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一种湿法脱硫后烟气的氨工质循环工艺节能消白装置

阅读：513发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种湿法脱硫后烟气的氨工质循环工艺节能消白装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型属于化学工程中的制冷技术和化学工程技术领域，涉及了一种湿法脱硫后烟气的氨工质循环工艺节能消白装置。所述装置包括脱硫塔、气氨分离器、氨压缩机、氨冷凝器、液氨中间槽，所述脱硫塔内设置有吸收段，所述吸收段上方依次设置有水洗净化段、高效除雾段、烟气蒸汽复热段，所述脱硫塔的上方设置有烟囱，所述水洗净化段与高效除雾段之间设置有液氨蒸发冷却器，所述高效除雾段与烟气蒸汽复热段之间设置有气氨冷凝加热器。本实用新型采用了氨工质循环工艺，塔内易改造，具有完全消白烟的特点，装置消耗循环水也较低，具有运行能耗低等优点。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利，下面是一种湿法脱硫后烟气的氨工质循环工艺节能消白装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种湿法脱硫后烟气的氨工质循环工艺节能消白装置，其特征在于：包括脱硫塔(1)、气氨分离器(2)、氨压缩机(3)、氨冷凝器(4)、液氨中间槽(5)，所述脱硫塔(1)内设置有吸收段(11)，所述吸收段(11)上方依次设置有水洗净化段(12)、高效除雾段(13)、烟气蒸汽复热段(14)，所述脱硫塔(1)的上方设置有烟囱(15)，所述烟囱(15)的下端与烟气蒸汽复热段(14)的上端连接，所述水洗净化段(12)与高效除雾段(13)之间设置有液氨蒸发冷却器(16)，所述高效除雾段(13)与烟气蒸汽复热段(14)之间设置有气氨冷凝加热器(17)，所述脱硫塔(1)与气氨分离器(2)连接，所述气氨分离器(2)与氨压缩机(3)连接，所述氨压缩机(3)与脱硫塔(1)连接，所述脱硫塔(1)与氨冷凝器(4)连接，所述氨冷凝器(4)与液氨中间槽(5)连接，所述液氨中间槽(5)与脱硫塔(1)连接。
2.根据权利要求1所述湿法脱硫后烟气的氨工质循环工艺节能消白装置，其特征在于：
所述烟气蒸汽复热段(14)内设置有蒸汽加热器(141)，所述脱硫塔(1)的烟气蒸汽复热段(14)外壁设置有加热蒸汽管(142)和冷凝水管(143)，所述加热蒸汽管(142)和冷凝水管(143)分别与蒸汽加热器(141)连接。
3.根据权利要求2所述湿法脱硫后烟气的氨工质循环工艺节能消白装置，其特征在于：
所述液氨蒸发冷却器(16)与气氨分离器(2)的上部通过第一气氨管(60)连接，气氨分离器(2)的上端与氨压缩机(3)通过第二气氨管(61)连接，所述气氨分离器(2)的下端与液氨蒸发冷却器(16)通过第一液氨管(62)连接，所述氨压缩机(3)设置有外置的电机驱动(31)，所述氨压缩机(3)与气氨冷凝加热器(17)通过压力气氨管(63)连接。
4.根据权利要求3所述湿法脱硫后烟气的氨工质循环工艺节能消白装置，其特征在于：
所述气氨冷凝加热器(17)与氨冷凝器(4)通过气液混合物管(70)连接，所述气液混合物管(70)上设置有第一截止阀(701)，所述氨冷凝器(4)的壳程上设置有氮气输入管(71)，所述氮气输入管(71)与氨冷凝器(4)连接处设置有第二截止阀(711)，所述氮气输入管(71)与压力气氨管(63)通过第一吹扫管(72)连接，所述第一吹扫管(72)上设置有第三截止阀(721)，所述氨冷凝器(4)的壳程上设置有第一放空管(73)，所述第一放空管(73)与氨冷凝器(4)连接处设置有第四截止阀(731)，所述氨冷凝器(4)的壳程上设置有第二放空管(74)，所述第二放空管(74)与氨冷凝器(4)连接处设置有第一安全泄放阀(741)，所述氨冷凝器(4)的管程使用循环水冷凝，所述氨冷凝器(4)的管程的下端与循环水上水管(75)连接，所述循环水上水管(75)上设置有第五截止阀(751)，所述氨冷凝器(4)的管程的上端与循环水回水管(76)连接，所述循环水回水管(76)上设置有第六截止阀(761)。
5.根据权利要求4所述湿法脱硫后烟气的氨工质循环工艺节能消白装置，其特征在于：
所述氨冷凝器(4)的壳程上端与液氨中间槽(5)通过气相平衡管(80)连接，所述气相平衡管(80)与氨冷凝器(4)的壳程上端连接处设置有第七截止阀(801)，所述气相平衡管(80)与液氨中间槽(5)连接处设置有第八截止阀(802)，所述氨冷凝器(4)的壳程下端与液氨中间槽(5)通过第二液氨管(81)连接，所述第二液氨管(81)上设置有第九截止阀(811)。
6.根据权利要求5所述湿法脱硫后烟气的氨工质循环工艺节能消白装置，其特征在于：
所述液氨中间槽(5)上设置有第三放空管(82)，所述第三放空管(82)与液氨中间槽(5)连接处设置有第十截止阀(821)，所述第三放空管(82)的末端与第二放空管(74)的中部连通，最终从同一个管道放空；所述液氨中间槽(5)上设置有第四放空管(83)，所述第四放空管(83)与液氨中间槽(5)连接处设置有第二安全泄放阀(831)，所述第四放空管(83)的末端与第二放空管(74)的中部连通，最终从同一个管道放空；所述液氨中间槽(5)的上端还设置有液氨输入管(84)，所述液氨输入管(84)上设置有第十一截止阀(841)，所述液氨中间槽(5)的下端设置有排污油管(85)，所述排污油管(85)上设置有第十二截止阀(851)，所述液氨中间槽(5)上还设置有第三液氨管(86)，所述第三液氨管(86)与液氨中间槽(5)的连接处设置有第十三截止阀(861)，所述第三液氨管(86)的另一端通过三通接头分别与液氨支路管(87)的一端、第四液氨管(88)的一端连接，所述液氨支路管(87)的另一端、第四液氨管(88)的另一端通过三通接头与第五液氨管(89)的一端连接，所述第五液氨管(89)的另一端与液氨蒸发冷却器(16)连接，所述液氨支路管(87)上设置有第十四节流阀(871)，所述第四液氨管(88)上设置有液氨输送泵(90)。
7.根据权利要求6所述湿法脱硫后烟气的氨工质循环工艺节能消白装置，其特征在于：
所述氮气输入管(71)的中部通过三通接头分别连接第二吹扫管(77)的一端、第三吹扫管(78)的一端，所述第二吹扫管(77)的另一端与第五液氨管(89)的中部通过三通接头连接，所述第三吹扫管(78)的另一端与液氨中间槽(5)上端连接，所述第二吹扫管(77)上设置有第十五截止阀(771)，所述第三吹扫管(78)的两端分别设置有第十六截止阀(781)。

