專利名稱：一種冷水溶解電解除硬加堿法煙氣脫硫裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及分離提取煙氣中二氧化硫(SO2)等氣體，利用煙氣熱量，加熱水，生產蒸餾水的方法及裝置。屬于環(huán)保領域。
背景技術：
目前，電力工業(yè)是造成SO2污染和酸雨的主要行業(yè)，SO2的大量排放導致中國城市的空氣污染十分嚴重。SO2排放造成了嚴重的酸雨污染和生態(tài)損害，因而其環(huán)境影響受到了極大關注。世界銀行的一份報告《碧水藍天——展望21世紀的中國環(huán)境》估算了中國大氣污染和水污染對環(huán)境的影響。根據(jù)支付意愿價值法估算，中國目前(1995)大氣和水污染的損失約占GDP的8％；若采用人力資本估值法，其損失相當于GDP的3.5％。隨著SO2排放量的增加，所導致的損失成本迅速增加。根據(jù)有關研究，1995年我國由于酸雨和SO2污染造成農作物、森林和人體健康等方面的經濟損失為1100多億元，已接近當年國民生產總值的2.0％，成為制約我國經濟和社會發(fā)展的重要因素。因此，對SO2排放的控制已勢在必行。
由于對排放到大氣中的二氧化硫(SO2)，環(huán)境監(jiān)控不斷加強，所以為從煙氣中除去這些氣體，開發(fā)更有效和更經濟的裝置的工作一直繼續(xù)著。特別是在燃煤發(fā)電廠中，施加了不少限制，這些限制總是要求提高煙氣中除去二氧化硫(SO2)的效能。
煙氣二氧化硫(SO2)除去系統(tǒng)一般分為(a)干式洗滌系統(tǒng)和(b)濕式洗滌系統(tǒng)，干式洗滌系統(tǒng)中，試劑的溶液或漿液被噴撒在熱煙氣中，使其水分被蒸發(fā)，然后收集相當干的有利于處理的副產品；在濕式洗滌系統(tǒng)中，使試劑例如堿試劑或堿土試劑的溶液或漿液與氣體接觸，然后收集和處理濕淤泥。
干式洗滌系統(tǒng)一般又分為兩類。一類是干式噴射裝置或垂直反應器，在這種裝置中吸附劑被噴撒在含二氧化硫(SO2)的煙氣流中，在接觸之前可選擇地除去飛灰。另一類是干吸附劑噴射法，其中，在可能含有催化劑的吸附劑被噴射在穿過氣體的水平輸送管道中，然后在排放大氣之前除去氣體中的干的固體反應物和過量的吸附劑。垂直反應器型的干式系統(tǒng)主要適合用在二氧化硫(SO2)含量低的氣體，可以得到較高的二氧化硫(SO2)除去百分數(shù)，而用干吸附劑噴射型的干式系統(tǒng)，一般從氣體中除去二氧化硫(SO2)的百分數(shù)比較低。因此，目前公知的煙氣脫硫技術均是化學法，費用均較高，處理難度都較大，對于煙氣的資源化，減少二次污染都有一定的難度。

發(fā)明內容
本實用新型的目的是提供一種將鍋爐煙氣中的二氧化硫(SO2)、水蒸汽(H2O)及廢熱資源化的裝置和方法，此裝置和方法是利用化學法實現(xiàn)煙氣的凈化，利用煙氣中二氧化硫(SO2)氣體在冷水中有強大的溶解能力，電解陰極槽內的水顯堿性，可增加水對二氧化硫氣體的吸收；電解陽極槽內的水顯酸性，可使亞硫酸變?yōu)槎趸驓怏w，而加熱溶解有二氧化硫氣體的水，二氧化硫氣體會從水中釋出，即二氧化硫氣體，隨溫度不同而溶解度不同的特點，用物理溶解法實現(xiàn)各種氣體的分離提取，使其資源化的方法。
二氧化硫(亞硫酸酐)理化性質無色氣體。有強烈刺激性氣味。分子式SO2。分子量64.07。相對密度2.264(0℃)。熔點-72.7℃。沸點-10℃。蒸氣壓338.32kPa(2538mmHg 21.11℃)。在水中溶解度8.5％(25℃)。在1大氣壓，0℃，1升水，二氧化硫氣體的溶解量為79.789升。在1大氣壓，20℃，1升水，二氧化硫氣體的溶解量為40升。
二氧化硫在水中的溶解度

