[发明专利]用于大气污染治理的减排节水系统

说明书

本发明公开了一种用于大气污染治理的减排节水系统，本系统包括烟囱、水冷冷却塔或设有烟气管道的水冷冷却塔，还包括热管换热管网和冷凝水回收管路，热管换热管网包括至少两根热管，热管换热管网的热管设于烟囱的烟气入口上部或烟气出口处、或水冷冷却塔喷淋层上部或水冷冷却塔顶部、或设有烟气管道的水冷冷却塔的烟气管道出口上部或水冷冷却塔的顶部；冷凝水回收管路设于烟囱内或水冷冷却塔内并且引出烟囱或水冷冷却塔外部，冷凝水回收管路回收经热管冷凝的冷凝水。本系统有效回收烟气中的冷凝水，节约水资源，消除白色烟羽排放，避免湿烟雨、石膏雨等对大气的污染，且节省能源。

技术领域

本发明涉及一种用于大气污染治理的减排节水系统。

背景技术

近年来，大气污染治理愈发严峻，特别是雾霾大范围频发，包括PM级细微颗粒物、氮氧化物、硫化物等大气污染物的脱除治理引起了社会广泛关注。作为主要大气污染物主要排放源的燃煤电厂、钢铁厂、水泥厂、化工厂等行业，因烟囱出口排放的白色烟羽现象，对周围一定区域造成大气污染影响，成为当前大气污染治理的热点。

石灰石-石膏湿法脱硫技术，因其投资成本低、脱硫效率高等特点被燃煤电厂、钢铁厂、化工厂等行业的锅炉排烟治理所广泛应用；但其耗水量较高，脱硫塔出口烟气温度约为50℃且含有大量的水蒸气，且基本为饱和烟气，烟气中还夹带少量的液态水，烟气直接通过烟囱排入大气，而大气温度远低于烟气温度，在烟囱出口烟气与大气混合后，烟气温度急剧下降导致饱和烟气产生冷凝液滴；这些冷凝液滴结合烟气中夹带的石膏等浆液颗粒以及烟尘，在烟囱一定半径范围内会形成湿烟雨，甚至石膏雨，严重影响周围居民生活环境，在气温较低的地区尤为明显。

另外需特别指出的是对于燃煤电厂、钢铁厂、水泥厂等行业，用水量巨大，占全国工业总用水量的绝大部分，随着水资源的紧缺，节水越来越受到人们的重视，尤其对于我国北方缺水地区，降低水耗一直是行业面临的重大课题和难题。对于燃煤电厂来说节水不仅节约水资源，还能降低发电成本，因此，节水对燃煤电厂有着重要的意义。大量水汽直接排放到大气中也造成水资源的浪费，以百万机组为例，排烟温度从50℃降至40℃时，大约可以回收140吨/小时的冷凝水。从含湿量很高的烟气中回收水量不仅起到节水作用，并且可以解决白色烟羽问题。目前为了消除白色烟羽问题，主要采用GGH、MGGH等技术措施，对脱硫后烟气进行加热升温，升温后的烟气排出烟囱时，遇到冷空气后也难以达到露点温度，不容易形成液滴，就不会有白烟的现象；或采用冷凝再热，利用蒸汽、高温烟气、二次热风等热源，但这些技术措施都无法降低系统能耗、水耗、以及减少通过烟囱排入大气的污染物总量，而且为了维持系统的正常运行需要另外消耗大量的能耗。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于大气污染治理的减排节水系统，本系统有效回收烟气中的冷凝水，节约水资源，消除白色烟羽排放，避免湿烟雨、石膏雨等对大气的污染，且节省能源。

为解决上述技术问题，本发明用于大气污染治理的减排节水系统包括烟囱、水冷冷却塔或设有烟气管道的水冷冷却塔，还包括热管换热管网和冷凝水回收管路，所述热管换热管网包括至少两根热管，所述热管换热管网的热管设于所述烟囱的烟气入口上部或烟气出口处、或水冷冷却塔喷淋层上部或水冷冷却塔顶部、或设有烟气管道的水冷冷却塔的烟气管道出口上部或水冷冷却塔的顶部；所述冷凝水回收管路设于所述烟囱内或水冷冷却塔内并且引出烟囱或水冷冷却塔外部，所述冷凝水回收管路回收经所述热管冷凝的冷凝水。

进一步，所述热管按0～20°角度设置，并且热管的蒸发段位于下部、冷凝段位于上部。

进一步，所述热管换热管网包括上下二层热管换热管网，所述下层热管换热管网的热管蒸发段设于所述烟囱内部或烟囱出口处并与烟气换热，其热源为烟气，所述下层热管换热管网的热管绝热段设于所述烟囱的维修环形通道内，所述下层热管换热管网的热管冷凝段设于所述烟囱外并与大气换热，其冷源为大气；所述上层热管换热管网的热管蒸发段设于所述烟囱的外壁，并沿着烟囱外壁面铺开，其热源为太阳能，所述上层热管换热管网的热管冷凝段设于所述烟囱内部或烟囱出口处并与烟气换热，其冷源为烟气。