水泥厂窑尾白烟、冷却塔白雾的耦合治理装置及方法与流程

水泥厂窑尾白烟、冷却塔白雾的耦合治理装置及方法
【技术领域】
1.本发明涉及工业烟气有色烟羽治理与多污染物协同净化的技术领域，特别是一种适用于水泥厂窑尾白烟、冷却塔白雾的耦合治理装置及方法。


背景技术：

2.目前，水泥厂作为工业基础行业，在燃煤电站、钢铁行业超低排放实施以来，也已逐步进入超低排放时代，厂区窑尾烟气产生的白烟和冷却塔产生的白雾现象逐渐受到关注。窑尾烟气白烟的产生主要是因为实施了湿法脱硫，其治理已有冷凝、加热、冷凝再热等多种成熟的技术处理路线，且治理相对彻底；而机力通风冷却塔或自然通风冷却塔产生的白雾，目前没有得到足够的重视和彻底的治理。
3.发明专利申请号cn111457757a提供一种新型高效消雾节水冷却塔，将冷却塔上部增设冷却收水器和进风口同时冷凝白雾实现消雾收水；实用新型专利号cn211373334u提供一种冷却塔水蒸气回收装置，通过冷却塔顶部新增连接冷却塔内外部的多组热管换热器实现消雾收水；实用新型专利号cn210321295u提供热棒节水消白冷却塔，通过冷却塔顶部新增角型热棒实现消雾收水；实用新型专利号cn211601634u提供一种冷却塔消雾组件，通过冷却塔顶部新增多分区换热器实现消雾收水。综合而言，现有冷却塔的消雾技术，均是单独在冷却塔顶部增设换热装置来实现，无论何种形式，均仅通过白雾自身热量的传递，实践中仅可削弱白雾但无法彻底消除，尤其在冬季或雨季，这些方法的实际效果有待商榷；同时，上述系统需增设换热装置、改造冷却塔、新增风机等附属设备，虽然处理体量不大，但投资成本和运行成本较大。即总体上，消雾型冷却塔经济性不高。鉴于冷却塔白雾烟气量远低于厂区内窑尾烟气量，若是能将冷却塔白雾与窑尾烟气协同、耦合治理，则投资运行成本将大大降低。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于针对以上技术问题，针对水泥厂烧成系统和冷却塔的设备运行工艺及其产生的烟气特点，从厂区白烟综合治理的角度出发，提供一种适用于水泥厂窑尾白烟、冷却塔白雾的耦合治理装置及方法，将冷却塔产生的白雾进行有效收集，与窑尾烟气产生的白烟进行联合脱除，实现协同、经济、高效、彻底治理。
5.为实现上述目的，本发明提出了一种水泥厂窑尾白烟、冷却塔白雾的耦合治理装置，包括通风冷却塔、白雾收集罩、抽风机、冷却凝水器、烟囱，还包括第一窑尾烟道g11、第二窑尾烟道g12、白雾收集管道g2、冷却水循环管道回水段g31、冷却水循环管道供水段g32、冷凝水管道g4、窑头烟道g5，所述通风冷却塔的顶部设有白雾收集罩，所述白雾收集罩的烟气出口通过白雾收集管道g2接入第一窑尾烟道g11，所述白雾收集管道g2上配设有抽风机，所述冷却凝水器的烟气入口与第一窑尾烟道g11相连接，所述冷却凝水器的烟气出口通过第二窑尾烟道g12与烟囱相连，所述第二窑尾烟道g12、窑头烟道g5分别与烟囱底部的两侧相连接，窑头烟气由窑头烟道g5进入烟囱，窑尾烟气由第一窑尾烟道g11进入冷却凝水器降
温后，由第二窑尾烟道g12进入烟囱，所述冷却凝水器的冷却水出口通过冷却水循环管道回水段g31与通风冷却塔顶部连接，冷却凝水器的冷却水入口通过冷却水循环管道供水段g32与通风冷却塔底部水池连接，冷却凝水器的冷凝水出口通过冷凝水管道g4与冷却水循环管道回水段g31连接。
6.作为优选，所述第一窑尾烟道g11、所述窑头烟道g5与烟囱的连接处呈相对称布置。
7.作为优选，所述通风冷却塔为开式通风冷却塔，包括至少1组。
8.作为优选，所述抽风机为变频风机，布置于白雾收集罩的出口处。
9.作为优选，所述白雾收集罩的底部与通风冷却塔之间密封配合。
10.本发明还提出了一种泥厂窑尾白烟、冷却塔白雾的耦合治理方法，包括以下步骤：
11.s1.窑尾烟气在第一窑尾烟道g11内排放低温饱和湿烟气，或高温高湿烟气；
12.s2.通风冷却塔顶部排出的白雾，以及两侧周围逸散的白雾，在抽风机的作用下，被白雾收集罩收集，形成接近饱和的低温白雾；
13.s3.窑尾烟气与白雾收集罩收集的白雾在第一窑尾烟道g11内混合，形成高湿烟气，先进入冷却凝水器被来自通风冷却塔的冷却水冷凝，形成低温饱和湿烟气，再由第二窑尾烟道g12排放至烟囱底部；
14.s4.窑头烟气排出的热空气经窑头烟道g5输送至烟囱底部，与第二窑尾烟道g12排放的饱和湿烟气混合形成低湿度热烟气，随后经烟囱顶部排放。
15.作为优选，步骤s1中，低温饱和湿烟气的温度为45～55℃，高温高湿烟气的温度为95～110℃，步骤s2中低温白雾的温度为10～35℃。
16.作为优选，步骤s3中，高湿烟气先进入冷却凝水器，然后被来自通风冷却塔的冷却水冷凝至40～45℃，析出冷凝水。
17.作为优选，步骤s4中，窑头烟气排出的热空气温度为100～120℃，热空气与饱和湿烟气混合，形成温度为60～80℃的低湿度热烟气。
18.作为优选，冷却凝水器中的烟气降温析出的冷凝水，通过冷凝水管道g4接入冷却水循环管道回水段g31输送至通风冷却塔顶部，作为冷却塔补水使用。
19.作为优选，所述窑尾烟气为经过脱硫操作的烟气，或是未经过脱硫操作的烟气。
