[发明专利]一种治理脱硫烟气白色烟羽的系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于环保领域，具体涉及一种通过降温冷凝同时复热治理脱硫烟气的装置和方法。

背景技术

湿法脱硫工艺以其脱硫效率高，运行成本低，技术成熟，运行操作简单等优势在烟气脱硫净化处理领域占据绝对主导地位。在国内烟气脱硫净化领域约占95％以上，在烟气超低排放治理领域湿法脱硫工艺占到99％以上。

湿法脱硫系统出口烟气为饱和或过饱和状态，烟气温度为50～55℃，其中水蒸气占12～18％。湿法脱硫系统是电厂中的用水大户，百万机组脱硫蒸发水量约为100t/h。高温饱和净烟气携带大量水蒸气以及液滴，消耗了大量补水，湿法脱硫水资源消耗量过大的问题已日益显现。

净烟气携带大量水蒸汽以及液滴的同时，还携带着大量潜热。对于1台600MW机组，将湿法脱硫系统出口烟气温度降低10℃，每小时可回收热量200GJ以上，回收冷凝液90t。在烟气回收水分的同时，回收低温余热潜力巨大。此外随着烟气中水分的冷凝，吸收塔出口净烟气中的微细粉尘颗粒、重金属等也被捕集，是燃煤火电机组实现零排放的有效保证。

目前，随着环保标准和环境要求的升级，常规污染物脱除后“大白烟”、“烟囱雨”等视觉污染问题也逐渐被重视。上海市2016年颁布《燃煤电厂大气污染物排放标准》(DB31/963-2016)，其中4.2条要求“燃煤发电锅炉应采用烟温控制及其他有效措施消除石膏雨、有色烟羽等现象”。

为了消除“大白烟”、“烟囱雨”等视觉污染问题，通常采用烟气脱水、烟气加热、MGGH等技术。常规的加热方法(热风烟气直接混合加热法或MGGH)仅能消除白色烟羽的视觉感受，无法回收水分，不能减少污染物和水汽的排放，烟气所携带的PM2.5、Hg、SO3等多种污染物并未得到有效消除，仍会对大气环境造成不利影响。湿法脱硫系统一般采用MGGH工艺回收高温原烟气高温热间壁换热复热净烟气，或高温空气混合净烟气直接加热工艺。

MGGH回收高温热复热净烟气工艺是目前应用较多的脱硫净烟气复热技术，其利用脱硫系统前高温原烟气降温回收高温热用于加热后端饱和净烟气，净烟气升温后成为不饱和烟气通过烟囱排放。但MGGH工艺存在以下问题：a、需拆除低低温省煤器，降低锅炉的热利用效率；b、MGGH系统材质需采用满足原烟气环境中耐温、耐腐蚀条件的可焊接氟塑料，换热效率低，换热面积大，投资费用高；

高温空气直接混合加热工艺的高温空气来源一般有二种，一种来源于空预器抽取～150℃热空气，其势必影响锅炉的热力系统的平衡，对锅炉的热利用效率造成不利影响；一种来源于外部热源加热空气，无论是采用电加热或是热风炉，都势必大量增加系统能耗，经济性不佳。因此高温空气直接混合加热工艺应用实际工程较少。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种，具体技术方案为：

一种治理脱硫烟气白色烟羽的系统，连接在湿法脱硫设备净烟气出口与烟囱之间，包括与湿法脱硫设备净烟气出口连接的蒸发器，分别与蒸发器连接的冷凝复热器和制冷剂循环系统，冷凝复热器连接烟囱，其中，蒸发器用于将高温饱和净烟气降温冷凝成为低温饱和净烟气，将低温液态制冷剂汽化成气态制冷剂；冷凝复热器用于将低温饱和净烟气吸热成高温不饱和净烟气，将气态制冷剂冷凝成低温液态制冷剂；制冷剂循环系统用于改变制冷剂的物理状态并循环利用制冷剂；

进一步的，制冷剂循环系统包括气液分离器、压缩机、储液器、过滤器、节流阀，气液分离器连接所述蒸发器与压缩机，压缩机连接冷凝复热器，储液器连接冷凝复热器，过滤器连接所述储液器，节流阀连接所述过滤器并与蒸发器连接；

进一步的，制冷剂循环系统还包括辅助冷凝器，辅助冷凝器连接压缩机和储液器；

进一步的，还包括加药装置，加药装置包括加药箱及搅拌器，加药箱通过加药管道与蒸发器的冷凝液出口连接，加药管道上设有加药泵；

进一步的，应用上述系统的治理脱硫烟气白色烟羽的方法，包括以下步骤：

步骤一：脱硫系统外排饱和净烟气进入蒸发器，蒸发器内低温液态制冷剂与饱和净烟气进行换热，高温饱和净烟气降温冷凝放热后成为低温饱和净烟气，低温液态制冷剂吸热汽化成为气态制冷剂；；

步骤二：低温饱和净烟气离开蒸发器后进入冷凝复热器；冷凝复热器内高温气态制冷剂与低温饱和净烟气进行换热，低温饱和净烟气吸热成为高温不饱和净烟气，高温气态制冷剂放热冷凝成为低温液态制冷剂；

步骤三：复热净烟气通过烟道自烟囱排放；