说明书全文

一种湿法脱硫后烟气的氨工质循环工艺节能消白装置

技术领域

[0001] 本实用新型属于化学工程中的制冷技术和化学工程技术领域，涉及了一种湿法脱硫后烟气的氨工质循环工艺节能消白装置，具体涉及一种锅炉烟气湿法脱硫后烟气的氨工质循环节能消白的装置。

背景技术

[0002] 随着我国火电厂大气污染物排放标准GB13223-2011的全面执行，燃煤锅炉纷纷实行超低排放技术升级改造，由于湿法脱硫效率高，各种烟气脱硫湿法脱硫技术在我国纷纷应用并投用，由于湿法脱硫尾气湿度大，排入大气后遇冷，饱和烟气中的水分骤然凝结形成白雾，导致出现白烟较长的现象。现在国内开始纷纷治理白烟现象，各种烟气消白技术应运而生，出现了消白的各种技术与过程方法。

[0003] 为了减少或消除湿烟筒外排的白色烟羽，现有的技术流派主要包括三个方向：(1)技术路线一：采用提高排烟温度，即出口湿烟气通过GGH被进塔高温烟气所加热，来达到消除白烟目的。(2)技术路线二：采用浆液冷却技术，通过脱硫液冷却，降低烟气温度，降低排烟温度，减少烟气总的饱和水携带量，再将烟气直接外排，或者通过加热器加热后直接外排，来达到实现减少或消除白烟的作用。(3)技术路线三：采用将出口湿烟气进行冷凝后再经过GGH或者蒸汽加热器实现升温并消白。

[0004] 现有技术的三种技术流派存在如下问题：(1)技术路线一存在的问题：设备庞大且管材受到原烟气烟温降低，出现酸露点的腐蚀和换热器积灰的影响，运行周期短，且换热器材质要求高。(2)技术路线二存在的问题：浆液冷却会导致烟气水分大量冷凝在浆液里，水平衡难以控制，且冷却器容易结垢堵塞，操作较为困难。(3)技术路线三存在的问题：对出口湿烟气进行间接冷凝，采用换热器冷凝，安装和设备费用较高。实用新型内容

[0005] 本实用新型的目的在于提供一种湿法脱硫后烟气的氨工质循环工艺节能消白装置，解决现有技术中消除白色烟羽的三种技术流派存在设备庞大且管材受到原烟气烟温降低，出现酸露点的腐蚀和换热器积灰的影响、冷却器容易结垢堵塞，操作较为困难等问题。

[0006] 本实用新型的实现过程如下：

[0007] 一种湿法脱硫后烟气的氨工质循环工艺节能消白装置，包括脱硫塔、气氨分离器、氨压缩机、氨冷凝器、液氨中间槽，所述脱硫塔内设置有吸收段，所述吸收段上方依次设置有水洗净化段、高效除雾段、烟气蒸汽复热段，所述脱硫塔的上方设置有烟囱，所述烟囱的下端与烟气蒸汽复热段的上端连接，所述水洗净化段与高效除雾段之间设置有液氨蒸发冷却器，所述高效除雾段与烟气蒸汽复热段之间设置有气氨冷凝加热器，所述脱硫塔与气氨分离器连接，所述气氨分离器与氨压缩机连接，所述氨压缩机与脱硫塔连接，所述脱硫塔与氨冷凝器连接，所述氨冷凝器与液氨中间槽连接，所述液氨中间槽与脱硫塔连接。

