[发明专利]一种电站锅炉脱白装置及其工作方法

说明书

本发明提供一种电站锅炉脱白装置及其工作方法，电站锅炉脱白装置包括换热组件、除尘器、脱硫塔、冷凝器和加热器，依次通过烟道连接于锅炉出口和烟囱之间，换热组件和加热器之间连通有循环水管路，换热组件由多个并联设置的列管式石墨换热器组成，列管式石墨换热器内设有换热管束，换热管束的换热管为人造石墨管。本发明采用耐酸性腐蚀、传热系数高的人造石墨材料作为换热元件，由于石墨具有导热性能高、耐腐蚀、化学稳定、强度适中等优点，其传热效果和实用性能优越于国内外已有的各类锅炉尾部设备，更加高效的对锅炉尾部烟气进行换热，且以较低的设备造价，有效解决了低温腐蚀问题，达到节能环保的双重目的。

技术领域

本发明属于工业过程环保技术领域，具体涉及一种电站锅炉脱白装置及其工作方法。

背景技术

电站锅炉上一种高耗能的特种设备，电站锅炉燃料采用煤炭这种化石燃料，一般将块煤打碎磨粉后送入电站锅炉炉膛内燃烧发热，化石燃料燃烧脱硫后烟气从锅炉烟囱排出，而这饱和或近饱和的湿烟气在空气中扩散，与温度较低的环境空气接触时，饱和或近饱和的湿烟气由于温度降低产生冷凝和凝结，烟气中形成的大量凝结水滴对光线产生折射、散射，从而呈现出白色或者灰色，称其为“烟羽”，俗称为“白烟”。

国内绝大多数燃煤电厂或热电联产的热电厂，在锅炉烟气排放前大都进行了湿法脱硫，饱和或近饱和的湿烟气中含盐量高，含有较多的溶解性盐及SO₃、凝胶粉尘、微尘等，这些都是产生大气雾霾的主要成分。

“脱白”不但要改善城市视觉效果，还应减低形成大气雾霾的有害物质的排放，目前主要由于材料原因，现有技术装置运行不稳定，维修工作量大，电站锅炉“脱白”总体效果不令人满意。

目前采用烟气脱硫后冷凝技术进行“脱白”，是在锅炉烟气脱硫后的烟道上安装钢制冷凝装置，将湿烟气中部分含盐量较高的水蒸汽冷凝下来，从而水蒸汽中含有的有害物质，及从脱硫塔中逃逸的脱硫浆液（脱硫塔除雾器难以高效捕集脱硫浆液）也冷凝下来，降低脱硫后排放烟气中的有害物质（含形成大气雾霾的有害物质）。这种“脱白”方法存在如下缺点：1、烟气冷凝技术降低了烟气其中水蒸汽的含量，但是烟气排烟温度进一步降低，加剧对烟囱的腐蚀，同时排出烟气仍为饱和或近饱和湿烟气，脱白效果很有限。2、由于脱硫后的烟气中含有脱硫浆液，脱硫后烟气中盐含量可达130mg/m³左右，腐蚀性极大，钢制冷凝装置使用寿命很短，有的不到1个月即腐蚀穿孔，影响电站锅炉的连续运行及电厂经济效益。

目前采用的另一种“脱白”装置是GGH（Gas Gas Heater）装置，电厂为了烟气“脱白”，采用GGH装置进行双向换热，即利用脱硫前的烟气将脱硫后的烟气进行加热，使排烟温度基本达到露点之上，烟气干度提高，烟囱排烟口不再有水蒸汽冷凝，从而“脱白”。存在如下缺陷：1、采用GGH装置进行双向换热，提高了脱硫后的排烟温度，但基本未降低脱硫后烟气中的有害物质，逃逸的脱硫浆液被加热汽化，不但没有对大气雾霾进行改善甚至有可能加剧。2、由于GGH换热器也采用钢材制造，低温腐蚀极为严重，漏风串烟等原因，检修工作量极大，目前已很少采用。

石墨的导热系数为116.3～183.7W/(m·K)，是碳钢的2.5倍，不锈钢的7倍，是良好的换热元件材料。石墨设备在化工行业经过多年的实用验证，它具有一系列的优异性能：传热性能好、结构简单、制造方便、成本低和突出的耐腐蚀性能，广泛地应用于化工、化肥、医药、食品、轻工、化纤、冶金等工业领域中，具有丰富的使用经验，装置主要换热元件为石墨换热管，采用浸渍不透性人造石墨材料。人造石墨是一种理想的非金属耐腐蚀导热材料，其导热性能超过了许多现有的耐腐蚀材料和化学稳定的金属。

随着社会经济不断发展，电站锅炉的烟气“脱白”也日益引起人们的重视，如何美化城市环境，实现电站锅炉高效“脱白”，同时降低形成大气雾霾有害物质的排放显得异常重要。

发明内容