湿法烟气脱硫的排放烟气自加热工艺及脱硫净烟气自加热装置

技术领域

本发明涉及一种湿法烟气脱硫工艺和装置，特别是涉及一种烟气脱硫工艺的脱硫净烟气加热工艺和装置，应用于烟气脱硫技术领域和资源环境技术领域。

背景技术

为控制燃煤锅炉排放物中硫化物浓度，对燃煤、燃油机组，必须考虑采用锅炉尾气脱硫设备，简称FGD系统。锅炉尾部烟气脱硫的方式诸多，但湿法烟气脱硫以其成本低、脱硫效果好、不受地理环境限制等特点而得到普遍推广应用。为提高湿法烟气脱硫后净烟气排放温度，使其扩散范围增大，降低硫酸的露点腐蚀，须对排烟前的净烟气进行加热。对净烟气加热的方式有火焰、蒸汽和容克式烟气加热器(GGH)等几种。

GGH采用原烟气加热净烟气，不需要另外供热能，因此在烟气脱硫系统中采用GGH加热净烟气对电厂而言是最经济的方法，但是随着FGD系统越来越多的投运，烟气加热器(GGH)设备也暴露出诸多问题，其中最主要的是GGH运行时经常严重堵塞造成压差大幅增大，引起增压风机超负荷运行、出现喘震甚至跳闸现象，从而导致整个FGD系统的运行障碍，甚至无法正常运行。然而，随着国家对脱硫排放的管理越来越严格，要求保证脱硫系统投运率要达到95%以上，正常情况下脱硫旁路挡板门不允许开启等，对整个FGD的运行也提出了更高的要求。因此，如何解决GGH压差偏大问题已经迫在眉睫，这也是诸多脱硫系统运行中所面临的棘手问题。另外，随着国内FGD的大量投运，GGH设备换热元件的腐蚀问题也随之而来。

目前针对GGH所暴露的这些问题有两种对策：

1.取消原有GGH，对烟道及烟囱进行防腐处理，让净烟气在较低的温度(低于60℃)下排放。但是取消GGH会降低烟气的抬升高度，在烟囱附近形成大量的雨雾，另外会增加氮氧化物的落地点浓度，降低氮氧化物落地距离，影响电厂附近区域的环境质量，对电厂职工及周围居民的工作和生活也会造成严重影响。

2.为GGH更换大通道直波形元件。虽然这样可以降低阻力，但是这对GGH设备仍然有很高的防腐要求，是一个治标不治本的临时措施。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种湿法烟气脱硫的排放烟气自加热工艺及脱硫净烟气自加热装置，针对GGH的弊端，将来自燃煤锅炉引风机的原烟气汇总后分为入脱硫塔烟气和旁路烟气两部分，采用热烟气直接加热净烟气混合后再排放，工艺简单，阻力小，无需设置GGH，该工艺需要考虑的是混合后烟气必须满足环保要求，并尽可能提高混合后烟气排放温度，尤其适合于燃烧低硫煤的高效脱硫装置。设备维护工作量小，系统阻力大大降低，使湿法烟气脱硫装置工艺更简单实用，满足长周期高效运行的要求。

为达到上述发明创造目的，本发明采用下述技术方案：

一种湿法烟气脱硫的排放烟气自加热工艺，在脱硫塔外，将原烟气分为入脱硫塔烟气和旁路烟气两部分，其中入脱硫塔烟气在脱硫塔内经过脱硫液喷淋洗涤后，脱除原烟气中的SO₂和NO_x，形成净烟气，经过除雾后进入直排烟囱，其中旁路烟气在脱硫塔外部通过独立的烟道直接向直排烟囱中输送，在直排烟囱内，经过脱硫液喷淋洗涤后的净烟气与从旁路烟道输送过来的旁路烟气进行充分混合后排入大气中，混合后的烟气在满足环保排放要求的同时，携带的热量的旁路烟气和净烟气进行热量交换，使混合后的烟气的温度提升，并控制混合后的烟气的排放温度达到70℃以上。

满足上述环保排放要求的混合烟气的SO₂浓度小于200mg/Nm³。

本发明还提供一种实施本发明湿法烟气脱硫的排放烟气自加热工艺的脱硫净烟气自加热装置，在脱硫塔外部，原烟气总烟道与独立的旁路烟道一端连通，旁路烟道的另一端与脱硫塔上方的直排烟囱连通，即原烟气总烟道在进入脱硫塔之前，在原烟气总烟道和旁路烟道分支处，原烟气开始分为入脱硫塔烟气和旁路烟气两部分，其中入脱硫塔烟气在脱硫塔内经过脱硫液喷淋洗涤后，形成净烟气并上升进入直排烟囱，其中旁路烟气在脱硫塔外部通过旁路烟道直接向直排烟囱输送，在直排烟囱内，经过脱硫液喷淋洗涤后的净烟气与从旁路烟道输送过来的旁路烟气进行混合，在净烟气与旁路烟气初始混合处的直排烟囱内表面上设有折流板，使流经折流板附近的净烟气和旁路烟气被充分混合，满足环保排放要求的混合后的烟气排入大气中，在旁路烟道上还设有可调节挡板门，通过控制可调节挡板门来调节和分配旁路烟气和净烟气的配比，使进入直排烟囱内混合后的烟气在满足环保排放要求的同时，还需要使混合烟气的排放温度达到70℃以上。

