[发明专利]一种烟气加热装置和方法

说明书

技术领域

本发明属于电力环保领域，特别是涉及一种烟气加热装置和方法。

背景技术

在电力、冶金、化工、建材等领域中，所产生的带有二氧化硫的烟气，为了达标排放，一般需要进行烟气脱硫处理。烟气脱硫技术以湿法为主，使烟气经过碱性溶液，烟气中的二氧化硫被溶液吸收。净化后的烟气温度下降(简称低温烟气)，含水蒸汽的量较高，在经过烟囱排放的过程中，由于压力下降、散热温度下降，导致水蒸气部分转化为液滴，对烟囱发生腐蚀。烟囱防腐是一项经济性很差、可靠性不高的工程，因此国际上大量采用烟气加热的方法，利用进入脱硫塔之前温度相对较高的烟气(简称高温烟气)的热量，将净化后含水蒸气的湿烟气加热，以使其温度超过饱和温度15℃左右，再采用干烟囱排放。

烟气加热目前主要有两种方式，一种是利用回转式加热装置进行加热，另一种是采用管式加热器进行加热。回转式加热装置由于加热的温度条件限制，导致其积灰非常严重，再加上装置漏风严重，因此很难长期运行。目前建成的回转式加热装置大多数已被迫拆除，而将干烟囱经过技术改造改为湿烟囱，也带来了极大的经济压力，同时湿烟囱的防腐工程的可靠性也一直备受关注。另一种采用管式加热器进行烟气加热的方法是通过闭式循环的介质在高温烟气中吸收热量，然后将其作为加热介质来加热脱硫塔出口的低温烟气。由于要使烟气的温度加热到65℃以上，故通过脱硫塔出口的低温烟气的介质的温度要比较高，一般应在85℃以上，而高温烟气的温度也仅仅是在140℃左右，因此单位质量的介质在高温端吸收的热量和低温端放出的热量都比较小，这就要求循环介质的流量要很大，由此导致循环泵的电耗很高。同时，由于传热温差较小，因此需要提供大量的受热面，故其整体经济性不高，这也限制了该技术的使用。

由此可见，上述现有的烟气加热装置和方法在产品结构、方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品及方法又没有适切的结构及方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的烟气加热装置和方法，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的烟气加热装置和方法存在的缺陷，而提出一种新的烟气加热装置和方法，所要解决的技术问题是使其能够实现携带大量热量对烟气进行加热，并且加热过程实现了非能动控制，完成高温烟气的热量向低温烟气转移的电耗消耗低，非常适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种烟气加热方法，是通过将冷却器设置于一高温烟气入口烟道上，将加热器设置于一低温烟气出口烟道上；并利用导汽管在上方连通所述冷却器与所述加热器，非能动循环供水管在下方连通所述冷却器与所述加热器，使工作介质在所述冷却器和所述加热器之间非能动循环流动来加热流经所述低温烟气出口烟道的低温烟气。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的一种烟气加热方法，其中在所述导汽管的上方还设置有定压罐，所述定压罐是与所述导汽管连通；在所述定压罐的上方设有排气管道，在所述排气管道的两条并列的排气管上分别设置有定压阀和安全阀；在所述定压罐的下方设有排水管，在所述排水管上设置有排水阀；其中，当工作介质在所述冷却器和所述加热器之间非能动循环流动时，所述冷却器的介质流动管道的出口处的工作介质的温度取决于所述定压罐内的压力，而所述定压罐内的压力是由所述排水管的竖直高度确定。

前述的一种烟气加热方法，其中在所述冷却器与所述加热器之间还设置有强制循环供水管，所述强制循环供水管是与所述非能动循环供水管并联，在下方连通所述冷却器与所述加热器；在所述强制循环供水管上设有循环泵和强制循环阀；而在所述非能动循环供水管上还设有非能动循环阀；所述强制循环供水管的一端还与一工质补充管通过工质补充阀相连；其中，在所述冷却器和所述加热器之间的非能动循环没有建立起来时，启动所述循环泵，使工作介质在所述冷却器和所述加热器之间强制循环流动；当所述冷却器的介质流动管道的出口处的工作介质的温度达到希望控制的温度时，停止所述循环泵，使工作介质在所述冷却器和所述加热器之间进入非能动循环流动，开启所述排水阀，通过所述排水管排出工作介质，直到所述排水管排不出工作介质。

前述的烟气加热方法，其中所述冷却器和所述加热器是采用H型鳍片管、螺旋鳍片管或光管构成加热器和冷却器的介质流动管道。

前述的烟气加热方法，其中所述工作介质是水或氨水。