[实用新型]一种喷水直冷式烟气冷凝脱白装置

说明书

本实用新型公开了一种喷水直冷式烟气冷凝脱白装置，包括脱硫冷凝塔、脱硫单元和烟气冷凝单元，脱硫冷凝塔包括下部的脱硫仓和上部的喷淋仓，脱硫仓下部设置有烟气入口，喷淋仓顶部通过净烟气出口与脱硫后净烟道连通；脱硫仓与喷淋仓通过分隔单元彼此分隔，所述分隔单元包括横向分隔件和纵向分隔件；脱硫单元与脱硫仓最低处的浆液出口连接并伸入脱硫仓中进行烟气喷淋脱硫；烟气冷凝单元与喷淋仓最低处的排水口连接并伸入喷淋仓中进行烟气喷淋冷凝。本实用新型具有较高换热效率(解决布置空间紧张的问题)同时又没有冷凝液进入脱硫浆液带来脱硫水平衡的问题，另外还兼顾安全可靠、结构简单、投资费用低等特点。

技术领域

本实用新型涉及烟气治理的环保技术领域，更具体地讲，涉及一种一种喷水直冷式烟气冷凝脱白装置。

背景技术

目前国内火电厂已基本完成超低排放改造，虽然烟气排放标准满足超低排放NOx、SO₂和烟尘排放标准，但脱硫冷凝塔出口湿饱和烟气直接通过烟囱排放(如图1所示)，在烟囱出口形成了白色烟羽，在冬季和环境湿度较大的地区，白色烟羽尾迹较长，伴随光照时，白色烟羽呈现出黑灰色，造成了严重的视觉污染并形成可凝结颗粒物污染(俗称“石膏雨”)。

最新的研究结果表明，石膏雨的主要成分实际上是湿法脱硫将烟气中有大量的CO₂转化生成的碳酸氢钙，其溶解度16～18克/升，加上溶解度可以达到33克/升的亚硫酸氢钙，这两种可溶盐排入大气失去水分后生成的白色粉末(二次颗粒物)。这些颗粒物不但细小，而且非常疏松、比表面积很大，靠自重很难自然沉降，其粒径绝大部分小于2.5μm(也就是俗称的PM2.5)，会在大气中长期漂浮并富集，极其容易导致雾霾的形成。

烟气脱白就是要控制这些溶解物雾滴逃逸进入大气。目前烟气脱白的技术路线为烟气冷凝+再热，其中再热技术为MGGH升温(较成熟技术，不再赘述)，烟气冷凝技术主要有：浆液冷凝与烟气冷凝。

其中，浆液冷凝的原理如图2所示：浆液冷凝一般是在脱硫冷凝塔顶层(或次顶层)浆液管道上布置浆液冷却器，利用外来冷源冷却喷淋的脱硫浆液，达到烟气降温的目的。浆液冷凝法具有换热系数高(采用水-水板式换热，换热系数可达到1500以上)、布置灵活、结构紧凑等诸多优点，但存在湿饱和烟气冷凝液直接进入脱硫浆液导致脱硫水平衡难以控制，新增脱硫废水难以处理的重大问题(后续处理废液成本非常昂贵)，另外还存在浆液冷却器浆液侧易磨损、堵塞的问题，虽然浆液冷却器采用新型的宽流道设计方案，但经调研目前已经投运的项目，其磨损减薄还是很难控制。目前投入使用的相关设备已经出现了非常麻烦的水平衡和废水处理问题。

烟气冷凝的原理如图3所示：为避开湿饱和烟气冷凝液直接进入脱硫浆液带来的脱硫水平衡问题，常规的方案是在脱硫后净烟道上布置间壁式换热器进行冷却，烟气冷却器一般采用管式(含氟塑料管)、板式换热器。此工艺方案虽可避开脱硫浆液水平衡问题，但由于存在冷凝液膜热阻，其换热系数较低(40～70之间)换热器体积庞大，再加上湿饱和烟气冷凝液脱除新增的除雾器，其新增的阻力也比较大。另外超净排放改造后，在脱硫冷凝塔后的环保设备较多，比如双塔双循环、WESP、MGGH升温段(FGR)等设备外加环保局设置在烟囱入口的测量段(硬性要求)，能提供烟道冷却器布置空间的项目为数不多，基本不具备可实施性。从目前调研情况，由于布置空间限制基本上没有电厂采用烟气冷凝的相关布置方案。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种具有较高换热效率(解决布置空间紧张的问题)同时又没有冷凝液进入脱硫浆液带来脱硫水平衡的问题，另外还兼顾安全可靠、结构简单、投资费用低等特点的一种喷水直冷式烟气冷凝脱白装置。

本实用新型提供了一种喷水直冷式烟气冷凝脱白装置，所述烟气冷凝脱白装置包括脱硫冷凝塔、脱硫单元和烟气冷凝单元，所述脱硫冷凝塔包括下部的脱硫仓和上部的喷淋仓，所述脱硫仓下部设置有烟气入口，所述喷淋仓顶部通过净烟气出口与脱硫后净烟道连通；