一种烟气脱白装置及其控制方法与流程

1.本发明涉及机械加工辅件技术领域，特别是涉及一种烟气脱白装置及其控制方法。


背景技术：

2.烟气脱白是消除工业排放的白色烟气(即通常所见的白色烟气)，一是因为烟气中含尘量较高，排放标准不达标所致；另一种则是环境温度低于排烟温度对应的露点而造成烟气中的水分冷凝，形成白烟。
3.烟气脱白首先是比较彻底去除烟气中有害成分，包括减少氮氧化物、硫化物、各种烟尘颗粒物、气溶胶、超细结晶盐颗粒物的排放；其次是减少白烟的视觉观感。
4.国家环保政策实施后，脱硫脱硝后的烟气脱白大多通过再加热方法，使烟气温度大于75～80℃，转变为未饱和状态，这种方法能有效地实现烟气脱白，但是这种方法存在明显缺陷，锅炉联动和大量排烟的高功率再加热，造成电能的浪费和运行成本增加；对于小型锅炉，排烟温度大于120℃，尤其还存在着热源的浪费；再加热过程持续进行，能耗高。
5.因此，现有技术有待发展。


技术实现要素：

6.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种烟气脱白装置及其控制方法，用于解决现有技术中存在的问题。
7.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种烟气脱白装置，包括：热回收段，所述的热回收段通过冷凝段与混合段连接，其中冷凝段竖向布置，热回收段位于冷凝段的下部一侧，混合段位于冷凝段的顶部；冷凝段的下部另一侧设置有环境新风进口，环境新风进口内设置有环境新风进风装置；
8.所述的热回收段内设置有汽-水翅片管式换热器，汽-水翅片管式换热器的气路侧分别设置有第一烟气进口和第一烟气出口，汽-水翅片管式换热器的水侧分别设置有循环的生活热水进口和出口，其中第一烟气进口与烟囱连接；
9.所述的汽-水翅片管式换热器内腔设置翅片管束，翅片管束与生活热水进口和出口相连的管内为水路换热通道，翅片管束与汽-水翅片管式换热器的第一烟气进口和第一烟气出口相连的内腔为第一烟气换热通道；
10.所述的冷凝段内设置有汽-汽板式换热器，汽-汽板式换热器的下部左端设置有第二烟气进口，汽-汽板式换热器的下部右端设置有环境新风进口，汽-汽板式换热器的腔内设置有第二烟气换热通道和环境新风换热通道，汽-汽板式换热器的顶部设置有第二烟气出口和环境新风出口；
11.所述的混合段内设置有排烟末端混合装置，排烟末端混合装置设置有进口和出口，排烟末端混合装置的进口与汽-汽板式换热器的第二烟气出口、环境新风出口连接，排烟末端混合装置的腔内设有汽体导流槽；排烟末端混合装置的出口设置有防鸟网。
12.于本发明的一实施例中，所述的汽-水翅片管式换热器与汽-汽板式换热器的气路侧换热通道腔体底部均设置有冷凝排水口。
13.于本发明的一实施例中，所述的汽-水翅片管式换热器与汽-汽板式换热器的气路侧换热通道腔体底部均设置有冷凝排水口。
14.于本发明的一实施例中，所述的汽-水翅片管式换热器水路换热通道内走水，水管为高效内螺纹管，管束上套有高效波纹翅片，均采用防锈防腐材质。
15.于本发明的一实施例中，所述的排烟末端混合装置对应汽-汽板式换热器的第二烟气出口、环境新风出口两侧分别设置第三烟气换热通道和环境空气换热通道的喷淋清洗组件，并设置有风门，可实现工作状态时开启和其他状态时闭合，所述的喷淋清洗组件包括第一组喷淋头、第二组喷淋头，第一组喷淋头、第二组喷淋头均与喷淋进水管连接，喷淋进水管直接接入高压水管路，对第三烟气换热通道和环境空气换热通道进行清洗。
16.于本发明的一实施例中，所述的汽体导流槽采用螺旋导流槽。
17.于本发明的一实施例中，喷淋清洗组件内分别设置有风门，风门在清洗模式时打开，清洗结束后关闭。
18.本发明还提供了一种烟气脱白装置的控制方法，包括如下步骤：
19.获取热回收段的烟气进口温度t4，比较t4与热回收段烟气进口设定温度t4s，当t4≥t4s时，热回收段启动，并持续工作，当t4《t4s时，烟气满足热回收段排出需求，热回收段停止工作，烟气排入冷凝段；
20.获取冷凝段烟气进口温度t2，冷凝段烟气进口湿度h2，比较t2与末端排烟设定温度t3s，比较h2与末端排烟设定湿度h3s，当t3s≤t2或h2≧h3s时，冷凝段启动，并持续工作，当t3s》t2且h2《h3s时，烟气满足冷凝段排出需求，冷凝段停止工作，烟气排入混合段。于本发明的一实施例中，所述步骤s2的冷凝段采用pid控制调节。冷凝段上的风机风量由pid控制调节，当冷凝段与空气进行热交换时，会使周围空气变热，而通过pid能够实时调控风机风量，保证风机风量处于较大的范围，吹散热空气，使环境温度升高幅度较小，几乎可以忽略不计，不影响环境。