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是一種冷水溶解電解除硬加堿法煙氣脫硫裝置由除塵脫硫裝置及附屬裝置連接組成，煙氣除塵脫硫裝置為連接煙道和煙囪的封閉容器，封閉容器上依次安裝有煙氣換熱器、熱管蒸發(fā)器、擴容器、煙氣加熱蒸餾器、噴淋洗煙除塵器等順序安裝組成的煙氣降溫擴容減速除塵裝置；由水冷煙氣器、冷水溶解煙氣脫硫器、冷水噴淋器、收水器等順序安裝組成的煙氣脫硫裝置；由引風機、換熱器、煙氣換熱器、煙囪等順序安裝組成的脫硫煙氣升溫排放裝置；由原水補水管、原水蓄水池、原水給水泵、熱虹吸煙氣加熱蒸發(fā)器、蒸餾器循環(huán)冷卻器、冷凝水積水井、蒸餾濃水排放器、不冷凝氣體排氣器、煙氣加熱蒸餾器、熱虹吸蒸餾蒸發(fā)器、循環(huán)冷卻水泵、冷卻水噴淋器、冷卻塔等順序安裝組成的煙氣加熱蒸餾裝置；由冷工藝水噴淋器、制冷機、冷卻塔等順序安裝布置組成的低溫工藝水裝置；由工藝水積水池、工藝水循環(huán)泵、水冷煙氣器、工藝水沉淀過濾器、濾水器、換熱器、電解陽極槽、電解陰極槽、沉淀器、二氧化碳氣體注入器、儲氫器、直流電源、電導線、熱管冷凝器、氣液分離器、工藝水循環(huán)冷卻管道、冷卻塔、工藝水中間蓄水池等順序安裝組成的溶解硫工藝水釋放循環(huán)裝置；由氣液分離器、氣液分離器排氣管道、氣體冷卻器、亞硫酸收集罐、冷卻器、二氧化硫氣體管道、二氧化硫氣體壓縮機、二氧化硫氣體壓縮冷凝器、二氧化硫液體儲罐、冷卻塔等順序安裝布置組成的溶解硫回收裝置；由工藝水沉淀過濾器、工藝水灰漿管道、工藝水灰漿泵、儲灰水池、洗煙灰漿泵、洗煙灰水泵、洗煙水積水槽、洗煙水沉淀過濾器、洗煙清水管、洗煙清水泵、沖灰水管、沖灰噴水頭、洗煙噴淋器等順序安裝布置組成的清灰排泥裝置。
在煙氣脫硫裝置中，封閉容器內煙氣換熱器的下游為熱管蒸發(fā)器，熱管蒸發(fā)器通過熱管聯(lián)絡管道與加熱工藝水的熱管冷凝器連接，熱管蒸發(fā)器順序連接擴容器，擴容器的下方為集灰器，擴容器順序連接熱虹吸煙氣加熱蒸發(fā)器，熱虹吸煙氣加熱蒸發(fā)器與原水蓄水池、熱虹吸蒸餾蒸發(fā)器、不冷凝氣體排氣器連接，熱虹吸煙氣加熱蒸發(fā)器與噴淋洗煙除塵器順序連接，噴淋洗煙除塵器的下部設有洗煙水積水槽，熱虹吸煙氣加熱蒸發(fā)器、噴淋洗煙除塵器的上部設有洗煙噴淋器，水冷煙氣器與噴淋洗煙除塵器順序連接，水冷煙氣器的下部為工藝水積水池，工藝水積水池通過工藝水管道、工藝水循環(huán)泵與水冷煙氣器連接，水冷煙氣器同時與工藝水沉淀過濾器連接，冷水溶解煙氣脫硫器與水冷煙氣器順序連接，冷水溶解煙氣脫硫器的下部為工藝水積水池，冷水溶解煙氣脫硫器與冷工藝水噴淋器順序連接，冷工藝水噴淋器通過管道與制冷機連接，冷工藝水噴淋器與收水器順序連接，收水器與引風機順序連接，引風機與換熱器順序連接，換熱器與工藝水循環(huán)冷卻管道連接，換熱器順序連接煙氣換熱器，煙氣換熱器與煙囪順序連接，煙氣換熱器、熱管蒸發(fā)器上均設有清灰噴淋器，清灰噴淋器與清灰介質管道連接。
一種冷水溶解電解除硬加堿法煙氣脫硫裝置，其方法原理是冷水對二氧化硫氣體有強大的溶解能力，電解陰極槽內的水顯堿性，可增加水對二氧化硫氣體的吸收。電解陽極槽內的水顯酸性，可使亞硫酸變?yōu)槎趸驓怏w，而加熱溶解有二氧化硫氣體的水，二氧化硫氣體會從水中釋出。
一種冷水溶解電解除硬加堿法煙氣脫硫裝置，其工藝流程是用換熱器冷卻煙氣，使煙氣中的水蒸汽冷凝脫除，用擴容器、水噴淋裝置將煙氣除塵，用水冷煙氣器降低煙溫，用冷水噴淋，溶解煙氣中的二氧化硫氣體，對溶解有二氧化硫氣體的冷水加熱，使二氧化硫氣體從水中釋出。
煙氣系統(tǒng)是利用煙氣中的水蒸汽、二氧化硫氣體、氯化氫氣體、二氧化碳氣體的物理特性，通過煙道將煙氣引入煙氣換熱器、熱管蒸發(fā)器、擴容器、煙氣加熱蒸餾器，對煙氣換熱降溫，使煙氣中的水蒸汽放熱冷凝，結露霧化，煙氣中的酸性氣體形成酸溶液，酸溶液與煙氣中的堿性粉塵產生化學反應，生成酸鹽混合物，將煙氣擴容，降低煙氣的流速，使煙氣中的粉塵沉降，將煙氣引入噴淋洗煙除塵器，使煙氣洗滌除塵，將煙氣引入水冷煙氣器，使煙氣進一步降溫，將煙氣引入冷水溶解煙氣脫硫器，用冷水噴淋器噴淋的冷水，溶解煙氣中的二氧化硫氣體，脫硫后的煙氣，經收水器脫水，通過引風機、經冷卻器、煙氣換熱器加熱，通過煙囪排出。
工藝水系統(tǒng)是將冷水引到冷水噴淋器，噴淋于冷水溶解煙氣脫硫器上，匯同經收水器脫除的煙氣夾帶水一起，將溶解有二氧化硫氣體的工藝水匯集于集水池，通過管道、水泵，將水泵入水冷煙氣器，對煙氣冷卻，吸熱后的工藝水，引入沉淀過濾器，過濾澄清的工藝水，進入冷卻器、換熱器，將換熱器加熱的工藝水引入電解陽極槽，使水顯酸性，再進入熱管冷凝器加熱后進入氣液分離器，氣液分離器工藝出水引出，進入二氧化碳氣體注入器，加入二氧化碳氣體，引到電解陰極槽，電解放出氫氣，受集于儲氫器中，工藝水引入沉淀器，經沉淀處理的工藝水，接入熱交換器，再接入冷卻塔冷卻，經中間蓄水池、水泵，將工藝水泵入制冷機冷卻降溫后，引入冷水噴淋器，對冷水溶解煙氣脫硫器噴淋，構成循環(huán)；制冷機為電動熱泵，或溴化鋰吸收式制冷機，熱源為蒸汽，或是熱管傳送的煙氣熱量，或是熱源為蒸汽和熱管傳送的煙氣熱量共同加熱，排熱可先加熱工藝水、冷煙氣后，經冷卻塔排放，或直接經冷卻塔排放。
