一种治理烟囱白色烟羽现象的换热器系统的制作方法

2021-03-03 16:03:54|

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一种治理烟囱白色烟羽现象的换热器系统
[0001]
（一）技术领域
[0002]
本实用新型涉及燃煤电厂尾部烟气换热技术领域，特别涉及一种治理烟囱白色烟羽现象的换热器系统。
[0003]
（二）

背景技术：

[0004]
目前全国90%以上的燃煤机组都安装有烟气脱硫装置，其中大部分机组均采用石灰石-石膏湿法脱硫（wfgd）工艺，其比例占95%以上。为了避免烟气换热器（ggh）的换热元件腐蚀及堵塞问题，后期设计的wfgd系统已不再安装ggh，原有的wfgd系统也开始取消ggh装置，形成“湿烟囱”排放，即将脱硫后的净烟气直接从烟囱排出。但由于“湿烟囱”无烟气再热措施，排烟温度较低，经过烟气湿法脱硫后，吸收塔出口的净烟气温度在45-55℃，已达到湿饱和状态。湿饱和烟气从烟囱排出与温度较低的环境空气混合而降温，烟气中汽态水进一步凝结成液态水，这些水随烟气排入大气，形成“白雾”现象（饱和液滴对光线产生折射和散射作用，使烟羽呈白色或灰色，即“湿烟羽”）。
[0005]“白雾”现象是水蒸气凝结形成的细微水珠聚集的现象，本质上是水雾。根据烟羽形成的机理，减轻甚至消除“白雾”现象可从控制烟气水含量和提升烟气排烟温度两方面着手，技术方案可归纳为烟气再热技术、烟气冷凝技术和烟气冷凝再热技术。单纯的加热和冷凝方式都有各自的限制，加热受到原烟气温度条件的限制，冷凝受到环境空气、水温度的限制。
[0006]
（三）