[0008] 进一步，所述烟气蒸汽复热段内设置有蒸汽加热器，所述脱硫塔的烟气蒸汽复热段外壁设置有加热蒸汽管和冷凝水管，所述加热蒸汽管和冷凝水管分别与蒸汽加热器连接。

[0009] 进一步，所述液氨蒸发冷却器与气氨分离器的上部通过第一气氨管连接，气氨分离器的上端与氨压缩机通过第二气氨管连接，所述气氨分离器的下端与液氨蒸发冷却器通过第一液氨管连接，所述氨压缩机设置有外置的电机驱动，所述氨压缩机与气氨冷凝加热器通过压力气氨管连接。

[0010] 进一步，所述气氨冷凝加热器与氨冷凝器通过气液混合物管连接，所述气液混合物管上设置有第一截止阀，所述氨冷凝器的壳程上设置有氮气输入管，所述氮气输入管与氨冷凝器连接处设置有第二截止阀，所述氮气输入管与压力气氨管通过第一吹扫管连接，所述第一吹扫管上设置有第三截止阀，所述氨冷凝器的壳程上设置有第一放空管，所述第一放空管与氨冷凝器连接处设置有第四截止阀，所述氨冷凝器的壳程上设置有第二放空管，所述第二放空管与氨冷凝器连接处设置有第一安全泄放阀，所述氨冷凝器的管程使用循环水冷凝，所述氨冷凝器的管程的下端与循环水上水管连接，所述循环水上水管上设置有第五截止阀，所述氨冷凝器的管程的上端与循环水回水管连接，所述循环水回水管上设置有第六截止阀。

[0011] 进一步，所述氨冷凝器的壳程上端与液氨中间槽通过气相平衡管连接，所述气相平衡管与氨冷凝器的壳程上端连接处设置有第七截止阀，所述气相平衡管与液氨中间槽连接处设置有第八截止阀，所述氨冷凝器的壳程下端与液氨中间槽通过第二液氨管连接，所述第二液氨管上设置有第九截止阀。

[0012] 进一步，所述液氨中间槽上设置有第三放空管，所述第三放空管与液氨中间槽连接处设置有第十截止阀，所述第三放空管的末端与第二放空管的中部连通，最终从同一个管道放空；所述液氨中间槽上设置有第四放空管，所述第四放空管与液氨中间槽连接处设置有第二安全泄放阀，所述第四放空管的末端与第二放空管的中部连通，最终从同一个管道放空；所述液氨中间槽的上端还设置有液氨输入管，所述液氨输入管上设置有第十一截止阀，所述液氨中间槽的下端设置有排污油管，所述排污油管上设置有第十二截止阀，所述液氨中间槽上还设置有第三液氨管，所述第三液氨管与液氨中间槽的连接处设置有第十三截止阀，所述第三液氨管的另一端通过三通接头分别与液氨支路管的一端、第四液氨管的一端连接，所述液氨支路管的另一端、第四液氨管的另一端通过三通接头与第五液氨管的一端连接，所述第五液氨管的另一端与液氨蒸发冷却器连接，所述液氨支路管上设置有第十四节流阀，所述第四液氨管上设置有液氨输送泵。

[0013] 进一步，所述氮气输入管的中部通过三通接头分别连接第二吹扫管的一端、第三吹扫管的一端，所述第二吹扫管的另一端与第五液氨管的中部通过三通接头连接，所述第三吹扫管的另一端与液氨中间槽上端连接，所述第二吹扫管上设置有第十五截止阀，所述第三吹扫管的两端分别设置有第十六截止阀。

[0014] 使用上述湿法脱硫后烟气的氨工质循环工艺节能消白装置进行消白的方法，包括烟气冷却复热流程、氨工质循环流程和系统安全泄压及置换流程。

[0015] 上述湿法脱硫后烟气的氨工质循环工艺节能消白装置进行消白的方法，具体包括如下步骤：

[0016] (1)烟气冷却复热流程：

[0017] 锅炉烟气经过脱硫塔的吸收段将二氧化硫吸收完后，锅炉烟气进入到水洗净化段经工艺水喷淋除尘后，锅炉烟气进入液氨蒸发冷却器，锅炉烟气的热量被液氨蒸发冷却器管内蒸发的液氨带走热量，锅炉烟气得到冷却和部分冷凝，然后锅炉烟气进入高效除雾段进行除雾，除雾后的锅炉烟气的雾滴含量小于30mg/Nm3，除雾后的锅炉烟气进入气氨冷凝加热器；

[0018] 当不启用气氨冷凝加热器时，除雾后的锅炉烟气进入烟气蒸汽复热段，加热蒸汽通过加热蒸汽管进入烟气蒸汽复热段的蒸汽加热器与锅炉烟气进行热交换，将锅炉烟气加热到70-80℃，而后加热后的锅炉烟气从烟囱排入大气，加热蒸汽经热交换后形成冷凝水从冷凝水管排出；