二氧化硫氣體收集系統(tǒng)，是將氣液分離器分離出的二氧化硫氣體和水蒸汽、二氧化碳等氣體的混合物，經氣體冷卻器冷卻，使水蒸汽結露，成為亞硫酸提取，二氧化硫氣體通過氣體壓縮冷凝器使其冷凝液化，形成二氧化硫液體；氣體壓縮冷凝器的排熱可加熱工藝水、冷煙氣后，經冷卻塔排放，或直接經冷卻塔排放。
煙氣降溫熱回收水處理脫鹽系統(tǒng)，通過煙氣加熱蒸餾器、冷卻塔等部件順序布置裝配組成的冷水溶解電解除硬加堿法煙氣脫硫裝置煙氣降溫熱回收水處理脫鹽系統(tǒng)；煙氣加熱蒸發(fā)器為平行六面體結構，煙氣加熱蒸發(fā)器的頂部出水口連接傾斜管道，傾斜管道上面有管口連接安裝不冷凝性氣體排放裝置，傾斜管道連接縱向布置的熱虹吸管，熱虹吸管上端出口連接上置蒸發(fā)器，蒸發(fā)器底部連接有下水管道與煙氣加熱蒸發(fā)器的底部進水管連接，蒸發(fā)器頂部連接有排汽管道，與煙氣加熱蒸餾器的蒸餾裝置連接，蒸餾裝置內有冷凝器，與循環(huán)冷卻水泵、管道和冷卻塔連接，煙氣加熱蒸發(fā)器進水管與出水管為對角線等流徑布置，煙氣加熱蒸發(fā)器的頂部安裝有清灰裝置；煙氣加熱蒸發(fā)器的橫向截面為矩形結構或其它形狀結構，縱向截面為平行四邊形結構或其它形狀結構，煙氣加熱蒸發(fā)器的底部與腔體的底部平行一致或有一定空間，上頂部和腔體的頂部蓋板平面逐步順延，寬度逐漸增加，或有一定空間，形成煙氣匯集腔，煙氣加熱蒸發(fā)器有足夠的表面積，耐腐蝕。
冷水溶解電解除硬加堿法煙氣脫硫裝置的電解除硬加堿工藝系統(tǒng)，是將換熱器加熱的工藝水引入電解陽極槽，使水顯酸性，再進入熱管冷凝器加熱后進入氣液分離器，氣液分離器工藝出水引出，進入二氧化碳氣體注入器，加入二氧化碳氣體，引到電解陰極槽，電解放出氫氣，受集于儲氫器中，工藝水引入沉淀器，經沉淀處理的工藝水，接入熱交換器，直流電源的正極通過電導線與電解陽極槽陽極連接，直流電源的負極通過電導線與電解陰極槽陰極連接，電解陽極槽內的電隔板與電解陰極槽內的電隔板之間為同一塊導體，或通過電導線互相連接的導體；電解陰極槽陰極為彈性金屬電極，通過與除垢裝置的相對運動實現(xiàn)除垢。
當電解質溶解在水中時，便離解成帶電的微?！x子，這種過程稱為電離。例如Ca(HCO3)2溶解在水中時，便離解為Ca2+離子和HCO3-離子在水中也同樣有少量的水分子離解
因此，在水溶液中，除了電解質的離子外，還含有若干數(shù)量的氫離子(H+)與氫氧離(OH-)子。
離子是在溶液中運動著的，當直流電通過電解質水溶液時，離子便按照同性相斥，異性相吸的原理來運動，帶正電荷的陽離子向陰極遷移，帶負電荷的陰離子向陽極遷移。陽離子到達陰極時在陰極上放電，結果失掉了所帶的正電荷而變成不帶電的原子。同理，陰離子到達陽極時便在陽極上放電，結果失掉了所帶的負電荷也變成了不帶電的原子。
當電解原水時，OH-離子在陽極上放電變成了氧原子，隨后變成了氧分子而逸出。
即在陽極產生氧氣、氯氣。陰極產生氫氣。反應式如下水分解在陽極
在陽極由于水電解使的OH-減少，故水呈酸性。
從汽液分離器出來的水注入二氧化碳(CO2)后，二氧化碳(CO2)生成碳酸(H2CO3)
在陰極
在陰極，由于水電解使的H+消失，故水呈堿性。
當水中有HCO3-、Ca++、Mg++離子時，在電極上會形成沉淀，原因是陰極水電解成OH-與水中的HCO3-和Ca++、Mg++起作用，形成CaCO3和Mg(OH)2沉淀。
在陰、陽極上的兩個反應是同時進行的，而溶液中不放電的鈉離子和氫氧根離子則在陰極附近結合成氫氧化鈉，即
當水中含有CaCl2時還會發(fā)生以下反應
顯堿性的工藝水在經冷水噴淋器噴淋于冷水溶解煙氣脫硫器上將發(fā)生如下反應
陰極出水富含氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉等強堿和強堿弱酸生成的鹽。水解后，顯堿性，有利于對煙氣中二氧化硫氣體的吸收。
