[发明专利]一种高温烟气降温及声波团聚提水降烟羽的方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于烟气处理领域，具体涉及一种高温烟气降温及声波团聚提水降烟羽的方法及装置。

背景技术

绿色发展是当今社会、经济的发展主题，绿色发展的要求即是环保与节能。目前，火电厂的烟气排放已受到人们的普遍关注，因此有效的节约能源以及降低污染物排放是我国能源领域可持续发展所面临的严峻挑战。

目前锅炉机组大多采用湿法脱硫技术，由于进入脱硫塔的烟气温度较高（一般在100℃以上），经脱硫塔喷淋层喷淋和除雾器冲洗后，一方面烟气中携带大量水汽，另一方面脱硫塔需要大量补水，造成大量的水耗和电耗。

脱硫塔出口烟气温度一般在50℃左右，由于烟囱出口环境温度较低，烟气中的水分冷凝成大量水雾，不仅带来“视觉污染”，更是造成水资源的浪费。

目前工业上常用的间接换热降温节水设备主要有列管式换热器，由于脱硫净烟气中氯离子浓度较高，pH值较低，材质的选择多为耐腐蚀的氟橡胶换热管。但氟橡胶换热管存在换热效率低、整套设施占地面积大、一次性投资高、运行维护费用高及施工周期长等问题。因此急需寻求一种安全稳定、简洁高效的新型降温提水降烟羽技术路线。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种高温烟气降温及声波团聚提水降烟羽的方法及装置，解决传统换热提水器效率低等技术问题，实现水资源的回流利用和烟气中细微颗粒物的进一步去除，全面实现节能环保和超低排放目标。

本发明的技术方案如下：

一种高温烟气降温及声波团聚提水降烟羽的方法，在高温烟气中先通过降温手段，使得烟气降温并产生冷凝雾滴，然后通过声波进行团聚，最后通过除雾提水手段进行气液分离。

进一步地，所述的高温烟气降温及声波团聚提水降烟羽的方法，高温烟气为流动气体，降温手段为冷媒介质降温或循环换热降温。

进一步地，所述的高温烟气降温及声波团聚提水降烟羽的方法，采用冷媒介质降温时向高温烟气中喷入冷媒介质，喷入冷媒介质的方向与高温烟气流动的方向相同。

进一步地，所述的高温烟气降温及声波团聚提水降烟羽的方法，采用循环换热降温具体为通过循环冷却水和高温烟气进行循环换热降温。

进一步地，所述的高温烟气降温及声波团聚提水降烟羽的方法，声波团聚采用高频、低频或可调频声波中的一种或几种的组合进行团聚。

进一步地，所述的高温烟气降温及声波团聚提水降烟羽的方法，除雾提水步骤为通过产生离心力的方式将气液分离并收集液体。

一种高温烟气降温及声波团聚提水降烟羽的装置，包括带有烟气入口与烟气出口的烟气流通腔，在所述烟气流通腔中沿烟气入口至烟气出口的方向依次设置降温装置、声波团聚装置和除雾提水器，其中除雾提水器为能够对流场中携带液滴的气流进行气液分离的装置。

进一步地，所述的高温烟气降温及声波团聚提水降烟羽的装置，降温装置为冷媒介质降温装置或通过循环冷却水和高温烟气进行循环换热的装置；其中冷媒介质降温装置包括冷媒介质储存器与冷媒介质喷射器，冷媒介质喷射器设置于烟气流通腔内部，且喷射方向朝向烟气出口的方向；通过循环冷却水和高温烟气进行循环换热的装置包括制冷站、循环水泵和管壳式换热器，其中，制冷站、循环水泵和管壳式换热器通过管道顺次连接形成循环回路，管壳式换热器设置于烟气流通腔内部。

进一步地，所述的高温烟气降温及声波团聚提水降烟羽的装置，声波团聚装置为低频声波发生器、高频声波发生器或可调频声波发生器中的任意一种或一种以上的组合。

以上任意一项所述的高温烟气降温及声波团聚提水降烟羽的装置在高温烟气脱硫、除尘或提水降烟羽中的应用。

本发明提供的高温烟气降温及声波团聚提水降烟羽的方法及装置，通过对高温烟气进行降温，迅速吸收烟气的热量，从而使烟气温度迅速下降，析出大量雾滴，同时由于烟气温度降低，析出挥发性盐类晶体；然后利用声波团聚能使得不同粒径雾滴和颗粒之间产生相对振动并因此增加它们的碰撞概率和速率，发生碰撞并粘附形成较大一级的团聚物；经过团聚的大雾滴在惯性和离心力的作用下，通过除雾提水达到气液分离，提水回用，超细颗粒去除。本发明提供了两种降温方式，通过冷媒介质降温或循环冷却水和高温烟气进行循环降温的方式能够使高温气体放热水汽液化、声波团聚除尘提水降烟羽以及除雾提水过程很好的实现了高温烟气的除尘提水降烟羽效果，整个过程高度协同。