一種濕法脫硫煙氣再加熱的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種濕法脫硫煙氣再加熱的方法，利用脫硫前煙氣的高溫?zé)崮茏鳛闊嵩?，對濕法脫硫后煙氣進(jìn)行遠(yuǎn)紅外輻射再加熱，達(dá)到濕法脫硫煙氣排放的溫度要求。采用脫硫后低溫?zé)煔庠诹蚝鬅煔鉄煹乐信c脫硫前高溫?zé)煔庠诿摿蚯盁煔鉄煹乐心嫦蛄鲃樱涣蚝鬅煔鉄煹琅c硫前煙氣煙道相鄰。在煙氣道側(cè)面、或高溫及低溫?zé)煔獾赖膬蓚?cè)涂布耐高溫?zé)彷椛渫苛?。脫硫后煙氣煙道兩?cè)的換熱面上至少設(shè)置有一個與煙氣流動方向非垂直的不銹鋼翅板。本發(fā)明有效避免傳統(tǒng)煙氣加熱方法GGH所帶來的結(jié)垢、影響脫硫效率、增加系統(tǒng)阻力以及投資、維修成本高等現(xiàn)實問題。該發(fā)明的傳熱系數(shù)較傳統(tǒng)煙氣再熱方法的傳熱系數(shù)提高至少30％。
【專利說明】一種濕法脫硫煙氣再加熱的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種濕法脫硫煙氣再加熱的方法，尤其是涉及一種利用脫硫前煙氣與脫硫后煙氣間接傳熱，并通過涂鍍輻射涂料增強傳熱效果的煙氣再熱方法，屬于節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]煙氣再熱系統(tǒng)作為濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的一部分，能夠提高脫硫后煙氣溫度，從而能夠有效改善由濕煙氣的直接排放而導(dǎo)致的環(huán)境污染以及對煙道、煙囪的腐蝕等一系列問題。目前在煙氣脫硫系統(tǒng)中主要使用的GGH(煙氣換熱器)，普遍存在著運行成本高、傳熱效率低、設(shè)備裝置較大及其維護(hù)困難等問題。而紅外輻射技術(shù)具有加熱速度快、熱流密度大等優(yōu)點，但在目前實際應(yīng)用中，大多采用電能加熱，同樣不可避免高成本系統(tǒng)運行的問題。濕法脫硫后的煙氣溫度約為40?50°C，而一般濕法脫硫前的工業(yè)煙氣均具有較高的溫度，有部分工業(yè)煙氣甚至能達(dá)到400°C以上。因此，如能充分利用脫硫前煙氣的高溫?zé)崮埽⑵渥鳛闊嵩磳穹摿蚝蟮臒煔膺M(jìn)行遠(yuǎn)紅外再加熱，則可實現(xiàn)低成本而又高效的煙氣再加熱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種高效節(jié)能而又低成本的濕法脫硫煙氣再加熱的方法和設(shè)備，通過利用脫硫前煙氣的高溫?zé)崮茏鳛闊嵩?，對濕法脫硫后煙氣進(jìn)行遠(yuǎn)紅外輻射再加熱，以達(dá)到濕法脫硫煙氣排放的溫度要求。與傳統(tǒng)煙氣再熱系統(tǒng)相比，本方法具有傳熱系數(shù)高、節(jié)能高效且運行成本低的特點。
[0004]本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0005]一種濕法脫硫煙氣再加熱的方法，利用脫硫前煙氣的高溫?zé)崮茏鳛闊嵩?，對濕法脫硫后煙氣進(jìn)行遠(yuǎn)紅外輻射再加熱，達(dá)到濕法脫硫煙氣排放的溫度要求。
[0006]本發(fā)明采用脫硫后低溫?zé)煔?在脫硫后煙氣煙道5中與脫硫前高溫?zé)煔?在脫硫前煙氣煙道6中逆向流動，脫硫后煙氣煙道5與脫硫前煙氣煙道6相鄰。
[0007]所述的脫硫前煙氣溫度為180°C?500°C。
[0008]所述的煙道內(nèi)換熱面在低溫?zé)煔鉄煹酪粋?cè)、或高溫及低溫?zé)煔鉄煹赖膬蓚?cè)涂布耐高溫?zé)彷椛渫苛稀Ｋ鰷責(zé)彷椛渫苛衔章?gt;0.95。
[0009]所述熱福射涂料為碳化娃、錯質(zhì)材料或納米級碳熱福射涂料。
[0010]所述脫硫后煙氣煙道兩側(cè)的換熱面上至少設(shè)置有一個與煙氣流動方向非垂直的不銹鋼翅板4。
[0011]所述不銹鋼翅板方向設(shè)置為在脫硫后煙氣流道內(nèi)，從換熱面伸出，與換熱面2夾角為銳角的基礎(chǔ)上指向脫硫后煙氣流向。
