消白烟节水节能装置的制作方法

本实用新型涉及烟气处理技术领域，尤其涉及一种消白烟节水节能装置。

背景技术：

目前电力及工业炉窑等行业的尾部排烟一般都在100℃以上，该烟气经过脱硫以后的排烟温度一般在50度左右。在脱硫后，烟气会带走大量的水蒸气、热量，最终烟囱出现白羽现象。

技术实现要素：

本实用新型提出一种消白烟节水节能装置以解决上述技术问题。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种消白烟节水节能装置，包括烟气换热装置、脱硫装置和冷库，所述脱硫装置设有第一烟气入口和第一烟气出口，所述烟气换热装置设有第二烟气入口、第二烟气出口、高温蒸汽入口、低温蒸汽出口、低温工质入口和高压热蒸汽出口，脱硫装置的第一烟气出口与烟气换热装置的第二烟气入口连通，第二烟气入口和第二烟气出口之间的烟气换热装置内部空间依次设有连接低温工质入口和高压热蒸汽出口的第二换热器、第二除雾器和连接高温蒸汽入口和低温蒸汽出口的第三换热器；所述冷库内设有第一换热器、存有工质的储液罐、膨胀机和发电机，所述发电机与膨胀机相连，膨胀机的入口连接第二换热器的高压热蒸汽出口，膨胀机的出口连接第一换热器的第一入口，第二换热器的低温工质入口连接第一换热器的第一出口，第一换热器的第二出口连接储液罐的入口，储液罐的出口通过工质循环泵和管道连接至第一换热器的第二入口，储液罐内设有第一冷却器，所述第一冷却器由设于冷库外的第一热泵机组控制工作。

作为优选，所述冷库外设有第二热泵机组，冷库内设有用于对冷库降温的第二冷却器，所述第二冷却器由第二热泵机组控制工作。

作为优选，所述冷库内的温度低于-50℃。

作为优选，所述烟气换热装置、脱硫装置均为独立的塔体结构，或者，烟气换热装置、脱硫装置为连为一体的塔状结构。

作为优选，所述脱硫装置包括脱硫塔体，所述脱硫塔体的底部设有水箱，脱硫塔体内部空间的上方设有喷淋器，所述喷淋器与水箱通过管道连接。

作为优选，所述脱硫塔体的顶部出口处设有收集冷凝水的集液槽、第一除雾器。

与现有技术相比较，本实用新型通过将烟气温度从50度降温至35度以下，使得烟气中的水蒸气冷凝下来并收集回用，以达到节水的目的；降温过程采用低沸点工质，利用烟气中的热量来加热低沸点工质，使其产生高压蒸汽来推动汽轮机做功发电，以达到节能的目的；降温后的烟气利用厂区的高温蒸汽再加热使其变成不饱和热烟气，以达到消除白烟的目的。

附图说明

图1为本实用新型消白烟节水节能装置的一种结构示意图。

图中，1-脱硫装置，2-烟气换热装置，3-冷库，11-第一烟气入口，12-水箱，13-水泵，14-喷淋器，15-第一除雾器，16-集液槽，21-第二烟气出口，22-第二热交换器，23-第二除雾器，24-第三换热器，31-第一热交换器，32-储液罐，33-膨胀机，34--发电机，35-工质循环泵，36-第一冷却器，37-第一热泵机组，38-第二冷却器，39-第二热泵机组。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

在本实用新型使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

如图1所示，一种消白烟节水节能装置，包括烟气换热装置2、脱硫装置1和冷库3，所述脱硫装置1设有第一烟气入口11和第一烟气出口，所述烟气换热装置2设有第二烟气入口、第二烟气出口21、高温蒸汽入口、低温蒸汽出口、低温工质入口和高压热蒸汽出口，脱硫装置1的第一烟气出口与烟气换热装置2的第二烟气入口连通，第二烟气入口和第二烟气出口21之间的烟气换热装置2内部空间依次设有连接低温工质入口和高压热蒸汽出口的第二换热器22、第二除雾器23和连接高温蒸汽入口和低温蒸汽出口的第三换热器24；所述冷库3内设有第一换热器31、存有工质的储液罐32、膨胀机33和发电机34，所述发电机34与膨胀机33相连，膨胀机23的入口连接第二换热器22的高压热蒸汽出口，膨胀机33的出口连接第一换热器31的第一入口，第二换热器22的低温工质入口连接第一换热器31的第一出口，第一换热器31的第二出口连接储液罐32的入口，储液罐32的出口通过工质循环泵35和管道连接至第一换热器31的第二入口，储液罐32内设有第一冷却器36，所述第一冷却器36由设于冷库外的第一热泵机组37控制工作。

其中，烟气换热装置2、脱硫装置1均可以为独立的塔体结构，或者，烟气换热装置2、脱硫装置1为上下连为一体的塔状结构；第一热泵机组37为超低温热泵机组；储液罐32内存放的为沸点低于水的低沸点工质，比如氯乙烷、异丁烷、正丁烷、氟里昂11、氟里昂114等。

脱硫装置1可以包括脱硫塔体，所述脱硫塔体的底部设有水箱12，脱硫塔体内部空间的上方设有喷淋器13，所述喷淋器14与水箱12通过管道连接，喷淋器14与水箱12之间的管道上设有水泵13；所述脱硫塔体的顶部出口处设有收集冷凝水的集液槽16、第一除雾器15。

冷库3保持低温状态，将发电机34等发电系统的设备安装冷库3内，以避免环境高温对发电系统效率产生过大的影响。冷库3内的环境温度需控制在很低的温度(不同的低沸点工质，需要控制的温度不一样)，例如如果以氮为工质的话，需要控制在-50℃以下。冷库3外可以设有第二热泵机组39，冷库3内设有用于对冷库降温的第二冷却器38，所述第二冷却器38由第二热泵机组39控制工作对冷库内进行降温，以维持冷库的低温环境。第二热泵机组39为超低温热泵机组。

高温的烟气可以从脱硫装置1的第一烟气入口11进入，在喷淋器14喷洒水的过程中完成湿法脱硫，烟气中的饱和水蒸气会析出并变成液态水，通过集液槽16可收集液态水将水蒸气回收利用，通过第一除雾器15将烟气中冷凝下来的水进一步收集下来，从而达到节水的目的。

在超低温的第一热泵机组37工作控制下，第一冷却器36将储液罐32内的低沸点工质降温至-50℃左右，再通过工质循环泵35将液态工质增压并送出。增压后的工质通过管道输送至第一热交换器31，利用膨胀机23做功后剩余的热量来预热工质，将工质预热至大约-45℃至-35℃左右。

通过第一热交换器31预热后的低温工质通过管道输送到第二热交换器22中，利用50℃湿烟气来加热低温工质，将低温工质蒸发成25℃、0.9mpa的高压热蒸汽，将烟气从50℃降温至35℃以下。通过烟气加热后的高压热蒸汽通过管道输送到膨胀机23去做功，然后通过发电机24发电，达到充分利用和节能的目的。通过膨胀机23做功后的低压、低温蒸汽再通过管道输送到第一热交换器31进行冷却，使得低温、低压蒸汽重新冷却成液体进入储液罐32内，并进入下一个循环。

最后利用厂区富预的蒸汽，通过第三热交换器24来加热35℃以下的饱和烟气，使烟气升温至60度以上并变得不饱和，通过第二烟气出口21排放，以达到消白烟的目的。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由本申请的权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。