21.如上所述，本发明的烟气脱白装置及其控制方法，具有以下有益效果：现有技术中通过加热的方式生成非饱和状态的排出烟气，而本方案中，冷凝段中的气体进入混合段，与空气中的气体混合，以混合气体的方式生成非饱和状态的排出烟气，无须对排出烟气进行持续加热，从而减少脱白装置的能耗，结构合理，使用方便、可靠，通过简单的水路循环和引入环境新风，控制启停和调节新风风量，降低了能耗，并进一步余热回收，设备可直接安装并与烟囱连接，对现有系统改装小，占地面积小，投资小，安装简单，无需维护。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
附图说明
22.图1显示为本发明实施例中公开的一种烟气脱白装置的主视图示意图。
23.图2显示为本发明实施例中公开的一种烟气脱白装置的左视图示意图。
24.图3显示为本发明实施例中公开的一种烟气脱白装置的右视图示意图。
25.图4显示为本发明实施例中公开的一种烟气脱白装置的控制方法的工作过程示意图。
26.图5显示为本发明实施例中公开的一种烟气脱白装置的控制方法的工作流程示意图。
27.元件标号说明
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第一烟气进口
[0029]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
汽-水翅片管式换热器
[0030]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
生活热水进口和出口
[0031]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一烟气出口
[0032]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二烟气进口
[0033]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
环境新风进口
[0034]7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
汽-汽板式换热器
[0035]8ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
排烟末端混合装置
[0036]9ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二烟气出口
[0037]
10
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冷凝排水口
[0038]
11
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喷淋进水管
[0039]
12
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第一组喷淋头
[0040]
13
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第二组喷淋头
[0041]
14
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环境新风进风装置
具体实施方式
[0042]
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
[0043]
请参阅图1至图3。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
[0044]
请参阅图1至图3，本发明提供一种烟气脱白装置，包括热回收段，所述的热回收段通过冷凝段与混合段连接，其中冷凝段竖向布置，热回收段位于冷凝段的下部一侧，混合段位于冷凝段的顶部；冷凝段的下部另一侧设置有环境新风进口6，环境新风进口6内设置有环境新风进风装置14；通过采用这种技术方案：环境新风进风装置采用多组轴流风机，通过轴流风机导入新风，根据风量需求选择运行风机数量，或通过变频调节风机转速，所述的热回收段内设置有汽-水翅片管式换热器2，汽-水翅片管式换热器2的气路侧分别设置有第一烟气进口1和第一烟气出口4，汽-水翅片管式换热器2的水侧分别设置有循环的生活热水进口和出口3，其中第一烟气进口1与烟囱连接；
