本發(fā)明涉及煙氣處理領域，具體地，涉及一種煙氣處理系統(tǒng)和濕法脫硫機組。

背景技術：

自2013年以來，我國中東部地區(qū)出現(xiàn)持續(xù)霧霾天氣，給人民群眾的生產(chǎn)生活和身體健康都造成了嚴重影響，火電廠煙氣污染物排放等污染源的治理也更加引起了新一屆政府、國家發(fā)展改革委、環(huán)保部等的高度重視。2014年9月國家能源局發(fā)布了“煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃(2014-2020年)”，提出嚴控大氣污染物排放：“東部地區(qū)(遼寧、北京、天津、河北、山東、上海、江蘇、浙江、福建、廣東、海南等11省市)新建燃煤發(fā)電機組大氣污染物排放濃度基本達到燃氣輪機組排放限值(即在基準氧含量6％條件下，煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放濃度分別不高于10、35、50毫克/立方米)，中部地區(qū)(黑龍江、吉林、山西、安徽、湖北、湖南、河南、江西等8省)新建機組原則上接近或達到燃氣輪機組排放限值，鼓勵西部地區(qū)新建機組接近或達到燃氣輪機組排放限值”。

其中濕法石灰石洗滌法是當今世界各國應用最多和最成熟的脫硫工藝，也是現(xiàn)階段國內火電廠脫硫的主導工藝。

由于煙氣—煙氣加熱器(以下簡稱GGH)的設備資金投入大、增壓風機容量和電耗高導致廠用電提高，造成GGH運行、檢修和改造費用相當高。同時，GGH還是造成煙氣脫硫裝置(以下簡稱FGD)事故停機的主要設備之一，所以目前燃煤機組的脫硫裝置主流類型是不設GGH，煙囪多為濕煙氣工作狀態(tài)。

濕法脫硫工藝中，當不設GGH加熱器加熱系統(tǒng)時，F(xiàn)GD出口煙氣溫度一般較高。由于經(jīng)濕法脫硫，石灰石-石膏濕法脫硫裝置后飽和濕煙氣由煙囪直接排出。濕煙氣攜帶有少量霧滴，且在排入大氣的過程中，煙溫有所降低，凈煙氣攜帶的飽和水蒸汽隨煙溫降低冷凝析出，煙囪出口水滴的出現(xiàn)產(chǎn)生了“白煙”現(xiàn)象，會造成嚴重的視覺污染，當環(huán)境溫度較低時這種現(xiàn)象更為明顯。

此外，由于煙氣濕度增加、溫度降低，煙氣極易在煙囪的內壁結露，煙囪中的煙氣呈正壓運行，煙氣中殘余的三氧化硫溶解后，形成腐蝕性很強的稀硫酸液，特別是當酸液的溫度在40-80℃時，對煙囪內壁材料的腐蝕性極強，迫使電廠采用更昂貴工藝來解決煙囪的腐蝕問題。

現(xiàn)有技術對煙囪中飽和濕煙氣問題的主要方法是設置煙氣再加熱裝置，將脫硫后的凈煙氣加熱至過熱狀態(tài)，且保證煙氣在煙囪出口仍適度過熱，這是改善“白煙”現(xiàn)象的有效措施。

煙氣再加熱裝置可分為回轉式、熱媒水管式、直燃式、電加熱式等多種型式，近年來國內改造項目中還開發(fā)了熱二次風混合式煙氣再熱技術。

但無論是哪種方法都是犧牲了電廠整個系統(tǒng)的熱經(jīng)濟來解決上述問題。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術存在的濕法脫硫機組排放煙氣中含有水分造成視覺污染以及煙囪管內壁腐蝕的問題，提供一種煙氣處理系統(tǒng)和濕法脫硫機組。

本實用新型提供的煙氣處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括煙氣脫硫裝置、氣水換熱器和煙囪；

其中，所述氣水換熱器的煙氣進口與所述煙氣脫硫裝置的煙氣出口連通,所述氣水換熱器的煙氣出口與所述煙囪內的煙囪管的煙氣進口連通。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括除塵器和引風機，其中，所述煙氣脫硫裝置的煙氣進口與所述引風機的煙氣出口連通，所述引風機的煙氣進口與所述除塵器的煙氣出口連通。

優(yōu)選地，所述氣水換熱器內設置有多個換熱管，每個換熱管各自獨立地注入和排出換熱介質。

優(yōu)選地，所述氣水換熱器內設置有兩個換熱管，并且這兩個換熱管沿著所述氣水換熱器內的煙氣流動方向依次排布。

優(yōu)選地，靠近所述氣水換熱器的煙氣出口的換熱管的入口與生活水供給源連通，靠近所述氣水換熱器的煙氣進口的換熱管的入口與濕法脫硫機組中的凝結水供給源連通。

優(yōu)選地，所述氣水換熱器和所述煙囪管的底部分別設置有收水裝置。

優(yōu)選地，所述煙囪管內壁沿著煙氣的流動方向依次設置有多個收水平臺，并且各個收水平臺通過降液管連通，所述煙囪管底部的收水裝置用于接收通過所述降液管流出的水。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括凝結水回收裝置，所述凝結水回收裝置分別與所述氣水換熱器和所述煙囪中的收水裝置連通。

