[发明专利]一种烟气节水协同多污染物脱除装置及其工作方法

说明书

本发明公开的一种烟气节水协同多污染物脱除装置及其工作方法，属于烟气节水技术领域。包括依次连接的烟气进气管、筒体和脱水烟气通道；筒体外壁设有强化辐射冷却涂层；烟气进气管的前段内交替设有若干排高压电极柱和接地电极柱；脱水烟气通道外嵌套有冷凝水收集装置，且冷凝水收集装置与筒体连接；出口过渡段设有若干冷凝水收集口，冷凝水收集口与冷凝水收集装置连通；脱水烟气通道内设有振弦栅，且振弦栅下方的脱水烟气通道上开设有若干排水孔。本发明的结构紧凑、体积小、能耗低，能够实现低温高效回收烟气中的水分及多污染物的同时脱除。

技术领域

本发明属于烟气节水技术领域，具体涉及一种烟气节水协同多污染物脱除装置及其工作方法。

背景技术

当前，燃煤电厂普遍应用湿法烟气脱硫装置以实现污染物的超低排放。但是，烟气经过湿法脱硫系统，夹带的浆液一方面会导致新颗粒物的产生，另一方面，使得脱硫塔出口的烟气中水蒸气浓度饱和。如不能回收其中的水分并脱除烟气携带的多种污染物，尤其是其中的微细颗粒物，一方面烟囱出口会出现“白色烟羽”，给人造成视觉障碍，并加剧燃煤电厂水资源的浪费；另一方面，脱硫后烟气直接经烟囱排放，将会使得颗粒物浓度较高，不能满足日益严格的颗粒物排放质量浓度要求，造成较为严重的大气污染。为此，对含尘湿烟气进行水分回收利用，以及对其中的多污染物进行脱除，不仅有助于大幅度减少电厂水耗，尤其对缺水地区水资源保护有益，还能够减少烟囱排放的烟气中污染物的浓度，对环境保护有重要的意义。

在含尘湿烟气节水方面，目前主要通过冷凝法、溶液吸收法和膜法来实现。其中，冷凝法简单、经济、运行稳定，在工业上应用较多。基于换热装置，利用冷空气/冷却水实现水蒸气相变冷凝及回收，收水装置与管道连接，用回收的冷凝水补充湿法烟气脱硫，降低总需水量。在原有换热器的基础上，一些水分回收装置耦合了附加场力(电场、磁场或声场)，以期提高装置的收水效率。已经公开的烟气水分回收装置存在的主要问题包括：冷却介质进出装置需要消耗额外的能源提供驱动力；冷却介质和附加场力增加了装置的腐蚀因素，影响装置的使用寿命；受限于冷却介质自身温度，要求进入装置的烟气温度范围，影响收水效率。

对烟气携带的多污染物脱除，目前主要通过强化脱硫系统自身的除尘功能，以及在脱硫系统之后增加颗粒物深度脱除设备实现。前者的技术路线主要围绕强化气液传质，增强脱硫浆液对烟气的洗涤效果。后者主要围绕增设特定的除尘设备展开，如静电除尘器。存在的主要问题包括：对脱硫系统的结构优化将导致系统阻力显著增加，并且对微细颗粒物存在窗口，而这部分颗粒物的数量可以达到90％以上；而目前已经公开的脱硫系统下游除尘设备普遍投资运行成本高、系统复杂、易堵塞和稳定性差，对粒径大于10μm的颗粒物脱除效率较高，但对粒径在10μm以下，尤其是粒径小于2.5μm的微细颗粒物的脱除效率非常低。

发明内容

为了解决上述现有问题，本发明的目的在于提供一种烟气节水协同多污染物脱除装置及其工作方法，结构紧凑、体积小、能耗低，能够实现低温高效回收烟气中的水分及多污染物的同时脱除。

本发明通过以下技术方案来实现：

本发明公开的一种烟气节水协同多污染物脱除装置，包括依次连接的烟气进气管、筒体和脱水烟气通道，所述烟气进气管的出口至所述筒体之间的进口过渡段的截面积渐扩，所述筒体至脱水烟气通道的进口之间的出口过渡段的截面积渐缩；所述筒体外壁设有强化辐射冷却涂层；所述烟气进气管的前段内交替设有若干排高压电极柱和接地电极柱；脱水烟气通道外嵌套有冷凝水收集装置，且冷凝水收集装置与所述筒体连接；所述出口过渡段设有若干冷凝水收集口，冷凝水收集口与冷凝水收集装置连通；脱水烟气通道内设有振弦栅，且振弦栅下方的脱水烟气通道上开设有若干排水孔。

优选地，强化辐射冷却涂层由内至外依次包括胶合剂、镀银层和超聚合物混合膜；胶合剂与所述筒体外壁胶合；超聚合物混合膜的厚度≥20μm。

优选地，所述筒体外壁为波形，内壁设有疏水层。

优选地，冷凝水收集装置底部设有出水口，所述出水口和排水孔的下方设有冷凝水收集水箱。