[0045]
所述的汽-水翅片管式换热器2内腔设置翅片管束，翅片管束与生活热水进口和出口3相连的管内为水路换热通道，翅片管束与汽-水翅片管式换热器2的第一烟气进口1和第一烟气出口4相连的内腔为第一烟气换热通道；
[0046]
所述的冷凝段内设置有汽-汽板式换热器7，汽-汽板式换热器7的下部左端设置有第二烟气进口5，汽-汽板式换热器7的下部右端设置有环境新风进口6，汽-汽板式换热器7的腔内设置有第二烟气换热通道和环境新风换热通道，汽-汽板式换热器7的顶部设置有第二烟气出口9和环境新风出口；通过采用这种技术方案：第二烟气换热通道的板片均匀排布，低流速设计，大流道截面，最小的流阻设计，不影响锅炉的运行；
[0047]
所述的混合段内设置有排烟末端混合装置8，排烟末端混合装置8设置有进口和出口，排烟末端混合装置8的进口与汽-汽板式换热器7的第二烟气出口9、环境新风出口连接，排烟末端混合装置8的腔内设有汽体导流槽；排烟末端混合装置8的出口设置有防鸟网，防鸟网不影响出风，出风良好；
[0048]
所述的汽-水翅片管式换热器2与汽-汽板式换热器7的气路侧换热通道腔体底部均设置有冷凝排水口10；
[0049]
所述的排烟末端混合装置8对应汽-汽板式换热器7的第二烟气出口9、环境新风出口两侧分别设置第三烟气换热通道和环境空气换热通道的喷淋清洗组件，并设置有风门，可实现工作状态时开启和其他状态时闭合；
[0050]
所述的汽-水翅片管式换热器2水路换热通道内走水，水管为高效内螺纹管，管束上套有高效波纹翅片，均采用防锈防腐材质；通过采用这种技术方案：实现了烟气余热的高效回收利用；
[0051]
如图2、图3所示，所述的喷淋清洗组件包括第一组喷淋头12、第二组喷淋头13，第一组喷淋头12、第二组喷淋头13均与喷淋进水管11连接，喷淋进水管11直接接入高压水管路，对第三烟气换热通道和环境空气换热通道进行清洗；通过采用这种技术方案：避免了流道堵塞，保证了换热效率；
[0052]
所述的汽体导流槽采用螺旋导流槽；通过采用这种技术方案：通过采用螺旋导流槽使冷凝降温的饱和烟气与环境空气充分混合；
[0053]
喷淋清洗组件内分别设置有风门，风门在清洗模式时打开，清洗结束后关闭；通过采用这种技术方案：风门在阻隔保护喷淋清洗组件同时，不影响烟气和空气的混合。
[0054]
一种烟气脱白装置的控制方法，包括如下步骤：
[0055]
获取热回收段的烟气进口温度t4，比较t4与热回收段烟气进口设定温度t4s，当t4≥t4s时，热回收段启动，并持续工作，当t4《t4s时，烟气满足热回收段排出需求，热回收段停止工作，烟气排入冷凝段；
[0056]
获取冷凝段烟气进口温度t2，冷凝段烟气进口湿度h2，比较t2与末端排烟设定温度t3s，比较h2与末端排烟设定湿度h3s，当t3s≤t2或h2≧h3s时，冷凝段启动，并持续工作，当t3s》t2且h2《h3s时，烟气满足冷凝段排出需求，冷凝段停止工作，烟气排入混合段。
[0057]
具体的，所述步骤s2的冷凝段采用pid控制调节。通过pid调节进风量，实现末端排烟出口温度和湿度的控制，pid调节技术属于现有技术，本发明不再是现有技术中采用的连续不断的高温加热来进行白烟清除，而是通过检测末端环境空气中的湿度和温度，再通过pid控制启动本装置，实现了减少能耗，节能环保的功能。综上所述，现有技术中通过加热的方式生成非饱和状态的排出烟气，而本方案中，冷凝段中的气体进入混合段，与空气中的气体混合，以混合气体的方式生成非饱和状态的排出烟气，无须对排出烟气进行持续加热，从而减少脱白装置的能耗，结构合理，使用方便、可靠，通过简单的水路循环和引入环境新风，
控制启停和调节新风风量，降低了能耗，并进一步余热回收，设备可直接安装并与烟囱连接，对现有系统改装小，占地面积小，投资小，安装简单，无需维护。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0058]
所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0059]
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。