[0019] 当启用气氨冷凝加热器时，则不启用蒸汽加热器，除雾后的锅炉烟气进入气氨冷凝加热器，被气氨冷凝加热器管内冷却冷凝的气氨加热到70-80℃，加热后的锅炉烟气经过烟气蒸汽复热段后直接从烟囱排入大气；

[0020] (2)氨工质循环流程：

[0021] 打开第十一截止阀、第十三截止阀、第十四节流阀，外网补充液氨通过液氨输入管进入液氨中间槽，液氨从液氨中间槽中依次经过第三液氨管、液氨支路管、第五液氨管进入脱硫塔的液氨蒸发冷却器中，液氨蒸发冷却器管内蒸发的气氨经过第一气氨管进入气氨分离器中，分离完成后的液氨经过气氨分离器下端的第一液氨管进入液氨蒸发冷却器中，分离完成后的气氨从气氨分离器上端的第二气氨管进入氨压缩机进行增压，增压后的气氨温度升高，经过压力气氨管进入脱硫塔的气氨冷凝加热器的管内，温度升高的气氨被气氨冷凝加热器管外的锅炉烟气冷却冷凝，使得锅炉烟气得到加热并升温到指定温度70-80℃，同时气氨得到冷却冷凝形成气液混合物，打开第一截止阀，气液混合物经过气液混合物管进入氨冷凝器进行全部冷凝，冷凝后的液氨经过第二液氨管进入液氨中间槽中，液氨中间槽中的液氨依次经过第三液氨管、液氨支路管、第五液氨管进入脱硫塔的液氨蒸发冷却器中，如此反复形成氨工质循环；

[0022] (3)系统安全泄压及置换流程：

[0023] 所述氨冷凝器上设置有第二放空管，所述第二放空管与氨冷凝器连接处安装有第一安全泄放阀；液氨中间槽上设置有第四放空管，所述第四放空管与液氨中间槽连接处安装有第二安全泄放阀，所述湿法脱硫后烟气的氨工质循环工艺节能消白装置需要置换时，可用氮气进行吹扫，液氨中间槽的底部设置有排污油管，打开第十二截止阀，即可通过排污油管将油污排到界区外进行统一处理。

[0024] 进一步，所述氮气吹扫流程由三个线路的氮气吹扫组成；

[0025] 第一线路吹扫：打开第三截止阀，氮气经由氮气输入管、第一吹扫管、压力气氨管进入脱硫塔的气氨冷凝加热器中，打开第一截止阀，氮气经过气液混合物管进入氨冷凝器中，打开第四截止阀，氮气从第一放空管排出，关闭第四截止阀，打开第九截止阀，氮气进入液氨中间槽，打开第十截止阀，氮气从第三放空管排到第二放空管，然后氮气从第二放空管排出；

[0026] 第二线路吹扫：打开第十五截止阀，氮气经过氮气输入管、第二吹扫管、第五液氨管进入液氨蒸发冷却器中，然后氮气经过第一气氨管进入气氨分离器中，随后氮气经过第二气氨管进入氨压缩机中，然后氨压缩机中的氮气经过压力气氨管进入脱硫塔的气氨冷凝加热器中，与第一线路吹扫的氮气混合继续重复第一线路吹扫；

[0027] 第三线路吹扫：打开第十六截止阀，氮气经过第三吹扫管进入液氨中间槽中，打开第十截止阀，氮气从第三放空管排到第二放空管，然后氮气从第二放空管排出。

[0028] 本实用新型所述湿法脱硫后烟气的氨工质循环工艺节能消白装置包括氨工质循环相关设备，利用塔内置氨蒸发器冷却烟气，再利用蒸发的气氨经过压缩机加压升温后去加热烟气，来实现烟气除湿和升温，实现烟气消白。

[0029] 本实用新型中由于氨系统管道均属于压力容器和压力管道，所以本实用新型装置设置了完善的安全泄压和管线吹扫系统，确保氨工质循环系统在停用时，对系统进行氮气吹扫，确保系统氧含量小于0.2％为合格。

[0030] 本实用新型的积极效果：

[0031] (1)本实用新型所述氨蒸发冷却器、气氨冷凝加热器、蒸汽加热器均采用了高效光管翅片式换热器，材质可为316L不锈钢或C276哈氏合金或2205双相合金钢材质，由于采用翅片，强化了传热，减少了管外气相热阻，使得总传热系数增大，有利于迅速传热，并使得换热面积较小。

[0032] (2)采用了氨工质作为传热循环介质，由于是利用相变热，相变热较大，因此所需要的循环量小，相对于其他技术的水冷却而言，换热设备容积小，系统管线小，塔体改造范围小，投资省。

[0033] (3)由于采用了氨工质循环，进行烟气冷却和加热，不消耗额外加热蒸汽，消耗循环水量较低。

[0034] (4)由于采用了氨工质循环，塔内氨蒸发器蒸发出的气氨可以额外抽出少量一部分，为电厂的脱硝装置提供气氨，实现了与脱硝氨区的功能耦合，可以停用原有的脱硝装置的氨蒸发设备，具有节能意义。

