一种水媒式机力冷却塔消白系统

技术领域

本申请属于工业节能环保技术领域，具体涉及一种水媒式机力冷却塔消白系统。

背景技术

机力冷却塔主要由风机、水泵、喷水嘴、补充水装置及水池等组成。是一种利用风机强制通风，使之循环冷却的装置。在传统机力通风冷却塔运行过程中,冷空气在冷却塔内部与水换热后生成了饱和的湿热空气,湿热空气排放与冷空气混合后,冷却、凝缩形成含有许多微小液粒群的雾团,液粒因阳光散射、观察角度等因素会产生颜色改变，这一现象成为“有色烟羽”，具体可呈现蓝、灰、白等颜色，由于机械通风冷却塔高度较低,雾团飘散还影响了周边居民区及交通道路的可见度,冷却塔周围路面湿滑,影响工作人员的正常巡检。

因此亟需一种水媒式机力冷却塔消白系统以解决上述问题。

发明内容

为解决以上技术问题，本申请提供了一种水媒式机力冷却塔消白系统。

一种水媒式机力冷却塔消白系统，包括脱硫塔，所述脱硫塔入口的烟道上设置氟塑料烟气冷却器，所述氟塑料烟气冷却器内设置有冷却换热管，所述冷却换热管的两端分别通过循环水管与汽水换热器的进水口、出水口连通，且至少一侧循环水管上设置有热媒水泵，所述脱硫塔出口连通烟囱的烟道上设置有氟塑料烟气冷凝器，所述氟塑料烟气冷凝器内设置有冷凝换热管，所述冷凝换热管的进水口通过冷却水增压泵与机力冷却塔底部连通，所述冷凝换热管的出水口通过送水管路连通机力冷却塔上部，所述机力冷却塔顶部出口处设置有收集罩，所述收集罩通过蒸汽管道与引风机连通，所述蒸汽管道靠近收集罩一侧设置有除雾器，所述汽水换热器设置在除雾器与引风机之间的蒸汽管道上。

进一步的，所述冷却换热管与所述冷凝换热管均为氟塑料材质的换热管。

进一步的，所述循环水管采用不锈钢材质，循环水管内的循环水采用除盐水。

进一步的，所述循环水管上设置有补水系统、稳压系统、pH值及电导监测系统。

更进一步的，所述稳压系统包括高位水箱和液位计，所述补水系统包括母管及电动阀门，所述电动阀门与稳压系统的液位计连锁，所述pH值及电导监测系统包括pH计、电导率仪、搅拌器以及计量加药泵。

进一步的，所述热媒水泵为变频水泵。

本申请的有益效果为：

本申请采用烟气余热作为热源，对机力冷却塔出口蒸汽管道内的水蒸气进行加热，消除冷却塔出口处的白色烟羽，烟气余热利用后可将脱硫塔入口烟气降至90℃左右，脱硫系统的烟温降低后可以减小脱硫系统的浆液蒸发量节约水资源，并且降低脱硫塔入口烟温后脱硫塔出口烟温、烟气含水率也会随之降低，深化冷凝器收水效果，减小污染物排放。

附图说明

图1为本发明的结构示意图

图2为机力冷却塔出口处的水蒸气降温特性曲线

图3为机力冷却塔出口处加热后的水蒸气降温特性曲线1-高温原烟气、2-氟塑料烟气冷却器、3-低温原烟气、4-低温循环水、5-热媒水泵、6-高温循环水、7-汽水换热器、8-脱硫塔、9-高温净烟气、10-氟塑料烟气冷凝器、11-低温净烟气、12-机力冷却塔、13-高温冷却水、14-低温冷却水、15-冷却水增压泵、16-低温饱和水蒸气、17-除雾器、18-引风机、19-高温不饱和水蒸气、20-烟囱、21-收集罩。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的实施例中技术方案进行清楚完整的描述。

结合附图1，本申请提供了一种水媒式机力冷却塔消白系统，包括脱硫塔8，所述脱硫塔8入口的烟道上设置氟塑料烟气冷却器2，所述氟塑料烟气冷却器2内设置有冷却换热管，所述冷却换热管的两端分别通过循环水管与汽水换热器7的进水口、出水口连通，且至少一侧循环水管上设置有热媒水泵5，所述脱硫塔8出口连通烟囱20的烟道上设置有氟塑料烟气冷凝器10，所述氟塑料烟气冷凝器10内设置有冷凝换热管，所述冷凝换热管的进水口通过冷却水增压泵15与机力冷却塔12底部连通，所述冷凝换热管的出水口通过送水管路连通机力冷却塔上部，所述机力冷却塔12顶部出口处设置有收集罩21，所述收集罩21通过蒸汽管道与引风机18连通，所述蒸汽管道靠近收集罩21一侧设置有除雾器17，所述汽水换热器7设置在除雾器17与引风机18之间的蒸汽管道上；