洗煙除塵系統(tǒng)是經煙氣加熱蒸發(fā)器降溫的煙氣，通過噴淋洗煙除塵器對經過煙氣加熱蒸發(fā)器降溫的煙氣噴淋洗煙除塵，灰水經匯集槽，匯集于灰水收集池，經灰水泵泵入沉淀過濾器澄清，經循環(huán)泵引入洗煙噴淋器構成循環(huán)，噴淋洗煙除塵器和冷水溶解煙氣脫硫器的水可直接霧化噴淋，或將水霧化噴淋于耐腐蝕，耐高溫，大表面積，有好的煙氣和水的流動特性的填料上。
煙氣換熱器、熱管換熱器、煙氣加熱蒸餾器等裝置配有清排灰裝置，擴容器底部有清灰沖洗布水管等裝置，擴容器底部有匯水槽，匯水槽與沉淀池連接。整套裝置具有耐腐蝕、保溫、密封特性；清灰裝置安裝在煙氣換熱器、熱管蒸發(fā)器和煙氣加熱蒸發(fā)器的頂部，用水、水蒸汽或壓縮空氣噴淋沖洗，清灰裝置具有耐腐蝕特性。
熱管蒸發(fā)器和熱管冷凝器為毛吸重力式自然循環(huán)熱管裝置，熱管裝置吸熱端熱管蒸發(fā)器在下，放熱端熱管冷凝器在上，熱管蒸發(fā)器與熱管冷凝器通過垂直或可使液體自流的管道連接；擴容器可為六面體結構，擴容器的底可為同一連續(xù)傾斜底面，擴容器底面為從高到底以一定的斜度延伸的平面，擴容器的底部有沿坡度方向的，平行于坡面的波紋溝槽，擴容器的壁面均為防腐耐酸材料制作，擴容器底面從高到低以次布置有清灰沖洗布水管裝置，匯水槽；清灰裝置沖洗水布水管，從排煙氣腔體的底部的高端沿擴容器底部流下，匯入擴容器底部后端處的匯水槽，匯水槽有一定斜度，通過置于匯水槽終端底部的管道引出，與沉淀過濾器連接。
本實用新型的有益效果是此裝置可以非常簡單的沒有任何公害的實現(xiàn)煙氣的資源化，解決煙氣脫硫這一困擾世界的難題，同時充分回收了煙氣中的能量，通過對廢水如城市污水的蒸發(fā)，制取電廠所需循環(huán)水及鍋爐補水，而所收集的灰可根據(jù)不同電廠的情況濕排或干濕分別排放，使之實現(xiàn)資源化。此系統(tǒng)利用煙氣的物理特性，不添加任何化學成份，利用自身的熱量將水蒸發(fā)，將煙氣的有害成份資源化，用最簡單的方法實現(xiàn)了煙氣的脫硫提純，廢熱的再利用，廢水的蒸餾脫鹽等一系列工作，代表了清潔生產的發(fā)展方向，意義重大。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型制冷機為蒸汽型的除塵、脫硫，干、濕灰分別排放的系統(tǒng)圖。
圖2是本實用新型制冷機為電動熱泵型的除塵、脫硫，干、濕灰分別排放的系統(tǒng)圖。
圖3是本實用新型制冷機為蒸汽型的除塵、脫硫，濕排灰系統(tǒng)圖。
圖4是本實用新型制冷機為電動熱泵型的除塵、脫硫，濕排灰系統(tǒng)圖。
圖5是本實用新型制冷機為蒸汽、熱管復合型，多效用熱的除塵、脫硫，干、濕灰分別排放的系統(tǒng)圖。
圖6是本實用新型制冷機為電動熱泵型，多效用熱的除塵、脫硫，干、濕灰分別排放的系統(tǒng)圖。
圖7是本實用新型制冷機為蒸汽、熱管復合型，多效用熱的除塵、脫硫，濕排灰系統(tǒng)圖。
圖8是本實用新型制冷機為電動熱泵型，多效用熱的除塵、脫硫，濕排灰系統(tǒng)圖。
圖中1灰水泵、2洗煙噴淋器、3工藝水循環(huán)泵、4灰漿泵、5工藝水管道、6灰漿管道、7灰漿排放管、8儲灰水池、9工藝水積水池、10工藝水排水管、11灰漿泵、12灰漿管道、13沉淀過濾器、14濾水器、15水冷煙氣器、16冷卻塔補水管、17冷卻塔蓄水池、18工藝水中間蓄水池、19工藝水循環(huán)泵、20制冷機冷凝冷卻器、21制冷機加熱器、22制冷機蒸發(fā)冷卻器、23冷水溶解煙氣脫硫器、24工藝水旁路聯(lián)絡管、25冷工藝水噴淋器、26收水器、27引風機、28工藝水管、29制冷機、30加熱蒸汽管、31沉淀器、32制冷機循環(huán)冷卻水管、33換熱器、34儲氫器、35冷卻塔、36冷卻水噴淋器、37電解陰極槽、38工藝水循環(huán)冷卻管道、39直流電源、40二氧化硫液體儲罐、41二氧化碳氣體注入器、42二氧化碳氣體管道、43二氧化硫氣體壓縮冷凝器、44電導線、45電解陽極槽、46二氧化硫氣體壓縮機、47熱管冷凝器、48二氧化硫氣體管道、49冷卻器、50氣液分離器工藝水排水管、51氣液分離器、52氣液分離器排氣管道、53氣體冷卻器、54亞硫酸收集罐、55煙道、56工藝水加熱熱管聯(lián)絡管道、57煙囪、58清灰噴淋器、59清灰介質管道、60煙