[0035] (5)本实用新型装置特别适用于氨法脱硫装置的消白改造，可以和原有的SCR或者SNCR氨区进行耦合，共享氨的贮存和氨水制备功能。

[0036] (6)本装置消耗的冷源为循环水，由于新增量很少，且对循环水质要求不高，可以利用电厂原有的循环水，不需要新建冷却塔。本装置运行仅压缩机消耗部分电能和少量循环水，运行成本低。附图说明

[0037] 图1为本实用新型所述湿法脱硫后烟气的氨工质循环工艺节能消白装置的工艺流程图；

[0038] 图中，1脱硫塔，2气氨分离器，3氨压缩机，4氨冷凝器，5液氨中间槽，11吸收段，12水洗净化段，13高效除雾段，14烟气蒸汽复热段，141蒸汽加热器，142加热蒸汽管，143冷凝水管，15烟囱，16液氨蒸发冷却器，17气氨冷凝加热器，60第一气氨管，61第二气氨管，62第一液氨管，63压力气氨管，70气液混合物管，701第一截止阀，71氮气输入管，711第二截止阀，72第一吹扫管，721第三截止阀，73第一放空管，731第四截止阀，74第二放空管，741第一安全泄放阀，75循环水上水管，751第五截止阀，76循环水回水管，761第六截止阀，77第二吹扫管，771第十五截止阀，78第三吹扫管，781第十六截止阀，80气相平衡管，801第七截止阀，802第八截止阀，81第二液氨管，811第九截止阀，82第三放空管，821第十截止阀，83第四放空管，831第二安全泄放阀，84液氨输入管，841第十一截止阀，85排污油管，851第十二截止阀，86第三液氨管，861第十三截止阀，87液氨支路管，871第十四截止阀，88第四液氨管，89第五液氨管，90液氨输送泵。

具体实施方式

[0039] 下面结合实施例对本实用新型做进一步说明。

[0040] 为了解决现有技术中消除白色烟羽的三种技术流派存在设备庞大且管材受到原烟气烟温降低，出现酸露点的腐蚀和换热器积灰的影响、冷却器容易结垢堵塞，操作较为困难等问题，本实用新型提供一种湿法脱硫后烟气的氨工质循环工艺节能消白装置。

[0041] 本实用新型使用湿法脱硫后烟气的氨工质循环工艺节能消白装置进行消白的原理：所述的锅炉烟气经过脱硫塔1内的吸收段11进行大部分二氧化硫吸收完后，进入到水洗净化段12，饱和湿烟气被工艺水喷淋除尘后，进入液氨蒸发冷却器16，管内的液氨蒸发带走部分热量，蒸发出的气氨通过第一气氨管60进入气氨分离器2，气氨分离器2下端分离出的液氨，通过第一液氨管62进入液氨蒸发冷却器16中；气氨分离器2上端出来的气氨通过第二气氨管61进入氨压缩机3进行增压升温后进入脱硫塔1的气氨冷凝加热器17的管内，锅炉烟气被气氨冷凝加热器17管内的来自氨压缩机3的气氨所加热，气氨得到冷却和部分冷凝，出气氨冷凝加热器17的锅炉烟气得到升温到预定温度后，经过直排烟囱15或者原烟筒排放到大气中。冷凝后的气液混合物通过气液混合物管70进入氨冷凝器4的壳程，被氨冷凝器4管外的循环水带走热量，循环水经过循环水上水管75进入氨冷凝器4的管外，热交换后从循环水回水管76返回到界外。氨冷凝器4底部冷凝的液氨经过第二液氨管81流入到液氨中间槽5，液氨支路管87上安装有第十四节流阀871，将液氨送往液氨蒸发冷却器16的管内。原始未建立循环阶段，液氨中间槽5注入液氨后，可启动液氨输送泵90将液氨送往液氨蒸发冷却器
16的管内。待循环建立后，可切换为液氨支路管87调节。本实用新型所述湿法脱硫后烟气的氨工质循环工艺节能消白装置带有安全泄放阀和氮气吹扫及放空管线。液氨中间槽5的底部设置有排污油管85，打开第十二截止阀851，即可通过排污油管85将油污排到界区外进行统一处理。

[0042] 原始开车阶段，中间槽注入液氨后，可启动液氨输送泵110将液氨送往300，待系统建立带压循环后，可切换为2支路调节。整个系统

[0043] 本实用新型所述锅炉烟气的走向途径：吸收后的饱和锅炉烟气依次经过水洗净化段12、液氨蒸发冷却器16、高效除雾段13、气氨冷凝加热器17、烟气蒸汽复热段14，最终从烟囱15排入大气。

[0044] 本实用新型采用了氨工质循环，锅炉烟气冷却所需要移除的热量由液氨蒸发冷却器16管内的液氨蒸发带走，在高效除雾段13与烟气蒸汽复热段14之间设置有气氨冷凝加热器17，所述气氨冷凝加热器17采用了氨压缩机3出口的热氨作为热源对锅炉烟气进行加热。同时烟气蒸汽复热段14内设置的蒸汽加热器141仅作为不正常工况下使用，比如氨工质循环未启用等工况。