技术实现要素：

[0007]
本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种结构设计合理、节能减排、绿色环保的治理烟囱白色烟羽现象的换热器系统。
[0008]
本实用新型是通过如下技术方案实现的：
[0009]
一种治理烟囱白色烟羽现象的换热器系统，包括连接风机出口的烟道，烟道上沿烟气流动方向依次布置有脱硫塔和烟囱，其特征在于：所述风机出口后、脱硫塔入口前的烟道上安装有低温省煤器，脱硫塔出口后、烟囱入口前的烟道上安装有烟气加热器；低温省煤器通过进水管道和回水管道连通凝结水系统，烟气加热器的进汽管道上安装有进汽电动调节阀，烟气加热器的输水管道a连通疏水箱，疏水箱的出口上连接有疏水管道b，疏水管道b上安装有疏水电动调节阀。
[0010]
本实用新型包括低温省煤器系统和烟气加热系统；低温省煤器系统包括低温省煤器、管道系统及测量监控仪表等设备，烟气加热系统包括烟气加热器、进汽调节阀组、疏水调节阀组、疏水箱、管道系统及测量监控仪表等设备；对烟气进行先冷凝后加热，把烟气的含水总量降低后对烟气进行加热，以减轻甚至消除白色烟羽现象。
[0011]
本实用新型的更优技术方案为：
[0012]
所述低温省煤器的进水管道上安装有升压泵，该升压泵为变频升压泵，用于克服整个水管路的压损，根据烟气温度控制系统的水流量。
[0013]
所述低温省煤器的回水管道上安装有流量计b，低温省煤器出口的烟道内设置有排烟温度测点b，检测经低温省煤器降温后的烟气温度及压力等参数，将其反馈至升压泵，
流量计b用于监测回水管道内的水流量。
[0014]
所述低温省煤器和烟气加热器均采用模块化布置，并在各模块的进出口管道上设置手动截止阀，便于单个模块的隔离和检修。
[0015]
所述低温省煤器和烟气加热器均采用“h”型翅片管错列布置，材质为2205双相不锈钢，低温省煤器和烟气加热器的进出口上均设置有集箱。
[0016]
所述进汽电动调节阀和疏水电动调节阀均由一只电动调节阀、前后两只手动隔离阀及一只旁路手动隔离阀组成，可实现系统的投停和电动调节阀本体的隔离检修。
[0017]
所述疏水箱的疏水管道b上安装有流量计a，烟气加热器出口的烟道内设置有排烟温度测点a。
[0018]
所述疏水箱上安装有磁翻板液位计，对疏水箱内的水位进行检测，以反馈至疏水电动调节阀，用以控制流量计a的开度大小。
[0019]
本实用新型先通过低温省煤器系统对脱硫塔入口的烟气进行降温，把烟气温度降至80-90℃，减少脱硫系统的耗水量，同时使脱硫塔出口烟气的温度降低至45-50℃（脱硫塔前烟气温度每降低10℃，塔后烟气温度降低约0.5℃），从而减少了脱硫塔出口饱和烟气内的水分含量，同时有效实现了烟气余热的回收利用；然后通过烟气加热器系统对脱硫塔出口的烟气进行加热，使其温度升至60-65℃，远高于烟气的水露点温度，将烟气中的液态水变为汽态水，并大幅提高了烟气携带蒸汽的能力（温度由50℃升至65℃，饱和烟气的含湿量由111.8g/nm
³
增加到264.9g/nm
³
），使烟囱出口的烟气远离饱和态，同时增加烟气的抬升高度，利用烟气扩散排放，减轻甚至消除“白雾”现象。
[0020]
本实用新型结构设计合理，应用灵活，有效实现烟气余热的回收利用，增加排放烟气的抬升高度，减轻或消除烟囱白色烟羽现象，节能环保，适于广泛推广应用。
[0021]
（四）附图说明
[0022]
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0023]
图1为本实用新型的结构示意图。
[0024]
图中，1烟气加热器，2进汽电动调节阀，3疏水箱，4疏水电动调节阀，5排烟温度测点a，6磁翻板液位计，7流量计a，8进汽管道，9输水管道a，10输水管道b，11低温省煤器，12进水管道，13升压泵，14回水管道，15流量计b，16排烟温度测点b，17引风机，18脱硫塔，19烟囱。
[0025]
（五）具体实施方式
[0026]
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。
[0027]
附图为本实用新型的一种具体实施例。该实施例包括低温省煤器系统和烟气加热系统；低温省煤器系统包括低温省煤器11、管道系统、升压泵13及测量监控仪表等设备，烟气加热器系统包括烟气加热器1、进汽调节阀组、疏水调节阀组、疏水箱3、管道系统及测量监控仪表等设备。
[0028]
低温省煤器11安装在风机17出口后、脱硫塔18入口前的烟道内，通过加热低温水，使烟气温度降低后进入脱硫塔18进行脱硫工艺处理。
[0029]
被加热的低温水取自凝结水系统中轴封加热器后的低温凝结水，经过进水管道12进入低温省煤器11内，被烟气加热后经过回水管道14回到凝结水系统的低压加热器出口管
道内，实现烟气余热的回收利用。水在管内流动，烟气在管外横向穿过，对低温水进行加热，烟气对低温水放热后降温，进入脱硫塔18进行脱硫处理；整个水管路的压损通过升压泵13进行克服，升压泵13选择变频型式，其控制程序与低温省煤器11的出口烟温测点b16的数据进行连锁，根据低温省煤器11的出口烟温对系统内的水量进行自动调节，以维持脱硫塔18入口的烟气温度在设定值70-75℃。
[0030]
在低温省煤器11的进水管道12上设置温度、压力测点，在回水管道14上设置温度测点，对水温和压力进行监测；在低温省煤器11前后烟道上分贝设置温度、压力测点，对烟温和压差进行监测。
[0031]
烟气加热器1安装在脱硫塔18出口至烟囱19前的烟道内，通过吸收蒸汽的热量，来加热烟气，使烟气温度提高后进入烟囱19排放，加热所用的蒸汽在管内流动，烟气在管外横向掠过被加热。
[0032]
加热用气源取自辅汽联箱，蒸汽为过热蒸汽，参数为压力0.6-0.8mpa（g），温度280-320℃，经过进汽管道8进入烟气加热器1各模块，蒸汽释放出热量对烟气加热后冷凝为凝结水，通过输水管道a9流入疏水箱3中，然后通过输水管道b10自流至凝汽器侧疏水扩容器内进行回收利用，另增加一路疏水至锅炉定排扩容器的管道，在凝结水水质不合格时对疏水进行回收。
[0033]
进汽调节阀组安装在烟气加热器1的进汽管道8上，并与烟气加热器1后的排烟温度测点a5进行关联，系统通过自动调整进汽电动调节阀2的开度，以调节进入烟气加热器的蒸汽量，调节换热器系统的换热能力，控制烟气加热器1后的烟气温度在设定的范围内，达到控制烟气加热器出口烟气温度的目的；疏水箱3安装在烟气加热器1的疏水管道a9上，疏水调节阀组安装在疏水箱3后的疏水管道b10上，并与疏水箱3上的磁翻板液位计6进行关联，系统通过自动调整疏水电动调节阀4的开度，控制疏水箱3内的液位在设定的范围内，以使输水管道b10内的介质全部为凝结水，防止管道内气液两相流动现象的发生，保证管道系统的安全运行，同时避免对凝汽器侧真空系统产生影响。
[0034]
在疏水管道b10上设有流量计a7，通过监测管道内的疏水量来监视系统的运行情况；在进汽管道8和疏水箱3上分别安装温度和压力测点，以监测烟气加热器1进出口介质的运行数据，在烟气加热器1的前后烟道内分别加装温度和压力测点，以监视烟气加热器1的换热能力和压损，为系统的安全运行提供数据支持；在疏水箱3上设置安全阀，以保证疏水箱3内的压力在安全范围内。
[0035]
以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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