氣換熱器、61熱虹吸蒸餾蒸發(fā)器、62熱管蒸發(fā)器、63煙氣加熱蒸餾器、64不凝性氣體排氣器、65蒸餾濃水排放器、66冷凝水積水井、67擴容器、68集灰器、69沖灰噴水頭、70熱虹吸煙氣加熱蒸發(fā)器、71沖灰水管、72原水補水管、73原水蓄水池、74蒸餾器循環(huán)冷卻器、75原水給水泵、76制冷機循環(huán)冷卻管、77噴淋洗煙除塵器、78循環(huán)冷卻水泵、79洗煙清水泵、80洗煙清水管、81洗煙水沉淀過濾器、82洗煙水積水槽、83制冷劑節(jié)流裝置、84制冷壓縮機、85除塵器、86制冷熱管冷凝器、87二氧化碳氣體壓縮冷凝器、88制冷熱管聯(lián)絡管、89制冷熱管蒸發(fā)器、90中溫煙氣換熱器、91高溫煙氣加熱蒸發(fā)器、92高溫洗煙噴淋水管、93低溫煙氣換熱器、94熱虹吸煙氣加熱低溫蒸發(fā)器、95低溫洗煙噴淋水管、96工藝水二級冷卻塔具體實施方式
冷水溶解電解除硬加堿法煙氣脫硫裝置的系統(tǒng)運行流程
圖1中通過煙道55將煙氣引入煙氣換熱器60、熱管蒸發(fā)器62、擴容器67、熱虹吸煙氣加熱蒸發(fā)器70，對煙氣換熱降溫，使煙氣中的水蒸汽放熱冷凝，結露霧化，煙氣中的酸性氣體形成酸溶液，酸溶液與煙氣中的堿性粉塵產生化學反應，生成酸鹽混合物，將煙氣擴容，降低煙氣的流速，使煙氣中的粉塵沉降，將煙氣引入噴淋洗煙除塵器77，使煙氣洗滌除塵，將煙氣引入水冷煙氣器15，使煙氣進一步降溫，將煙氣引入冷水溶解煙氣脫硫器23，用冷水噴淋器25噴淋的冷水，溶解煙氣中的二氧化硫氣體，脫硫后的煙氣，經收水器26脫水，通過引風機27、經換熱器33、煙氣換熱器60加熱，通過煙囪57排出。
煙氣換熱器60、熱管蒸發(fā)器62積灰影響熱交換，通過清灰介質管道59輸送的高壓空氣或蒸汽，通過清灰噴淋器58吹灰清掃。
制冷機29或冬季冷卻塔35制備的低溫冷水引到冷工藝水噴淋器25，噴淋于冷水溶解煙氣脫硫器23上，匯同經收水器26脫除的煙氣夾帶水一起，將溶解有二氧化硫氣體的工藝水匯集于工藝水積水池9，通過工藝水管道5、工藝水循環(huán)泵3，將水泵入水冷煙氣器15，對煙氣冷卻，吸熱后的工藝水，引入沉淀過濾器13，經過濾水器14過濾澄清的工藝水，進入換熱器33、熱管冷凝器47加熱，在氣液分離器51實現(xiàn)二氧化硫氣體和工藝水的分離。工藝水進入換熱器33降溫后再進入冷卻塔35冷卻，經工藝水中間蓄水池18、工藝水循環(huán)泵19，將工藝水泵入制冷機29冷卻降溫后，引入冷工藝水噴淋器25，對冷水溶解煙氣脫硫器23噴淋，構成循環(huán)。制冷機29為電動熱泵，或溴化鋰吸收式制冷機，熱源為蒸汽，或是熱管傳送的煙氣熱量，或是熱源為蒸汽和熱管傳送的煙氣熱量共同加熱，排熱可先加熱工藝水、冷煙氣后，經冷卻塔排放，或直接經冷卻塔排放。
氣液分離器51分離出的二氧化硫氣體和水蒸汽、二氧化碳等氣體的混合物，經氣液分離器排氣管道52氣體冷卻器53冷卻，使水蒸汽結露，成為亞硫酸提取收集于亞硫酸收集罐54，二氧化硫氣體通過二氧化硫氣體壓縮機46，二氧化硫氣體壓縮冷凝器43使其冷凝液化，形成二氧化硫液體，收集于二氧化硫液體儲罐40內；二氧化硫氣體壓縮冷凝器43的排熱經冷卻塔35排放，或加熱工藝水、冷煙氣后，經冷卻塔35排放。
冷水溶解電解除硬加堿法煙氣脫硫裝置的電解除硬加堿工藝系統(tǒng)，是將換熱器33加熱的工藝水引入電解陽極槽45，使水顯酸性，再進入熱管冷凝器47加熱后進入氣液分離器51，氣液分離器51工藝出水引出，進入二氧化碳氣體注入器41，加入二氧化碳氣體，引到電解陰極槽37，電解放出氫氣，收集于儲氫器34中，工藝水引入沉淀器31，經沉淀處理的工藝水，接入換熱器33，直流電源39的正極通過電導線44與電解陽極槽陽極連接，直流電源39的負極通過電導線44與電解陰極槽37陰極連接，電解陽極槽45內的電隔板與電解陰極槽內的電隔板之間為同一塊導體，或通過電導線44互相連接的導體；電解陰極槽37陰極為彈性金屬電極，通過與除垢裝置的相對運動實現(xiàn)除垢。
需蒸餾脫鹽的原水經原水補水管72，補入原水蓄水池73，通過原水給水泵75，給入熱虹吸煙氣加熱蒸發(fā)器70，煙氣加熱的原水內的不凝性氣體經不凝性氣體排氣器64排出，熱水通過熱虹吸管上升，進入熱虹吸蒸餾蒸發(fā)器61，放出蒸汽后，水經下降管回流熱虹吸煙氣加熱蒸發(fā)器62構成循環(huán)。熱虹吸蒸餾蒸發(fā)器61放出的蒸汽進入煙氣加熱蒸餾器63，獲得蒸餾水匯入冷凝水積水井66，廢熱經蒸餾器循環(huán)冷卻器74，通過冷卻塔35內的冷卻水噴淋器36冷卻，濃水經蒸餾濃水排放器65排放。