[0012]所述不銹鋼翅板的優(yōu)選翅板面積是:翅板投影于煙道橫截面的投影面積不超過煙道橫截面面積的1/6。[0013]具體說明如下:
[0014]脫硫后煙氣7即低溫?zé)煔馀c脫硫前煙氣8即高溫?zé)煔夥謩e在相鄰的脫硫后煙氣煙道5和脫硫前煙氣煙道6中逆向流動，在換熱面2的低溫?zé)煔鈧?cè)、或高溫及低溫?zé)煔獾膬蓚?cè)涂布有吸收率> 0.95的由碳化娃、錯質(zhì)材料或納米級碳組成的耐高溫?zé)岣Ｉ渫苛?。使得脫硫前煙氣的熱量通過對流傳熱的方式傳熱給換熱面2，再通過熱傳導(dǎo)的方式傳熱到熱輻射涂料3，最終通過輻射傳熱和對流傳熱的方式傳熱給脫硫后煙氣7，使其達(dá)到排放溫度。其中在脫硫后煙氣煙道5兩側(cè)的換熱面2上至少設(shè)置有一個與煙氣流動方向非垂直的不銹鋼翅板4，以增大低溫?zé)煔馀c高溫?zé)煔獾膿Q熱面積，從而提高傳熱效果。
[0015]所述的脫硫前煙氣溫度為180°C?500°C，原因在于低于180°C的脫硫前煙氣在完成對脫硫后煙氣的再加熱過程后，溫度可能會低于脫硫系統(tǒng)的最佳進(jìn)氣溫度，則還需對完成換熱后的脫硫前煙氣進(jìn)行加熱以達(dá)到脫硫系統(tǒng)的最佳進(jìn)氣溫度；而高于500°C的脫硫前煙氣，可以通過余熱回收裝置進(jìn)行更高品位的熱量利用。綜合來看，低于180°C和高于500°C的脫硫前煙氣若用于對脫硫后煙氣的再加熱，反而會造成不經(jīng)濟(jì)或經(jīng)濟(jì)性較差的熱量利用。
[0016]所述的與煙氣流動方向非垂直的不銹鋼翅板4，方向設(shè)置為在脫硫后煙氣流道內(nèi)從換熱面2伸出，在保有其與換熱面2夾角為銳角的基礎(chǔ)上指向脫硫后煙氣7流向，翅板面積應(yīng)以翅板投影于煙道橫截面的投影面積不超過煙道橫截面面積的1/6為原則。在使加熱后的脫硫后煙氣7流量能夠滿足排放流量的基礎(chǔ)上，應(yīng)在流道換熱面2上盡可能多的、均勻的設(shè)置不銹鋼翅板4，以增大換熱面積。
[0017]本發(fā)明的有益效果是，充分利用脫硫前煙氣的高溫?zé)崃浚⑼ㄟ^涂布輻射涂料改變傳熱方式，并通過布設(shè)翅板以增加傳熱面積，從而提高傳熱效果。此方法可以有效避免傳統(tǒng)煙氣加熱方法GGH所帶來的結(jié)垢、影響脫硫效率、增加系統(tǒng)阻力以及投資、維修成本高等現(xiàn)實問題。該發(fā)明的傳熱系數(shù)較傳統(tǒng)煙氣再熱方法的傳熱系數(shù)提高至少30%，使系統(tǒng)在不增設(shè)風(fēng)機等增壓裝置的基礎(chǔ)上，快速提升脫硫后煙氣溫度。故本方法具有傳熱系數(shù)高、運行成本低、不增加系統(tǒng)阻力并充分利用脫硫前煙氣熱能的特點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1:換熱面單面涂布輻射涂料的部分煙道側(cè)視圖；
[0019]圖2:換熱面單面涂布輻射涂料的部分煙道截面圖；
[0020]圖3:換熱面雙面涂布輻射涂料的部分煙道；
[0021 ] 1-煙道外壁，2-換熱面，3-熱輻射涂料，4-不銹鋼翅板，5-脫硫后煙氣煙道，6_脫硫前煙氣煙道，7-脫硫后煙氣，8-脫硫前煙氣。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
[0023]實施例1:
[0024]如圖1、圖2所示，脫硫前煙氣8溫度為250°C，流量為5.4X104m3/h，脫硫后煙氣7溫度為50°C，流量為3.8 X 104m3/h,脫硫前煙氣8和脫硫后煙氣7分別在脫硫前煙氣煙道5和脫硫后煙氣煙道6中逆向流動，各煙道的橫截面尺寸均為0.8X0.5m。在換熱面2的脫硫后煙氣煙道5的一側(cè)，涂布有型號為HS-2-1的耐高溫碳化硅輻射涂料3，其熱輻射吸收率為0.95，厚度為2.3_。在脫硫后煙氣煙道5中，換熱面2布設(shè)有0.4X0.2m的不銹鋼翅板4，與換熱面夾角為30°。在對脫硫后煙氣的加熱過程中，脫硫前煙氣的熱量通過對流傳熱的方式傳熱給換熱面2，再通過熱傳導(dǎo)的方式傳熱到熱輻射涂料3，最終通過輻射傳熱和對流傳熱的方式傳熱給脫硫后煙氣7，使脫硫后煙氣7的溫度由50°C增加到65°C，通過煙囪達(dá)標(biāo)排放。而脫硫前煙氣8由250°C降到150°C，進(jìn)入濕法脫硫系統(tǒng)進(jìn)行脫硫。整個過程的總傳熱系數(shù)達(dá)到13.80ff/(m2.K)。此方法充分利用了脫硫前煙氣的較高溫度，并使脫硫前煙氣溫度降到濕法脫硫系統(tǒng)的進(jìn)口適宜溫度的同時，也以較好的傳熱效果使得脫硫后煙氣溫度達(dá)標(biāo)排放。