優(yōu)選地，所述凝結水回收裝置為脫硫工藝水箱。

本實用新型提供的濕法脫硫機組，該濕法脫硫機組中的煙氣處理系統(tǒng)為上述的煙氣處理系統(tǒng)。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型所述的煙氣處理系統(tǒng)的優(yōu)點在于：

(1)通過本煙氣處理系統(tǒng)，可以把飽和濕煙氣中的水分從煙氣中脫離出來，避免煙囪出口產(chǎn)生霧滴、出現(xiàn)“白煙”現(xiàn)象，造成視覺污染；

(2)防止煙氣中殘余的三氧化硫溶解于飽和濕煙氣中的水分，形成稀硫酸液，在高溫下腐蝕煙囪管內壁；

(3)回收飽和濕煙氣的殘熱，將這部分殘熱用來加熱凝結水泵出口的凝結水與生活用水，節(jié)省機組中用于供熱的蒸汽，節(jié)省下來的蒸汽可以返回汽輪機繼續(xù)做工，提高能量的利用率，具有良好的節(jié)能效益；

(4)回收飽和濕煙氣中的水分，最大限度減少濕法石灰石洗滌工藝中的水損失，節(jié)省脫硫塔的脫硫用水，降低電廠用水成本，經(jīng)濟性好；

(4)整個系統(tǒng)的主要投資部分包括氣水換熱器、氣水管道及閥門和生活用水泵的耗電成本，投資小，維護簡單。

本實用新型的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本實用新型，但并不構成對本實用新型的限制。在附圖中：

圖1是本實用新型提供的煙氣處理系統(tǒng)示意圖。

附圖標記說明

1、凝汽器；2、凝結水泵；3、除塵器；4、引風機；5、煙氣脫硫裝置；6、氣水換熱器；7、收水裝置I；8、煙囪；9、煙囪管；10、收水裝置II；11、水分回收裝置。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。

如圖1所示，本實用新型提供的煙氣處理系統(tǒng)包括煙氣脫硫裝置5、氣水換熱器6和煙囪8，其中，所述氣水換熱器6的煙氣進口與所述煙氣脫硫裝置5的煙氣出口連通，所述氣水換熱器6的煙氣出口與所述煙囪8內的煙囪管9的煙氣進口連通。所述煙氣脫硫裝置5排放的煙氣經(jīng)氣水換熱器6冷卻后流入煙囪8內的煙囪管9，最終經(jīng)煙囪排放至大氣。

本實用新型提供的煙氣處理系統(tǒng)還包括除塵器3和引風機4，其中，所述煙氣脫硫裝置5的煙氣進口與所述引風機4的煙氣出口連通，所述引風機4的煙氣進口與所述除塵器3的煙氣出口連通。濕法脫硫機組產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過除塵器3的除塵工藝，被引風機4引入煙氣脫硫裝置5。

為了保證飽和濕煙氣充分冷卻，優(yōu)選地，所述氣水換熱器6內可以設置多個換熱管，每個換熱管各自獨立地注入和排出換熱介質。一般情況下，換熱管為表面式換熱管，換熱介質和煙氣分別從換熱管壁的內、外兩側流過，通過管壁換熱。

根據(jù)本實用新型，所述氣水換熱器6內可以進一步優(yōu)選為設置兩個換熱管，并且這兩個換熱管沿著所述氣水換熱器6內的煙氣流動方向依次排布。

根據(jù)本實用新型，為了回收飽和濕煙氣的殘熱，優(yōu)選地，所述氣水換熱器的換熱介質可以選自電廠的生活用水和機組中的凝結水，其中，將換熱介質的引入的裝置的連接方式包括：靠近所述氣水換熱器6的煙氣出口的換熱管的入口與生活水供給源連通，靠近所述氣水換熱器6的煙氣進口的換熱管的入口與濕法脫硫機組中的凝結水供給源連通。一般情況下，機組中的凝結水水溫不高于40℃，可以將所述煙氣脫硫裝置5出口排放的煙氣的溫度冷卻至不高于42℃；生活用水水溫不高于20℃，可以將經(jīng)過靠近所述氣水換熱器6的煙氣進口的換熱管冷卻后的煙氣的溫度冷卻至不高于22℃。

根據(jù)本實用新型，為了回收飽和濕煙氣中的水分，所述氣水換熱器6和所述煙囪管9的底部分別設置有收水裝置。

根據(jù)本實用新型，為了防止煙氣在煙囪中因排煙上升降溫過程中冷凝的水分無法直接滴落或順著煙囪內壁滑落至底部的收水裝置，尤其是直徑大于1mm的大液滴，優(yōu)選地，所述煙囪管9內壁沿著煙氣的流動方向依次設置有多個收水平臺，并且各個收水平臺通過降液管連通，用于將各個收水平臺收集的水分匯流至下一個收水平臺，所述煙囪管9底部的收水裝置用于接收通過所述降液管流出的水。

