本實(shí)用新型涉及煙氣凈化技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及該領(lǐng)域中用于消除燃煤及石化能源后所產(chǎn)生的煙氣的一種凈化裝置。

背景技術(shù)：

由于我國富煤貧油少氣的能源資源稟賦，加之單位熱量煤價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于油價(jià)氣價(jià)，致使每年40多億噸原煤，絕大多數(shù)通過燃燒轉(zhuǎn)化為冶金、電力、化工等行業(yè)的高溫?zé)嵩?、動力蒸汽、工藝蒸汽，每年產(chǎn)生大約30多萬億立方米的煙氣。現(xiàn)有技術(shù)中，煙氣凈化治理過程中，大部分采用濕法脫硫或濕式靜電除塵技術(shù)，該技術(shù)脫除了煙氣中大部分的SO2、煙塵、氮氧化物、重金屬，有一定的積極效果。部分企業(yè)的煙氣治理，還能達(dá)到遠(yuǎn)低于《(GB13223-2011)火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》：粉塵≤5mg/m3，二氧化硫≤35mg/m3，氮氧化物(以NO2計(jì))≤50mg/m3，汞≤0.03mg/m3，黑度≤1度指標(biāo)的燃?xì)廨啓C(jī)排汽標(biāo)準(zhǔn)，為我國的煤炭能源的清潔利用提供了重要保障。

然而煙氣凈化治理過程中的濕法脫硫或濕式靜電除塵，卻大量增加了煙氣的水汽，達(dá)到10～20％濃度，不僅消耗水資源，而且尤其在氣溫較低、濕度較大的靜風(fēng)天氣，煙氣中大量的水汽在冷空氣的作用下，迅速冷凝為微小的水滴，煙氣中CO2等高濃度酸性氣體，則伴隨著微小水滴形成與成長，不斷溶解在水滴之中，并降低水滴表面的水蒸汽分壓，使水滴快速長大，成為濃濃的酸性白煙，酸性白煙再被空氣中的PM霾粒吸附，會進(jìn)一步降低其表面的水蒸汽分壓，降低空氣濕度，并達(dá)到其相對穩(wěn)定的相平衡狀態(tài)，成為污染環(huán)境的霧霾，這就是人們將煙囪冒出的白煙視為霧霾幫兇的原因。因此，尤其在冬季的靜風(fēng)天氣，減少煙囪排除的白煙，十分有助于減輕霧霾，這已成為業(yè)界共識。

現(xiàn)行消除白煙常用的方法，本質(zhì)上就是讓出煙囪的煙氣在與空氣的混合、冷卻、擴(kuò)散過程中，溫度還未降到水蒸汽的露點(diǎn)溫度以下，就使煙氣和其中的水汽擴(kuò)散到了空氣之中。因此，對煙氣進(jìn)行減濕、加溫，就是消除煙氣白煙的物理基礎(chǔ)，常用的方法有：

①冷凝換熱法，見附圖1，就是將濕煙氣溫度從50～60℃降到25左右℃，使煙氣中的水汽冷凝為液態(tài)水分離出煙氣系統(tǒng)，再用換熱器將煙氣加熱后通過煙囪排向大氣。但該法有換熱器投資大、煙氣阻力大、易腐蝕、可靠性、穩(wěn)定性差的不足。

②自煙換熱法，見附圖2，就是利用脫硫前干煙氣的溫度，加熱脫硫、或濕式靜電除塵器后的濕煙氣達(dá)到80℃以上，該技術(shù)不需要外供熱源，普遍應(yīng)用于電力行業(yè)，投運(yùn)初期換熱器換熱系數(shù)高，能夠?qū)駸煔膺_(dá)到80℃以上，大約運(yùn)行1～3年后，煙氣中的膠體、固體微粒附著于換熱器表面，最終致使換熱系數(shù)大幅降低，煙氣溫度上不去，煙囪照樣冒白煙，同時(shí)也還有換熱器易堵塞、易損壞、煙氣阻力大的不足。

③電除霧法，由于脫硫后煙氣溫度下的水汽含量處于飽狀態(tài)，絕大部分水汽還是以氣態(tài)存在，并無大量霧滴，所以除霧效果不佳，也還有設(shè)備投資大、電耗高、可靠性差等等不足；

④混合干燥法，僅是先將霧狀水分離后再混合熱煙氣，以降低水氣含量后再排放，該法需要有干凈的熱煙氣，由于現(xiàn)實(shí)中的熱煙氣塵含量都較高，雖能減少白煙，但卻增加了煙塵，該法僅可在環(huán)保要求不嚴(yán)，且有熱煙氣的鋼鐵廠的地方采用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)行消除白煙的裝置和方法存在的換熱器換熱系數(shù)衰減快、易堵塞、易腐蝕，煙氣阻力大，不能完全消除白煙，或消除白煙性能不能長時(shí)間保持等等不足，本實(shí)用新型提出了一種冷凝脫水+熱空氣混合干燥裝置加以解決。

本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種消除白煙的裝置，包括：

水加熱器，設(shè)置在熱煙氣管路上；

脫硫、濕式靜電除塵器，設(shè)置經(jīng)過水加熱器后的熱煙氣管路上；

煙氣冷凝器，設(shè)置在經(jīng)過脫硫、濕式靜電除塵器后的熱煙氣管路上；

空氣加熱器，通過循環(huán)熱水泵、循環(huán)熱水管路與水加熱器連接，構(gòu)成循環(huán)體；

冷卻塔，通過循環(huán)冷卻水泵、循環(huán)冷卻水管路與煙氣冷凝器連接，構(gòu)成循環(huán)體；

熱空氣管道，設(shè)置在煙囪內(nèi)，其進(jìn)口端與空氣加熱器的熱風(fēng)出口端連接。

進(jìn)一步地，所述空氣加熱器的進(jìn)風(fēng)口處還設(shè)置有風(fēng)機(jī)。

進(jìn)一步地，所述冷卻塔內(nèi)設(shè)置有煙氣冷凝循環(huán)水布水裝置和煙氣冷凝循環(huán)水填料，所述煙氣冷凝循環(huán)水布水裝置設(shè)置在冷卻塔內(nèi)的進(jìn)水口下端處，所述煙氣冷凝循環(huán)水填料設(shè)置在煙氣冷凝循環(huán)水布水裝置下端。