[0045] 本实用新型所述气氨分离器2采用旋风型，结构形式为立式长锥体，带中心管结构。所述氨蒸发冷却器16内工作压力为0.45MPa(A),蒸发温度约0.5℃，气氨冷凝加热器内工作压力为1.95MPa(A),工作温度为110-47℃，氨冷凝器内工作压力为1.95MPa，冷凝温度为47.5℃。所述氨压缩机3采用离心式或者螺杆式，氨压缩机3吸入压力为0.45MPa,要求压比不低于4.33，气氨冷凝加热器17采用双管程或者四管程，为了加强传热可采用波纹换热管。所述氨蒸发冷却器16、气氨冷凝加热器17、蒸汽加热器141均采用了高效光管翅片式换热器，材质可为316L 不锈钢或C276哈氏合金或2205双相合金钢材质，由于采用翅片，强化了传热，减少了管外气相热阻，使得总传热系数增大，有利于迅速传热，并使得换热面积较小。所述氨冷凝器4的管程采用循环水进行冷却，循环水传热温差不高于10℃，夏季上水温度不高于32℃。所述氨蒸发冷却器16、气氨冷凝加热器17、蒸汽加热器141均采用塔内置安装，均生根布置在塔内的经过防腐的钢支撑梁上。塔壁外侧开法兰口与内部换热主管相连作为第五液氨管89、第一气氨管60、压力气氨管63、加热蒸汽管142和冷凝水管143的接口。

[0046] 本实用新型所述湿法脱硫后烟气的氨工质循环工艺节能消白装置带有安全泄放装置和放空管线，可以在停炉期间对系统进行吹扫置换，液氨中间槽5的底部有排污油管85送往界区外进行处理。所述蒸汽加热器141在氨工质循环投用的工作状态下，是不通入蒸汽的，处于未启用状态，当氨循环工质故障时，可即使投用蒸汽加热器141，使得在任何状态下，烟气出口设计温度均不低于70℃，确保全工况下，白烟均可消失。所述氨冷凝器4和液氨中间槽5的材质为Q345R，或者不低于此标准的材质，液氨管线材质均为16Mn或者304不锈钢，氨介质管路的阀门均应采用氨用截止阀，压力等级不低于2.5MPa，密封采用FM面，氨冷凝器4和液氨中间槽5顶部的安全阀应采用全启式。

[0047] 实施例1 装置

[0048] 本实施例所述湿法脱硫后烟气的氨工质循环工艺节能消白装置，包括脱硫塔1、气氨分离器2、氨压缩机3、氨冷凝器4、液氨中间槽5，所述脱硫塔1内设置有吸收段11，所述吸收段11上方依次设置有水洗净化段12、高效除雾段13、烟气蒸汽复热段14，所述脱硫塔1的上方设置有烟囱15，所述烟囱15的下端与烟气蒸汽复热段14的上端连接，所述水洗净化段12与高效除雾段13之间设置有液氨蒸发冷却器16，所述高效除雾段13与烟气蒸汽复热段14之间设置有气氨冷凝加热器17，所述脱硫塔1与气氨分离器2连接，所述气氨分离器2与氨压缩机3连接，所述氨压缩机3与脱硫塔1连接，所述脱硫塔1与氨冷凝器4连接，所述氨冷凝器4与液氨中间槽5连接，所述液氨中间槽5与脱硫塔1连接。