經熱虹吸煙氣加熱蒸發(fā)器70降溫的煙氣，通過噴淋洗煙除塵器77對經過熱虹吸煙氣加熱蒸發(fā)器70降溫的煙氣噴淋洗煙除塵，灰水經匯集槽，匯集于洗煙水積水槽82，經洗煙灰水泵1泵入洗煙水沉淀過濾器81澄清，經洗煙清水泵79引入洗煙噴淋器2構成循環(huán)。噴淋洗煙除塵器77和冷水溶解煙氣脫硫器23的水可直接霧化噴淋，或將水霧化噴淋于耐腐蝕，耐高溫，大表面積，有好的煙氣和水的流動特性的填料上。
冷水溶解電解除硬加堿法煙氣脫硫裝置的濕排灰系統(tǒng)，由工藝水沉淀過濾器13、洗煙水沉淀過濾器81，洗煙灰漿泵4、工藝水灰漿泵11、儲灰水池8、洗煙灰漿管道6、工藝水灰漿管道12、灰漿排放管7等部件順序布置裝配組成。沉淀過濾器連接有灰漿泵，灰漿泵連接儲灰水池8，沉淀過濾器連接有水泵，與配水裝置連接分別連接腔體底部沖灰水管71、沖灰噴水頭69和洗煙噴淋器2。
熱管蒸發(fā)器62和熱管冷凝器47，為毛吸重力式自然循環(huán)熱管裝置，熱管裝置吸熱端熱管蒸發(fā)器在下，放熱端熱管冷凝器在上，熱管蒸發(fā)器與熱管冷凝器通過垂直或可使液體自流的工藝水加熱熱管聯(lián)絡管道56連接。
擴容器67的底可為同一連續(xù)傾斜底面，擴容器67底面為從高到底以一定的斜度延伸的面，擴容器的底部有沿坡度方向的，平行于坡面的波紋溝槽，腔體的壁面均為防腐耐酸材料制作，擴容器67底面從高到低以次布置有沖灰水管71，沖灰噴水頭69匯水槽。清灰裝置沖洗水布水管，從排煙氣腔體的底部的高端沿擴容器底部流下，匯入擴容器67底部后端處的洗煙水積水槽82，積水槽有一定斜度，通過置于積水槽終端底部的管道引出，經洗煙灰水泵1與洗煙水沉淀過濾器81連接。
圖2運行過程等同于
圖1。其區(qū)別是制冷機為電動熱泵型。
圖3運行過程等同于
圖1。其區(qū)別是裝置為復合除塵器的濕排灰系統(tǒng)。
圖4運行過程等同于
圖1。其區(qū)別是制冷機為電動熱泵型，裝置為復合除塵器的濕排灰系統(tǒng)。
圖5運行過程等同于
圖1。其區(qū)別是制冷機為蒸汽、熱管復合型，多效用熱系統(tǒng)。
圖6運行過程等同于
圖1。其區(qū)別是制冷機為電動熱泵型，多效用熱系統(tǒng)。
圖7運行過程等同于
圖1。其區(qū)別是制冷機為蒸汽、熱管復合型，多效用熱，復合除塵器的濕排灰系統(tǒng)。
圖8運行過程等同于
圖1。其區(qū)別是制冷機為電動熱泵型，多效用熱，復合除塵器的濕排灰系統(tǒng)。
權利要求1.一種冷水溶解電解除硬加堿法煙氣脫硫裝置，是在鍋爐煙道上設置連接除塵脫硫裝置，除塵脫硫裝置通過引風機與煙囪連接，其特征是一種冷水溶解電解除硬加堿法煙氣脫硫裝置由除塵脫硫裝置及附屬裝置連接組成，煙氣除塵脫硫裝置為連接煙道和煙囪的封閉容器，封閉容器上依次安裝有煙氣換熱器、熱管蒸發(fā)器、擴容器、煙氣加熱蒸餾器、噴淋洗煙除塵器等順序安裝組成的煙氣降溫擴容減速除塵裝置；由水冷煙氣器、冷水溶解煙氣脫硫器、冷水噴淋器、收水器等順序安裝組成的煙氣脫硫裝置；由引風機、換熱器、煙氣換熱器、煙囪等順序安裝組成的脫硫煙氣升溫排放裝置；由原水補水管、原水蓄水池、原水給水泵、熱虹吸煙氣加熱蒸發(fā)器、蒸餾器循環(huán)冷卻器、冷凝水積水井、蒸餾濃水排放器、不冷凝氣體排氣器、煙氣加熱蒸餾器、熱虹吸蒸餾蒸發(fā)器、循環(huán)冷卻水泵、冷卻水噴淋器、冷卻塔等順序安裝組成的煙氣加熱蒸餾裝置；由冷工藝水噴淋器、制冷機、冷卻塔等順序安裝布置組成的低溫工藝水裝置；由工藝水積水池、工藝水循環(huán)泵、水冷煙氣器、工藝水沉淀過濾器、濾水器、換熱器、電解陽極槽、電解陰極槽、沉淀器、二氧化碳氣體注入器、儲氫器、直流電源、電導線、熱管冷凝器、氣液分離器、工藝水循環(huán)冷卻管道、冷卻塔、工藝水中間蓄水池等順序安裝組成的溶解硫工藝水釋放循環(huán)裝置；由氣液分離器、氣液分離器排氣管道、氣體冷卻器、亞硫酸收集罐、冷卻器、二氧化硫氣體管道、二氧化硫氣體壓縮機、二氧化硫氣體壓縮冷凝器、二氧化硫液體儲罐、冷卻塔等順序安裝