气燃烧的烟气实施湿法脱硫，在排烟温度降低时，也会形成明显的“白色烟羽”。环境温度越低、环境湿度越大、“白色烟羽”越长。

烟气的白色是烟气中所含的水蒸气形成的，白色烟气水雾不仅是造成大气雾霾污染的成因之一，也是地表水资源蒸发到大气中造成水资源大量浪费的途径之一，还是一种城市视觉污染。为了消除白色烟气尾迹，有人发明了取用江河湖水通过换热器间接冷却烟气或者不用换热器直接喷淋烟气的系统，也有人发明了采用蒸汽通过换热器间接加热烟气的系统或采用高温烟气直接或者通过换热器间接加热烟气的系统，但是，这些方法都不可避免地要消耗大量电力和热力或者消耗大量水资源，不符合节能降耗发展方向，这些方法投资大、运行费用高，并且在缺低温水源或者缺高温热源的场合也不可行。

发明内容

本发明采用，有效地消除烟气白色尾迹，本法发明具体技术方案为：

一种消除烟气白色尾迹的系统，包括能源供给设备，热泵，烟囱，所述能源供给设备、热泵、烟囱依次连接，热泵包括烟气降温单元、烟气加热单元、凝结水回收单元，烟气降温单元与所述能源供给设备连接，凝结水回收单元与烟气降温单元连接，烟气加热单元与烟气降温单元连接，烟气加热单元和烟囱连接；

进一步的，烟气加热单元包括吸收式热泵吸收器和热泵冷凝器，热泵冷凝器与吸收式热泵吸收器相互连接；

进一步的，还包括蒸汽循环单元，蒸汽循环单元分别与吸收式热泵吸收器和热泵冷凝器连接；

进一步的，蒸汽循环单元包括吸收式热泵发生器和吸收式热泵溶液泵，吸收式热泵发生器分别与吸收式热泵吸收器和热泵冷凝器连接，吸收式热泵溶液泵分别与吸收式热泵发生器和吸收式热泵吸收器连接；