20.本发明的有益效果：
21.1、本发明是对冷却塔白雾耦合窑尾烟气白烟的联合治理系统及方法，相比常规治理仅针对单体系统，本发明着眼于水泥厂区烧成系统的集成治理。
22.2、相比现有消雾型冷却塔，本发明针对冷却塔白雾的治理，更加经济、可靠、彻底。
23.3、本发明能够回收冷却塔白雾和窑尾烟气白烟中的水分，能起到实现冷却塔系统水调质和零补水的双重功效。
24.本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
25.图1是本发明水泥厂窑尾白烟、冷却塔白雾的耦合治理装置的结构示意图。
26.图中：1
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通风冷却塔、2
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白雾收集罩、3
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抽风机、4
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冷却凝水器、5
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烟囱；g11
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第一窑尾烟道、g12
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第二窑尾烟道、g2
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白雾收集管道、g3
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冷却水循环管道、g4
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冷凝水管道、g5
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窑头烟道。
【具体实施方式】
27.参阅图1，本发明一种水泥厂窑尾白烟、冷却塔白雾的耦合治理装置，包括通风冷却塔1、白雾收集罩2、抽风机3、冷却凝水器4、烟囱5，还包括第一窑尾烟道g11、第二窑尾烟道g12、白雾收集管道g2、冷却水循环管道回水段g31、冷却水循环管道供水段g32、冷凝水管道g4、窑头烟道g5，所述通风冷却塔1的顶部设有白雾收集罩2，所述白雾收集罩2的烟气出口通过白雾收集管道g2接入第一窑尾烟道g11，所述白雾收集管道g2上配设有抽风机3，所述冷却凝水器4的烟气入口与第一窑尾烟道g11相连接，所述冷却凝水器4的烟气出口通过第二窑尾烟道g12与烟囱5相连，所述第二窑尾烟道g12、窑头烟道g5分别与烟囱5底部的两侧相连接，窑头烟气由窑头烟道g5进入烟囱5，窑尾烟气由第一窑尾烟道g11进入冷却凝水器4降温后，由第二窑尾烟道g12进入烟囱5，所述冷却凝水器4的冷却水出口通过冷却水循环管道回水段g31与通风冷却塔1顶部连接，冷却凝水器4的冷却水入口通过冷却水循环管道供水段g32与通风冷却塔1底部水池连接，冷却凝水器4的冷凝水出口通过冷凝水管道g4与冷却水循环管道回水段g31连接。
28.进一步地，所述第一窑尾烟道g11、所述窑头烟道g5与烟囱5的连接处呈相对称布置。
29.进一步地，所述通风冷却塔1为开式通风冷却塔，所述窑尾烟气为经过脱硫操作的烟气，或是未经过脱硫操作的烟气。
30.进一步地，所述抽风机3为变频风机，布置于白雾收集罩2的出口处。
31.进一步地，所述白雾收集罩2的底部与通风冷却塔1之间密封配合，形成良好的密封效果。
32.本发明一种泥厂窑尾白烟、冷却塔白雾的耦合治理方法，包括以下步骤：
33.s1.窑尾烟气在第一窑尾烟道g11内排放温度为45～55℃的低温饱和湿烟气，或温度为95～110℃的高温高湿烟气；
34.s2.通风冷却塔1顶部排出的白雾，以及两侧周围逸散的白雾，在抽风机3的作用下，被白雾收集罩2收集，形成温度为10～35℃的接近饱和的低温白雾；
35.s3.窑尾烟气与白雾收集罩2收集的白雾在第一窑尾烟道g11内混合，形成高湿烟气，先进入冷却凝水器4被来自通风冷却塔1的冷却水冷凝至40～45℃，形成低温饱和湿烟气，再由第二窑尾烟道g12排放至烟囱5底部；
36.s4.窑头烟气排出温度为100～120℃的热空气，经窑头烟道g5输送至烟囱5底部，与第二窑尾烟道g12排放的低温饱和湿烟气混合形成温度为60～80℃的低湿度热烟气，随后经烟囱5顶部排放，实现全年、全烧成区无白烟。
37.进一步地，冷却凝水器4中的烟气降温析出的冷凝水，通过冷凝水管道g4接入冷却水循环管道回水段g31输送至通风冷却塔1顶部，作为冷却塔补水使用，既实现循环冷却水水质调节，又实现循环冷却水零补水。
38.上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。