[0025]實施例2:
[0026]如圖3為煙氣換熱煙道的側(cè)視圖，本實施例與實施例1基本相同，所不同的是，在換熱面2的兩側(cè)均涂布輻射涂料3，該輻射涂料為型號是ZS-1061的耐高溫納米碳質(zhì)輻射涂料，熱福射吸收率為0.95、涂布厚度為2mm。該系統(tǒng)中，用以加熱脫硫后煙氣的脫硫如煙氣8為電廠燃燒爐進(jìn)入省煤器中的部分煙氣，其溫度為450°C，流量為8.2X104m3/h，脫硫后煙氣7溫度為55°C，流量為4.2 X 104m3/h,脫硫前煙氣8和脫硫后煙氣7分別在脫硫前煙氣煙道5和脫硫后煙氣煙道6中逆向流動，各煙道的橫截面尺寸均為1.2X0.Sm。在脫硫后煙氣煙道5中，換熱面2布設(shè)有0.4X0.2m的不銹鋼翅板4，與換熱面夾角為45°。在對脫硫后煙氣的加熱過程中，脫硫前煙氣的熱量通過對流傳熱的方式傳熱給換熱面2，再通過熱傳導(dǎo)的方式傳熱到熱輻射涂料3，最終通過輻射傳熱和對流傳熱的方式傳熱給脫硫后煙氣7，使脫硫后煙氣7的溫度由55°C增加到65°C，通過煙囪達(dá)標(biāo)排放。而脫硫前煙氣8由450°C降到300°C，再次進(jìn)入省煤器進(jìn)行余熱回收。
[0027]上述實施例中，尺寸、條件、涂料等等條件都不是唯一的，不能以沒有實施例就不能實現(xiàn)來說明，應(yīng)當(dāng)以
【發(fā)明內(nèi)容】
的說明為準(zhǔn)，凡是
【發(fā)明內(nèi)容】
包括的內(nèi)容，在實施例是都可以實現(xiàn)的。
【權(quán)利要求】
1.一種濕法脫硫煙氣再加熱的方法，其特征是利用脫硫前煙氣的高溫?zé)崮茏鳛闊嵩?，對濕法脫硫后煙氣進(jìn)行遠(yuǎn)紅外輻射再加熱，達(dá)到濕法脫硫煙氣排放的溫度要求。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是脫硫后低溫?zé)煔庠诿摿蚝鬅煔鉄煹乐信c脫硫前高溫?zé)煔庠诿摿蚯盁煔鉄煹乐心嫦蛄鲃?，硫后煙氣煙道與硫前煙氣煙道相鄰。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的脫硫前煙氣溫度為180°C?500°C。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征是所述的換熱面在低溫?zé)煔鉄煹酪粋?cè)、或高溫及低溫?zé)煔獾赖膬蓚?cè)涂布耐高溫?zé)彷椛渫苛稀?br> 5.如權(quán)利要求4述的方法，其特征是所述溫?zé)彷椛渫苛衔章?gt;0.95。
6.如權(quán)利要求4述的方法，其特征是所述熱輻射涂料為碳化硅、鋯質(zhì)材料或納米級碳熱福射涂料。
7.如權(quán)利要求2述的方法，其特征是所述脫硫后煙氣煙道兩側(cè)的換熱面上至少設(shè)置有一個與煙氣流動方向非垂直的不銹鋼翅板。
8.如權(quán)利要求7述的方法，其特征是所述不銹鋼翅板方向設(shè)置為在脫硫后煙氣流道內(nèi)，從換熱面伸出，與換熱面夾角為銳角的基礎(chǔ)上指向脫硫后煙氣流向。
9.如權(quán)利要求2述的方法，其特征是所述不銹鋼翅板的翅板面積是:翅板投影于煙道橫截面的投影面積不超過煙道橫截面面積的1/6。
【文檔編號】F23J15/08GK103982905SQ201410185912
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月5日
【發(fā)明者】張書廷, 方堃, 阮炯明 申請人:天津大學(xué)