[0049] 实施例2 装置

[0050] 本实施例所述湿法脱硫后烟气的氨工质循环工艺节能消白装置，见图1，包括脱硫塔1、气氨分离器2、氨压缩机3、氨冷凝器4、液氨中间槽5，所述脱硫塔1内设置有吸收段11，所述吸收段11上方依次设置有水洗净化段12、高效除雾段13、烟气蒸汽复热段14，所述脱硫塔1的上方设置有烟囱15，所述烟囱15的下端与烟气蒸汽复热段14的上端连接，所述水洗净化段12与高效除雾段13之间设置有液氨蒸发冷却器16，所述高效除雾段13与烟气蒸汽复热段14之间设置有气氨冷凝加热器17，所述脱硫塔1与气氨分离器2连接，所述气氨分离器2与氨压缩机3连接，所述氨压缩机3与脱硫塔1连接，所述脱硫塔1与氨冷凝器4连接，所述氨冷凝器4与液氨中间槽5连接，所述液氨中间槽5与脱硫塔1连接。所述烟气蒸汽复热段14内设置有蒸汽加热器141，所述脱硫塔1的烟气蒸汽复热段14外壁设置有加热蒸汽管142和冷凝水管143，所述加热蒸汽管142和冷凝水管143分别与蒸汽加热器141连接。所述液氨蒸发冷却器16与气氨分离器2的上部通过第一气氨管60连接，气氨分离器2的上端与氨压缩机3通过第二气氨管61连接，所述气氨分离器2的下端与液氨蒸发冷却器16通过第一液氨管62连接，所述氨压缩机3设置有外置的电机驱动31，所述氨压缩机3与气氨冷凝加热器17通过压力气氨管63连接。所述气氨冷凝加热器17与氨冷凝器4通过气液混合物管70连接，所述气液混合物管70上设置有第一截止阀701，所述氨冷凝器4的壳程上设置有氮气输入管71，所述氮气输入管71与氨冷凝器4连接处设置有第二截止阀711，所述氮气输入管71与压力气氨管63通过第一吹扫管72连接，所述第一吹扫管72上设置有第三截止阀721，所述氨冷凝器4的壳程上设置有第一放空管73，所述第一放空管73与氨冷凝器4连接处设置有第四截止阀
731，所述氨冷凝器4的壳程上设置有第二放空管74，所述第二放空管74与氨冷凝器4连接处设置有第一安全泄放阀741，所述氨冷凝器4的管程使用循环水冷凝，所述氨冷凝器4的管程的下端与循环水上水管75连接，所述循环水上水管75上设置有第五截止阀751，所述氨冷凝器4的管程的上端与循环水回水管76连接，所述循环水回水管76上设置有第六截止阀761。
所述氨冷凝器4的壳程上端与液氨中间槽5通过气相平衡管80连接，所述气相平衡管80与氨冷凝器4的壳程上端连接处设置有第七截止阀801，所述气相平衡管80与液氨中间槽5连接处设置有第八截止阀802，所述氨冷凝器4的壳程下端与液氨中间槽5通过第二液氨管81连接，所述第二液氨管81上设置有第九截止阀811。所述液氨中间槽5上设置有第三放空管82，所述第三放空管82与液氨中间槽5连接处设置有第十截止阀821，所述第三放空管82的末端与第二放空管74的中部连通，最终从同一个管道放空；所述液氨中间槽5上设置有第四放空管83，所述第四放空管83与液氨中间槽5连接处设置有第二安全泄放阀831，所述第四放空管83的末端与第二放空管74的中部连通，最终从同一个管道放空；所述液氨中间槽5的上端还设置有液氨输入管84，所述液氨输入管84上设置有第十一截止阀841，所述液氨中间槽5的下端设置有排污油管85，所述排污油管85上设置有第十二截止阀851，所述液氨中间槽5上还设置有第三液氨管86，所述第三液氨管86与液氨中间槽5的连接处设置有第十三截止阀861，所述第三液氨管86的另一端通过三通接头分别与液氨支路管87的一端、第四液氨管
88的一端连接，所述液氨支路管87的另一端、第四液氨管88的另一端通过三通接头与第五液氨管89的一端连接，所述第五液氨管89的另一端与液氨蒸发冷却器16连接，所述液氨支路管87上设置有第十四节流阀871，所述第四液氨管88上设置有液氨输送泵90。所述氮气输入管71的中部通过三通接头分别连接第二吹扫管77的一端、第三吹扫管78的一端，所述第二吹扫管77的另一端与第五液氨管89的中部通过三通接头连接，所述第三吹扫管78的另一端与液氨中间槽5上端连接，所述第二吹扫管77上设置有第十五截止阀771，所述第三吹扫管78的两端分别设置有第十六截止阀781。

[0051] 实施例3 消白的方法

[0052] 使用实施例2所述湿法脱硫后烟气的氨工质循环工艺节能消白装置进行消白的方法，包括烟气冷却复热流程、氨工质循环流程和系统安全泄压及置换流程；具体包括如下步骤：

[0053] (1)烟气冷却复热流程：

[0054] 锅炉烟气经过脱硫塔1的吸收段11将二氧化硫吸收完后，锅炉烟气进入到水洗净化段12经工艺水喷淋除尘后，锅炉烟气进入液氨蒸发冷却器16，锅炉烟气的热量被液氨蒸发冷却器16管内蒸发的液氨带走热量，锅炉烟气得到冷却和部分冷凝，然后锅炉烟气进入高效除雾段13进行除雾，除雾后的锅炉烟气的雾滴含量小于30mg/Nm3，除雾后的锅炉烟气进入气氨冷凝加热器17；

[0055] 当不启用气氨冷凝加热器17时，除雾后的锅炉烟气进入烟气蒸汽复热段14，加热蒸汽通过加热蒸汽管142进入烟气蒸汽复热段14的蒸汽加热器141与锅炉烟气进行热交换，将锅炉烟气加热到70-80℃，而后加热后的锅炉烟气从烟囱15排入大气，加热蒸汽经热交换后形成冷凝水从冷凝水管143排出；

[0056] 当启用气氨冷凝加热器17时，则不启用蒸汽加热器141，除雾后的锅炉烟气进入气氨冷凝加热器17，被气氨冷凝加热器17管内冷却冷凝的气氨加热到70-80℃，加热后的锅炉烟气经过烟气蒸汽复热段14后直接从烟囱15排入大气；

[0057] (2)氨工质循环流程：

[0058] 打开第十一截止阀841、第十三截止阀861、第十四节流阀871，外网补充液氨通过液氨输入管84进入液氨中间槽5，液氨从液氨中间槽5中依次经过第三液氨管86、液氨支路管87、第五液氨管89进入脱硫塔1的液氨蒸发冷却器16中，液氨蒸发冷却器16管内蒸发的气氨经过第一气氨管60进入气氨分离器2中，分离完成后的液氨经过气氨分离器2下端的第一液氨管62进入液氨蒸发冷却器16中，分离完成后的气氨从气氨分离器2上端的第二气氨管61进入氨压缩机3进行增压，增压后的气氨温度升高，经过压力气氨管63进入脱硫塔1的气氨冷凝加热器17的管内，温度升高的气氨被气氨冷凝加热器17管外的锅炉烟气冷却冷凝，使得锅炉烟气得到加热并升温到指定温度70-80℃，同时气氨得到冷却冷凝形成气液混合物，打开第一截止阀701，气液混合物经过气液混合物管70进入氨冷凝器4进行全部冷凝，冷凝后的液氨经过第二液氨管81进入液氨中间槽5中，液氨中间槽5中的液氨依次经过第三液氨管86、液氨支路管87、第五液氨管89进入脱硫塔1的液氨蒸发冷却器16中，如此反复形成氨工质循环；