進(jìn)一步地，還包括水池隔墻和填料隔墻，所述水池隔墻設(shè)置冷卻塔下部所形成的水池內(nèi)，所述填料隔墻設(shè)置在煙氣冷凝循環(huán)水填料

進(jìn)一步地，所述熱空氣管道順著煙囪方向垂直布置。

本實(shí)用新型在煙囪內(nèi)設(shè)了置垂直向上的熱空氣管道，在煙囪外設(shè)置風(fēng)機(jī)和空氣加熱器，在脫硫前的干煙氣通道上設(shè)置水加熱器；在水加熱器和空氣加熱器之間，設(shè)置循環(huán)熱水泵和循環(huán)熱水管路，組成熱水循環(huán)回路結(jié)構(gòu)；用熱空氣管路連接煙囪內(nèi)的熱空氣管道和和空氣加熱器；在煙氣冷凝器外部設(shè)置冷卻塔，通過循環(huán)冷卻水泵、循環(huán)冷卻水管路將冷卻塔和煙氣冷凝器連接，組成冷卻水循環(huán)回路結(jié)構(gòu)。

由于采用了上述結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型冷卻塔出口氣中CO₂、SO₂、NO_X、煙塵等的濃度遠(yuǎn)低于煙氣數(shù)百倍，霧滴表面的水蒸汽分壓遠(yuǎn)高于煙氣霧滴的中水蒸汽分壓，所以，從冷卻塔進(jìn)入大氣的水蒸汽霧滴會更快的消散在大氣中，從而將大大減少霧霾的形成；此外，由于煙氣與冷卻水直接接觸，熱量主要是通過水蒸汽直接溶解的傳質(zhì)方式，將熱量帶入冷卻水中，不僅傳熱膜系數(shù)高，避免了傳熱系數(shù)K值降低的難題、而且煙氣流動阻力遠(yuǎn)比換熱器小，可減少煙氣風(fēng)機(jī)電耗，有助于進(jìn)一步降低煙氣中SO₂、NO_X、Hg、煙塵等有害物質(zhì)的影響。

附圖說明

圖1為現(xiàn)行的冷凝換熱法除白煙工藝原理圖；

圖2為現(xiàn)行的白煙換熱法除白煙工藝原理圖；

圖3為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

本實(shí)用新型公開了一種消除白煙的裝置，系現(xiàn)有白煙消除裝置的改進(jìn)，包括：

水加熱器，設(shè)置在熱煙氣管路上；

脫硫、濕式靜電除塵器，設(shè)置經(jīng)過水加熱器后的熱煙氣管路上；

煙氣冷凝器，設(shè)置在經(jīng)過脫硫、濕式靜電除塵器后的熱煙氣管路上；

空氣加熱器，通過循環(huán)熱水泵、循環(huán)熱水管路與水加熱器連接，構(gòu)成循環(huán)體；

冷卻塔，通過循環(huán)冷卻水泵、循環(huán)冷卻水管路與煙氣冷凝器連接，構(gòu)成循環(huán)體；

熱空氣管道，設(shè)置在煙囪內(nèi)，其進(jìn)口端與空氣加熱器的熱風(fēng)出口端連接。

在本實(shí)施例中，煙氣冷凝器結(jié)構(gòu)為空塔噴淋結(jié)構(gòu)，或填料結(jié)構(gòu)，在出氣端設(shè)有氣液分離結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型的使用方法如下：

在氣溫30℃以上時(shí)，即使水汽濃度13％左右的煙氣從煙囪進(jìn)入大氣，由于水蒸汽在大氣中擴(kuò)散速率大，也不會出現(xiàn)白煙，此時(shí)可停下風(fēng)機(jī)、循環(huán)冷卻水泵和循環(huán)熱水泵，以節(jié)約動力電消耗；

在氣溫不太高時(shí)，例如25℃左右，濕度較大的天氣，煙氣略有白煙，此時(shí)可僅開啟風(fēng)機(jī)，讓常溫空氣在煙囪內(nèi)先與濕煙氣混合，降低煙氣中的水汽濃度，即可消除煙囪出口煙氣中的白煙；

在氣溫較低時(shí)，例如15℃左右，濕度也大的天氣，則要同時(shí)開啟風(fēng)機(jī)和循環(huán)熱水泵，使干煙氣的熱量通過循環(huán)水轉(zhuǎn)移到熱空氣中，從而減少煙氣在脫硫或濕式靜電除塵工藝吸收的水量，熱空氣在煙囪內(nèi)與濕煙氣混合，又進(jìn)一步降低煙氣中的相對濕度，即可消除煙囪出口的白煙；

在氣溫很低的冬季，則需同時(shí)開啟煙氣冷凝器和循環(huán)冷卻水泵、風(fēng)機(jī)和循環(huán)熱水泵，煙氣首先在煙氣冷凝器中除去大部分水汽后，煙氣再在煙囪內(nèi)與熱空氣混合干燥后排入大氣，即可消除白煙。

上述實(shí)施例只是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不是對本實(shí)用新型技術(shù)方案的限制，只要是不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動即可在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案，均應(yīng)視為落入本實(shí)用新型專利的權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)。