[发明专利]利用高压天然气余压的烟气脱白装置及烟气脱白方法

说明书

本发明属于环保节能技术领域，具体涉及一种利用高压天然气余压的烟气脱白装置及烟气脱白方法。装置包括安装于脱硫塔排烟道内的冷凝器、加热器，还包括涡流管，所述涡流管的进气端与天然气高压管网相连接；所述涡流管的出冷气端与所述冷凝器的管程进口相连接；所述涡流管的出热气端与所述加热器的管程进口相连接。本发明通过采用涡流管回收天然气余压，将高压天然气气体分离成冷、热两股气流，分别作为冷凝器与加热器的换热媒介，实现烟气降温除湿与升温目的。本发明利用该部分大量损失压力能作为涡流管的气源，对于减少资源浪费有重要意义。

技术领域

本发明属于环保节能及烟气处理技术领域，具体涉及一种适用于烟气湿法脱硫吸收塔的烟气脱白装置及烟气脱白方法。

背景技术

目前我国燃煤电厂脱硫设施90％以上机组均采用石灰石一石膏湿法脱硫工艺，脱硫后的烟气温度降至45℃～60℃之间，此时出来的烟气的含湿量基本处于饱和状态。脱硫后的饱和湿烟气由烟囱排出、进入温度较低的环境，烟气中的水蒸汽会凝结成微小液滴形成湿烟羽。环境温度越低、湿度越大，液滴凝聚效应越大，白色烟羽越长，这也是当前所有湿法脱硫都存在的一个普遍现象。形成的烟羽不仅观感不好，烟气中还含有大量水蒸汽，水蒸汽中含有较多的溶解性盐、SO₃、凝胶粉尘、微尘等，这些都是雾霾的主要成分，由烟囱直接排出，对周围环境也存在一定的污染。

近年江西、河北、浙江、山西等地方政府陆续出台烟气脱白政策、标准、治理要求。国内部分钢铁烧结机、焦化、燃煤电厂等已响应政策号召并完成了石膏雨和有色烟羽治理工程。由于南北东西地域的不同，气候条件相差很大，比如平均温度、湿度、极端温度相差很大，采用的方法技术也不尽相同。还有各企业的工艺流程条件不同、余热资源不同、投资要求不同，采取的脱硫烟气消白方法不同等因素，工艺方案千变万化且有很大的差别，但满足用户要求是技术方案的根本要求。根据湿烟羽形成及消散的机理，目前常用的方法归纳为：烟气加热技术、烟气冷凝技术、烟气先冷凝再热技术及各种方法的组合技术。

目前常用的烟气冷凝再热技术为：脱硫出口烟道设置水冷冷凝器，冷凝器壳程走烟气，管程走循环冷却水，通过换热达到降温除湿的目的；在烟囱排放前设置蒸汽加热器，加热器壳程走烟气，管程走循环蒸汽，通过换热达到升温的目的。整个烟气冷凝再热装置系统流程为：脱硫塔出来的饱和湿烟气经过水冷冷凝器后被降温除湿，重新形成一个较低温的饱和湿烟气。烟气中的部分水汽被除去，并在烟气冷凝器换热表面凝结、下落，产生的凝结水被回收再利用。被烟气加热的循环水经由动力输送设备送至空气冷却塔冷却降温，降温后的循环水再返水冷冷凝器，如此循环。循环水在此过程中充当冷媒介质。在出烟囱前，经降温除湿后较低温的饱和湿烟气在含湿量不变的条件下，经过蒸汽加热器加热后抬升至指定温度后，烟气由饱和状态变为非饱和状态。最终在烟气外排时达到消除“白烟”效果。

从传统的烟气冷凝再热技术及流程来看，水冷冷凝系统除了主要设备烟气冷凝器之外，还有配套的冷却水系统及动力输送系统。这样导致整个烟气冷凝系统占地大、投资造价高等直接问题。再加上水冷冷凝器运行期间的电耗、水耗，及烟气加热系统使用蒸汽的耗量，正常一年下来也将产生一笔不小的运行费用。因此，寻求一套占地少、系统简单、运行费用低的烟气湿法脱硫(WFGD)烟囱脱白处理设备非常必要。