[0059] (3)系统安全泄压及置换流程：

[0060] 所述氨冷凝器4上设置有第二放空管74，所述第二放空管74与氨冷凝器4连接处安装有第一安全泄放阀741；液氨中间槽5上设置有第四放空管83，所述第四放空管83与液氨中间槽5连接处安装有第二安全泄放阀831，所述湿法脱硫后烟气的氨工质循环工艺节能消白装置需要置换时，可用氮气进行吹扫，液氨中间槽5的底部设置有排污油管85，打开第十二截止阀851，即可通过排污油管85将油污排到界区外进行统一处理。

[0061] 进一步，所述氮气吹扫流程由三个线路的氮气吹扫组成；

[0062] 第一线路吹扫：打开第三截止阀721，氮气经由氮气输入管71、第一吹扫管72、压力气氨管63进入脱硫塔1的气氨冷凝加热器17中，打开第一截止阀701，氮气经过气液混合物管70进入氨冷凝器4中，打开第四截止阀731，氮气从第一放空管73排出，关闭第四截止阀731，打开第九截止阀811，氮气进入液氨中间槽5，打开第十截止阀821，氮气从第三放空管
82排到第二放空管74，然后氮气从第二放空管74排出；

[0063] 第二线路吹扫：打开第十五截止阀771，氮气经过氮气输入管71、第二吹扫管77、第五液氨管89进入液氨蒸发冷却器16中，然后氮气经过第一气氨管60进入气氨分离器2中，随后氮气经过第二气氨管61进入氨压缩机3中，然后氨压缩机3中的氮气经过压力气氨管63进入脱硫塔1的气氨冷凝加热器17中，与第一线路吹扫的氮气混合继续重复第一线路吹扫；

[0064] 第三线路吹扫：打开第十六截止阀781，氮气经过第三吹扫管78进入液氨中间槽5中，打开第十截止阀821，氮气从第三放空管82排到第二放空管74，然后氮气从第二放空管74排出。

[0065] 实施例4应用实例

[0066] 某化工企业锅炉设计能力为160t/h，该公司建设了烟气氨法脱硫装置，采用了饱和结晶工艺，单塔满负荷烟气量约21×104Nm3/h，设计煤种硫含量0.55％，设计出口二氧化硫排放浓度可以达到35mg以下，氮氧化物可以达到50mg以下，实际运行时，烟气拖尾较为严重。应用如图1所示湿法脱硫后烟气的氨工质循环工艺节能消白装置进行消白的方法，其中包括新增主要设备：液氨蒸发冷却器16，高效除雾段13，气氨冷凝加热器17，蒸汽加热器141，气氨分离器4，氨压缩机3，氨冷凝器4，液氨中间槽5，其中液氨蒸发冷却器16设计热负
4 2
荷为320×10 kcal/h，光管换热面积为228m ,管内液氨蒸发温度为0.5℃，蒸发压力为
0.45MPa(A),气氨冷凝加热器17设计热负荷为143×104kcal/h，光管换热面积为128m2，冷凝温度为47℃，蒸汽加热器141设计热负荷为176×104kcal/h，光管换热面积为247m2，氨压缩机3采用螺杆式，额定制冷量为3720Kw,氨冷凝器采用双管程，管程采用波纹管，按全冷设
4 4
计，设计热负荷为357×10 kcal/h，实际运行热负荷110×10 kcal/h，设计换热面积为
780m2。液氨中间槽5容积为V＝9m3,采用Q345R材质。本应用实践后，烟气经过液氨蒸发冷却器16降低到45℃，再经过高效除雾段13，出口液滴含量小于30mg/Nm3,再经过气氨冷凝加热器17经过管内的气氨冷凝加热烟气，使得烟气温度升高到70℃，通过烟囱15排放大气，在循环工质未工作情况或者故障情况下，可启动蒸汽加热器141进行直接升温消白，作为短期备用措施。在本例实施中，出口超净粉尘仪在线监测显示出口尘数据为3.2mg/Nm3,且烟囱15出口无白色烟羽现象。

[0067] 以上详细叙述了本实用新型的实施案例，应当理解，本领域的普通专业人士，无须创新的劳动就可以根据本实用新型的具体构思和流程原理作出一些修改和调整，因此本技术领域中普通人员依本实用新型的构思在现有的技术基础上通过逻辑分析推理或者简单的试验可以得到本方案，皆应在有本权利要求书所确定的保护范围内。

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一种湿法脱硫后烟气的氨工质循环工艺节能消白装置

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