根據(jù)本實用新型，為了回收再利用飽和濕煙氣中的水分，所述系統(tǒng)還可以包括凝結水回收裝置11，其中，所述凝結水回收裝置11分別與所述氣水換熱器6和所述煙囪8中的收水裝置連通。為了利用自身勢能，使收集到的水分可以自動流入至所述凝結水回收裝置11中，優(yōu)選地，所述凝結水回收裝置11的位置低于所述氣水換熱器6和所述煙囪8的位置。

根據(jù)本實用新型，為了減少脫硫塔的脫水用水，所述凝結水回收裝置11可以優(yōu)選為脫硫工藝水箱。

本實用新型還提供了一種濕法脫硫機組，該濕法脫硫機組中的煙氣處理系統(tǒng)為上述的煙氣處理系統(tǒng)。

以下通過具體的實施例對本實用新型進行說明。

實施例1

如圖1所示，本實用新型提供的煙氣處理系統(tǒng)包括除塵器3、引風機4、煙氣脫硫裝置5、氣水換熱器6、煙囪8和脫硫工藝水箱11，其中，所述氣水換熱器6的煙氣進口與所述煙氣脫硫裝置5的煙氣出口連通,所述氣水換熱器6的煙氣出口與所述煙囪8內的煙囪管9的煙氣進口連通；所述煙氣脫硫裝置5的煙氣進口與所述引風機4的煙氣出口連通，所述引風機4的煙氣進口與所述除塵器3的煙氣出口連通；所述氣水換熱器6和所述煙囪管9的底部分別設置有收水裝置；所述脫硫工藝水箱11分別與所述氣水換熱器6和所述煙囪8中的收水裝置連通，并且所述脫硫工藝水箱11的位置低于所述氣水換熱器6和所述煙囪8的位置；所述氣水換熱器6內設置兩個換熱管，并且這兩個換熱管沿著所述氣水換熱器6內的煙氣流動方向依次排布，靠近所述氣水換熱器6的煙氣出口的換熱管的入口與生活水供給源連通，靠近所述氣水換熱器6的煙氣進口的換熱管的入口與濕法脫硫機組中的凝結水供給源連通；所述煙囪管9高約210m，所述煙囪管9內壁沿著煙氣的流動方向依次設置有15個收水平臺(從60m以上開始設置收水平臺)，各收水平臺間隔10m，并且各個收水平臺通過降液管連通，所述煙囪管9底部的收水裝置用于接收通過所述降液管流出的水。

本實用新型提供的煙氣處理系統(tǒng)啟動時，機組中鍋爐出口的煙氣經(jīng)過所述除塵器3的除塵工藝，被所述引風機4引入所述煙氣脫硫裝置5，經(jīng)所述煙氣脫硫裝置5進行脫硫工藝后排放的煙氣經(jīng)過所述氣水換熱器6冷卻后流入所述煙囪8內的煙囪管9，最終經(jīng)所述煙囪管9進一步冷卻后排放至大氣。煙氣經(jīng)過所述氣水換熱器6冷卻時，會凝結析出水分，落入底部的收水裝置；煙氣經(jīng)過所述煙囪管9時會進一步冷卻，凝結析出的水分落入所述煙囪管9內壁沿著煙氣的流動方向依次設置的收水平臺，最終通過降液管匯流至所述煙囪管9底部的收水裝置，最終利用自身勢能，自動流入至所述脫硫工藝水箱11中，供脫硫塔脫水使用。

其中，所述凝結水供給源溫度為40℃，將所述煙氣脫硫裝置5出口排放的煙氣溫度冷卻至42℃；考慮到煙囪的自拔力，煙囪出口煙氣必須高于環(huán)境溫度，所述生活水供給源溫度為20℃，將經(jīng)過靠近所述氣水換熱器6的煙氣進口的換熱管冷卻后的煙氣的溫度冷卻至22℃。

通過本實用新型所述的技術方案，可以將飽和濕煙氣中的水分從煙氣中脫離出來，避免濕法脫硫機組的煙囪出口處產(chǎn)生霧滴、出現(xiàn)“白煙”現(xiàn)象，造成視覺污染，并防止煙氣中殘余的三氧化硫溶解于飽和濕煙氣中的水分，形成稀硫酸液，在高溫下腐蝕煙囪管內壁；其次，從煙氣中脫離出來的水分可以回收再利用，降低電廠用水成本，經(jīng)濟性好；此外，脫水過程中的殘熱可以用來加熱凝結水泵出口的凝結水與生活用水，提高能量的利用率，具有良好的節(jié)能效益和經(jīng)濟效益。本實用新型可廣泛適用于各種濕法脫硫機組，尤其是1000MW濕法脫硫機組。

以上結合附圖詳細描述了本實用新型的優(yōu)選實施方式，但是，本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本實用新型的技術構思范圍內，可以對本實用新型的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實用新型的保護范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復，本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本實用新型的思想，其同樣應當視為本實用新型所公開的內容。