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深度利用工业烟气余热消除有色烟羽技术

2022-04-02 15:18:35

来源:省工信厅

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一、技术产品名称与技术提供单位

技术产品名称:深度利用工业烟气余热消除有色烟羽技术

技术产品提供单位:南京圣诺热管有限公司

二、技术产品适用领域

本技术适用于钢铁、化工、建材、电力、造纸、机械等工业行业的有色烟羽治理。

三、主要技术原理与指标

技术原理:

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图1 有色烟气治理原理图

图中红线表示烟气中的饱和水蒸气分压随着温度变化的曲线,在降温降压的扩散过程中,烟气中的水蒸气会析出,产生有色烟羽。

红线左边为出现有色烟羽区域,红线右边为无可视烟羽区域,其中A点表示脱硫塔出口烟气状态点,B点表示采用加热技术后烟气状态点,C点表示消除有色烟羽的环境状态点, D点表示采用纯冷凝技术后烟气状态点,F点表示采用烟气冷凝再加热技术后烟气状态点。

1.加热技术

(1)MGGH技术是一种高效管式热媒体换热器, 将脱硫塔前烟气降温,烟气与MGGH烟气冷却器中的热媒水换热,经换热后的热媒水进入脱硫塔后的烟气再热器,将烟气换热升温后排放,该技术有助于提高烟气扩散效果,达到消除有色烟羽的目的,其工艺流程如图2所示。

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图2  MGGH 工艺流程示意图

(2) HGGH技术是以热管为核心的具有高效传热性能的传热技术,它通过密闭真空管壳内工作介质的相变来传递热量,具有传热能力大、速度快、效率高的特点。HGGH将进入脱硫塔前原烟气降温所获热量用以加热脱硫塔出口净烟气温度,净烟气通过升温有助于提高烟气扩散效果,达到消除有色烟羽的目的,常用整体式HGGH技术如图3所示。

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图3  整体式HGGH示意图

2.冷凝再加热技术

冷凝再加热技术结合了冷凝技术与加热技术的优点,从技术上解决了一些气候湿润地区的有色烟羽现象,而且兼顾了中国北方大部分地区缺水严重的状况。利用冷凝技术在减少湿烟气含水量的同时,可以将冷凝水用于脱硫系统,减少水资源消耗,再利用加热技术并基于当地的气候条件,将含湿量降低后的烟气升到较低的温度即可解决有色烟羽问题。

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图4 烟气冷凝+加热工艺流程示意图

 

技术指标:

(1)降温:烟气冷却器将原烟气温度从120~160℃下降到80~100℃,节约热量可作多用途。

(2)升温:烟气加热器将脱硫塔出口烟气温度提升至65℃以上,消除有色烟羽。

(3)烟气冷凝SO3脱除率:烟气中脱除效率50%~85%。

(4)烟气冷凝节水:回收烟气中水分20~40%。

四、典型应用案例和实施绩效

以日照钢铁1×600㎡烧结机烧结烟气脱硝、减白、脱硫提效工程为例。

实施前:脱硫塔器入口烟温度120~160℃,过高的排烟温度损失大量热量,消耗大量脱硫塔工艺水,有色烟羽现象影响厂区及周边环境。

实施后:显著回收烟气余热,减少脱硫塔降温水耗,将脱硫塔后的湿烟气提高到65℃以上进入烟囱,达到了消除有色烟羽的目的。

节水效益:可回收烟气中20%的水分,部分时段可实现脱硫系统零水耗,收集水可直接回收利用,节水量可达~50t/h,有效节约水资源。

污染物的协同脱除:进一步降低烟气中的SO3、烟尘、可溶性盐等污染物,实现多污染物联合脱除。可过滤颗粒物脱除12.6kg/h、液滴脱除0.12kg/h、SO3脱除65kg/h,全年脱除颗粒物100t,脱除液滴0.96t,脱除SO3 520t。