布置組成的溶解硫回收裝置；由工藝水沉淀過濾器、工藝水灰漿管道、工藝水灰漿泵、儲灰水池、洗煙灰漿泵、洗煙灰水泵、洗煙水積水槽、洗煙水沉淀過濾器、洗煙清水管、洗煙清水泵、沖灰水管、沖灰噴水頭、洗煙噴淋器等順序安裝布置組成的清灰排泥裝置；在煙氣脫硫裝置中，封閉容器內煙氣換熱器的下游為熱管蒸發(fā)器，熱管蒸發(fā)器通過熱管聯(lián)絡管道與加熱工藝水的熱管冷凝器連接，熱管蒸發(fā)器順序連接擴容器，擴容器的下方為集灰器，擴容器順序連接熱虹吸煙氣加熱蒸發(fā)器，熱虹吸煙氣加熱蒸發(fā)器與原水蓄水池、熱虹吸蒸餾蒸發(fā)器、不冷凝氣體排氣器連接，熱虹吸煙氣加熱蒸發(fā)器與噴淋洗煙除塵器順序連接，噴淋洗煙除塵器的下部設有洗煙水積水槽，熱虹吸煙氣加熱蒸發(fā)器、噴淋洗煙除塵器的上部設有洗煙噴淋器，水冷煙氣器與噴淋洗煙除塵器順序連接，水冷煙氣器的下部為工藝水積水池，工藝水積水池通過工藝水管道、工藝水循環(huán)泵與水冷煙氣器連接，水冷煙氣器同時與工藝水沉淀過濾器連接，冷水溶解煙氣脫硫器與水冷煙氣器順序連接，冷水溶解煙氣脫硫器的下部為工藝水積水池，冷水溶解煙氣脫硫器與冷工藝水噴淋器順序連接，冷工藝水噴淋器通過管道與制冷機連接，冷工藝水噴淋器與收水器順序連接，收水器與引風機順序連接，引風機與換熱器順序連接，換熱器與工藝水循環(huán)冷卻管道連接，換熱器順序連接煙氣換熱器，煙氣換熱器與煙囪順序連接，煙氣換熱器、熱管蒸發(fā)器上均設有清灰噴淋器，清灰噴淋器與清灰介質管道連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的冷水溶解電解除硬加堿法煙氣脫硫裝置，其特征是煙氣降溫擴容減速除塵裝置的煙氣換熱器為兩對進出口相互隔離的管殼式結構或熱管式結構，或為金屬、或為碳材料、或為陶瓷、或為玻璃等材料制造，煙氣換熱器上設有清灰裝置，清灰裝置的清灰介質或為壓縮空氣，或為水蒸氣；熱管蒸發(fā)器為金屬管管結構的重力式熱管，熱管蒸發(fā)器內設有布液裝置，熱管蒸發(fā)器上設有清灰裝置；擴容器為經防腐處理的六面體混凝土容腔，擴容器底部設有集灰器；熱虹吸煙氣加熱蒸發(fā)器為具有抗腐蝕、耐熱的材料制造，其材料或為玻璃、或為陶瓷、或為碳材料等構成，其下部連腔與原水給水泵、原水蓄水池組成的給水系統(tǒng)連接，并與熱虹吸蒸餾蒸發(fā)器的下降管連接；熱虹吸煙氣加熱蒸發(fā)器的上連腔與不冷凝氣體排氣器連接，與熱虹吸蒸餾蒸發(fā)器的上升管連接，熱虹吸蒸餾蒸發(fā)器的頂部有管道與煙氣加熱蒸餾器的汽側連接，下部有管道與煙氣加熱蒸餾器水側連接，煙氣加熱蒸餾器的下部有蒸餾水匯水槽，煙氣加熱蒸餾器下部匯水槽之上有蒸餾器循環(huán)冷卻器通過管道與冷卻塔連接；噴淋洗煙除塵器為填充于容腔截面的立方體，由波浪網格材料構成的透氣淋水填料層，此材料具有抗腐蝕、耐熱、足夠機械強度，其材料或為玻璃、或為陶瓷、或為碳材料等材料制造，熱虹吸煙氣加熱蒸發(fā)器、噴淋洗煙除塵器上設有與洗煙清水管連接的工藝水循環(huán)泵。
3.根據(jù)權利要求1所述的冷水溶解電解除硬加堿法煙氣脫硫裝置，其特征是煙氣脫硫裝置的水冷煙氣器為有煙氣進出口的管殼式換熱器，為具有抗腐蝕、耐熱的材料制造，其材料或為玻璃、或為陶瓷、或為碳材料等構成，工藝水積水池通過工藝水管道、工藝水循環(huán)泵與水冷煙氣器進口連接，水冷煙氣器出口與工藝水沉淀過濾器連接；與水冷煙氣器順序連接的為冷水溶解煙氣脫硫器，冷水溶解煙氣脫硫器為由波浪網格材料構成的透氣淋水填料層，此材料為具有抗腐蝕、耐熱、足夠機械強度，或為玻璃、或為陶瓷、或為碳材料等材料制造；冷水溶解煙氣脫硫器的上部安置有冷工藝水噴淋器，冷工藝水噴淋器的上部安裝有收水器。
4.根據(jù)權利要求1所述的冷水溶解電解除硬加堿法煙氣脫硫裝置，其特征是脫硫煙氣升溫排放裝置的引風機布置于收水器之后，引風機之后連接有換熱器，換熱器順序連接煙氣換熱器，煙氣換熱器順序連接煙囪，換熱器布置于煙道中至少一個，煙氣換熱器或是熱管式空氣換熱器。