本实施例中冷却换热管与冷凝换热管均为氟塑料材质的换热管，氟塑料具有极为优异的化学稳定性，可有效抵抗烟气成分中氮氧化物、硫氧化物的腐蚀作用；热媒水泵5采用变频水泵，可根据外界环境的具体状况调整从引风机18出口排出的不饱和水蒸气的温度；循环水管采用不锈钢材质，循环水管内的循环水采用除盐水循环水管上设置有补水系统、稳压系统、pH值及电导监测系统。

由循环水管、汽水换热器7与冷却换热管组成的热媒水循环系统属于闭式循环，当水温变化时其体积也会发生变化，为保持热媒水循环系统内水压稳定，循环水管上设置有稳压系统，稳压系统包括高位水箱、液位计以及相关管路，用于维持系统压力稳定。

系统理想状态下热媒水系统不存在泄漏，无需补水，但实际运行过程中阀门、管道焊缝可能存在微渗现象，需定期向系统补充新鲜水，以保证系统正常运行。补水过程为DCS自动控制，通常补水系统母管的电动阀门和稳压系统液位计连锁，当高位水箱的液位低时补水系统母管的电动阀门自动开启，向高位水箱补水，水位到达设定值后阀门关闭补水结束。

由于氟塑料属于大分子结构，换热管具有细微的渗透性，烟气中部分酸性气体可以渗透进热媒水循环系统，为了防止PH下降后循环水管腐蚀，热媒水循环系统设置了pH值及电导监测系统。pH值及电导监测系统由pH计、电导率仪、加药箱、搅拌器、计量加药泵以及相关阀门、管道、仪表组成。

循环水的pH设定值为9.3，当循环水的pH值低于8.5时，启动计量加药泵，对循环系统进行加药，当循环水的pH值高于9.75时，停止加药；药剂为15％～30％的NaOH溶液，手工配置，储存在加药箱内，用于控制循环水的pH值。当加药箱液位低时，系统报警，运行人员到现场手动配药。

循环水的电导率设定值为5000μS/cm，当循环水电导率值超过6000μS/cm时，开启循环水管上的低位排污阀，进行排“污”；在此过程中系统会自动补水，当循环水电导率值降到4000μS/cm时，关闭低位放水阀。低位排污阀亦可电动门形式，通过DCS系统远程操控。

本申请的工作过程为：

脱硫塔8入口水平烟道上设置有氟塑料烟气冷却器2，烟气冷却器的作用主要是将高温原烟气1的热量向冷却换热管内的水转移，低温循环水4吸收烟气放出的热量转为高温循环水6，循环水在热媒水泵5的驱动下在汽水换热器7和氟塑料烟气冷却器2之间完成吸放热过程，高温原烟气1在经过氟塑料烟气冷却器2之后转变为低温原烟气3，低温原烟气3经过脱硫塔8脱硫之后转变为高温净烟气9并通入氟塑料烟气冷凝器10中，机力冷却塔12主要作用是为氟塑料烟气冷凝器10提供冷却烟气的冷源，脱硫后的高温净烟气9经过氟塑料烟气冷凝器10降温为低温净烟气11，烟气热量将低温冷却水14转化成高温冷却水13，冷却水在冷却水增压泵15的驱动下在氟塑料烟气冷凝器10与机力冷却塔12之间完成吸放热。机力冷却塔12出口设置收集罩21，收集的低温饱和水蒸气16先经过除雾器17捕捉除去液态雾滴，而后在引风机18的作用下低温饱和水蒸气在汽水换热器7中发生热交换，水蒸气由低温饱和态向高温不饱和态发生转变，最终转变为高温不饱和水蒸气19排放到外界。热媒水泵5采用变频水泵，可根据外界环境条件不同动态调整排放口的不饱和水蒸气温度，保证最终水蒸气与大气混合后仍处在不饱和态，根本上解决冷却塔出口的白色烟羽。

结合附图2，假定机力冷却塔12出口的水蒸气状态位于A点(临近饱和态)，此时对应的环境温度的状态点位于O点。如果水蒸气不经过处理直接排放，水蒸气会沿着AB曲线降温，达到B点后水蒸气状态处于饱和态，此后水蒸气与环境大气的混合降温，由于水蒸气处于饱和态温度降低就意味着有水滴析出，气态水会转换成液态水，液态水滴因阳光散射、观察角度等因素会产生颜色改变，这一现象成为“有色烟羽”，具体可呈现蓝、灰、白等颜色。

本申请通过烟气余热加热机力冷却塔12出口的饱和水蒸气，水蒸气温度升高后由于总的含水量没有增加，水蒸气可以由饱和态向不饱和态转变，如图3水蒸气状态由A点加热后变到B点，此状态的水蒸气排放到大气中，水蒸气按照BO线变化，降温曲线始终处在不饱和区，从而规避了有色烟羽的产生。

以上实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。