来自于不同设备的原烟气，最好在原烟气总烟道汇总后，形成温度较为均匀的原烟气，再在原烟气总烟道和旁路烟道分支处，分成脱硫塔烟气和旁路烟气两部分。

本发明各烟道均优选采用不低于Q235A材质强度的钢管道，各管道的钢板厚度最好不低于5mm，其中原烟气总烟道的入脱硫塔烟道段烟道与脱硫塔接口段最好倾斜10??以上，旁路烟道与直排烟囱的接口段最好倾斜1.5??以上，以确保湿烟气冷凝下来的液滴返回脱硫系统。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：

1. 本发明通过设在旁路烟气段烟道上的调节挡板门调节入塔烟气流量和旁路烟气流量分配，在确保烟气最终排放符合环保要求的前提下提高烟气排放温度，一旦高于硫酸露点，可大大降低硫酸露点腐蚀，有利于延长脱硫系统的维修周期；

2. 本发明可以确保排放的烟气具有较高的抬升高度，增加扩散效果，在无需设置GGH的情况下，防止烟气中液滴提前过饱和掉落地面或在脱硫装置周围产生雾霾，影响厂区附近区域的环境质量，对职工及周围居民的工作和生活也会造成严重影响；

3. 本发明可以避免由于设置GGH带来的许多弊端，维护工作量小，系统阻力降大大降低，使湿法烟气脱硫装置工艺更简单实用，满足长周期高效运行的要求。

附图说明

图1是本发明实施例一脱硫净烟气自加热装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明的优选实施例详述如下：

实施例一：

在本实施例中，参见图1，一种脱硫净烟气自加热装置，在脱硫塔Ⅰ外部，原烟气总烟道与独立的旁路烟道一端连通，旁路烟道的另一端与脱硫塔Ⅰ上方的直排烟囱Ⅱ连通，即原烟气总烟道在进入脱硫塔Ⅰ之前，在原烟气总烟道和旁路烟道分支处，原烟气1开始分为入脱硫塔烟气4和旁路烟气3两部分，其中入脱硫塔烟气4在脱硫塔Ⅰ内经过脱硫液喷淋洗涤后，形成净烟气6并上升进入直排烟囱Ⅱ，其中旁路烟气3在脱硫塔Ⅰ外部通过旁路烟道直接向直排烟囱Ⅱ输送，在直排烟囱Ⅱ内，经过脱硫液喷淋洗涤后的净烟气6与从旁路烟道输送过来的旁路烟气3进行混合，在净烟气6与旁路烟气3初始混合处的直排烟囱Ⅱ内表面上设有折流板5，使流经折流板5附近的净烟气6和旁路烟气3被充分混合，满足环保排放要求的混合后的烟气排入大气中，在旁路烟道上还设有可调节挡板门2，通过控制可调节挡板门2来调节和分配旁路烟气3和净烟气6的配比，使进入直排烟囱Ⅱ内混合后的烟气在满足环保排放要求的同时，还需要使混合烟气的排放温度达到70℃以上。

在本实施例中，参见图1，各烟道均采用不低于Q235A材质强度的钢管道，各管道的钢板厚度不低于5mm，其中原烟气总烟道的入脱硫塔烟道段烟道与脱硫塔Ⅰ接口段倾斜10??以上，旁路烟道与直排烟囱Ⅱ的接口段倾斜1.5??以上，以确保湿烟气冷凝下来的液滴返回脱硫系统。

在本实施例中，参见图1，在旁路烟气段烟道设置的可调节挡板门2，除了用于调节入脱硫塔烟气4和旁路烟气3分配比例，还能通过调节携带热量的旁路烟气3向净烟气6输送的热量，来控制混合烟气的排放温度达到70℃以上，以保证排放的烟气具有较高的抬升高度，增加扩散效果，防止烟气中液滴提前过饱和掉落地面或在脱硫装置周围产生雾霾。入脱硫塔烟气4经过脱硫液喷淋吸收，脱除烟气中的大部分SO2和部分NOx，经过除雾器后的净烟气6进入直排烟囱与旁路烟气3混合后排放，在烟囱混合处设有折流板5以确保净烟气6和旁路烟气3充分混合。净烟气6与旁路烟气3混合后在满足SO2浓度<200mg/Nm³的同时，尽可能使混合后的烟气获得较高温度，但环保指标还是第一控制目标。本实施例脱硫净烟气自加热装置能将来自燃煤锅炉引风机的原烟气分为入脱硫塔烟气4和旁路烟气3两部分，入脱硫塔烟气4经过脱硫洗涤后与旁路烟气3在直排烟囱Ⅱ内混合后排放，净烟气6混合后提升温度的同时必须满足环保要求。这样也避免了由于设置GGH带来的许多弊端，维护工作量小，系统阻力降大大降低，使湿法烟气脱硫装置工艺更简单实用，满足长周期高效运行的要求。

实施例二：

本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于：

来自于不同设备的原烟气1，在原烟气总烟道汇总后，形成温度较为均匀的原烟气1，再在原烟气总烟道和旁路烟道分支处，分成脱硫塔烟气4和旁路烟气3两部分。由于来自不同的锅炉设备的烟气温度可能不一致，本实施例脱硫净烟气自加热装置能将来自燃煤锅炉引风机的原烟气汇总后分为入脱硫塔烟气和旁路烟气两部分，使原烟气温度较为均匀，减少热振动，便于通过温度控制方法来控制排放烟气的温度。以更好地保证排放的烟气具有较高的抬升高度，增加扩散效果，防止烟气中液滴提前过饱和掉落地面或在脱硫装置周围产生雾霾。

上面结合附图对本发明实施例进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明湿法烟气脱硫的排放烟气自加热工艺及脱硫净烟气自加热装置的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。