5.根據(jù)權利要求1所述的冷水溶解電解除硬加堿法煙氣脫硫裝置，其特征是煙氣加熱蒸餾裝置為管殼結構，換熱管為縱向布置，與上下連腔相連，連腔及換熱管內充注有原水，下連腔與原水給水泵、原水蓄水池組成的給水系統(tǒng)連接，并與下降水管連接，上連腔與不冷凝氣體排氣器連接，與熱虹吸蒸餾蒸發(fā)器的上升管連接，其中，不冷凝氣體排氣器為浮控自動排氣裝置，熱虹吸蒸餾蒸發(fā)器將蒸汽和原水引入到煙氣加熱蒸餾器進行多效蒸餾，通過蒸餾濃水排放器排放濃水，煙氣加熱蒸餾器連接有蒸餾濃水排放器，煙氣加熱蒸餾器與不冷凝氣體排氣器連接，煙氣加熱蒸餾器與蒸餾器循環(huán)冷卻器連接，蒸餾器循環(huán)冷卻器與冷卻塔連接，冷卻水通過循環(huán)冷卻水泵供入到蒸餾器循環(huán)冷卻器中構成循環(huán)。
6.根據(jù)權利要求1所述的冷水溶解電解除硬加堿法煙氣脫硫裝置，其特征是低溫工藝水裝置的工藝水中間蓄水池與工藝水循環(huán)泵連接，工藝水循環(huán)泵與制冷機連接，制冷機或為溴化鋰機組，或為熱泵機組，制冷機與冷卻塔連接，與冷工藝水噴淋器連接；涼水塔為空冷復合式涼水塔，其工藝水循環(huán)冷卻管道所連接的散熱器為封閉式，冷卻水噴淋器噴淋于工藝水循環(huán)冷卻管道所連接的換熱器及填料上，構成空涼復合噴淋，涼水塔的底部安裝有蓄水池。
7.根據(jù)權利要求1所述的冷水溶解電解除硬加堿法煙氣脫硫裝置，其特征是溶解硫工藝水釋放循環(huán)裝置的工藝水積水池與工藝水循環(huán)泵連接，工藝水循環(huán)泵與工藝水沉淀過濾器連接，工藝水沉淀過濾器經濾水器與水冷煙氣器連接，水冷煙氣器通過工藝水排水管與換熱器連接；或溶解硫工藝水釋放循環(huán)裝置的工藝水積水池與工藝水循環(huán)泵連接，工藝水循環(huán)泵與水冷煙氣器連接，水冷煙氣器通過工藝水排水管與工藝水沉淀過濾器連接，工藝水沉淀過濾器經濾水器、工藝水管與換熱器連接；將換熱器加熱的工藝水引入電解陽極槽，通過管道接入熱管冷凝器，接入氣液分離器，氣液分離器工藝出水引出，接入二氧化碳氣體注入器，引到電解陰極槽，電解陰極槽上部通過管道與儲氫器連接，電解陰極槽通過管道與沉淀器連接，沉淀器接入熱交換器，再接入冷卻塔冷卻，經中間蓄水池、水泵，將工藝水泵入制冷機冷卻降溫后，引入冷水噴淋器，對冷水溶解煙氣脫硫器噴淋，構成循環(huán)；制冷機為電動熱泵，或溴化鋰吸收式制冷機，熱源為蒸汽，或是熱管傳送的煙氣熱量，或是熱源為蒸汽和熱管傳送的煙氣熱量共同加熱，排熱可先加熱工藝水、冷煙氣后，經冷卻塔排放，或直接經冷卻塔排放；換熱器經熱管冷凝器與氣液分離器連接，氣液分離器內放出二氧化硫氣體的工藝水經管道與換熱器連接；換熱器的冷卻部分置于煙道內冷卻，換熱器連接工藝水循環(huán)冷卻管道進入冷卻塔封閉冷卻，冷卻塔經管道與工藝水中間蓄水池連接，經工藝水循環(huán)泵、制冷機與冷工藝水噴淋器連接，構成循環(huán)。
8.根據(jù)權利要求1所述的冷水溶解電解除硬加堿法煙氣脫硫裝置，其特征是冷水溶解電解除硬加堿法煙氣脫硫裝置的電解除硬加堿工藝系統(tǒng)，其換熱器與電解陽極槽連接，電解陽極槽與熱管冷凝器連接，熱管冷凝器與氣液分離器連接，氣液分離器與二氧化碳氣體注入器連接，二氧化碳氣體注入器與電解陰極槽連接，電解陰極槽連接有儲氫器，電解陰極槽連接沉淀器，沉淀器連接熱交換器；直流電源的正極通過電導線與電解陽極槽陽極連接，直流電源的負極通過電導線與電解陰極槽陰極連接，電解陽極槽內的電隔板與電解陰極槽內的電隔板之間為同一塊導體，或通過電導線互相連接的導體；電解陰極槽陰極為彈性金屬電極，通過與除垢裝置的相對運動實現(xiàn)除垢。
9.根據(jù)權利要求1所述的冷水溶解電解除硬加堿法煙氣脫硫裝置，其特征是溶解硫回收裝置有氣液分離器通過氣液分離器排氣管道與氣體冷卻器連接，氣體冷卻器的底部連接有亞硫酸收集罐，氣體冷卻器內安裝連接有冷卻器，冷卻器連接有散熱裝置，氣體冷卻器通過二氧化硫氣體管道與二氧化硫氣體壓縮機連接，二氧化硫氣體壓縮機與二氧化硫氣體壓縮冷凝器連接，二氧化硫氣體壓縮冷凝器通過管道與冷卻器連接，二氧化硫氣體壓縮冷凝器的下部連接有二氧化硫液體儲罐。
10.根據(jù)權利要求1所述的冷水溶解電解除硬加堿法煙氣脫硫裝置，其特征是清灰排泥裝置的工藝水沉淀過濾器通過工藝水灰漿管道與工藝水灰漿泵，工藝水灰漿泵通過管道與儲灰水池，儲灰水池與洗煙灰漿泵連接，洗煙水積水槽通過管道與洗煙灰水泵連接，洗煙灰水泵與洗煙水沉淀過濾器連接，洗煙灰水泵通過洗煙清水管、洗煙清水泵與洗煙噴淋器和沖灰水管、沖灰噴水頭連接，洗煙灰水泵通過管道與洗煙灰漿泵連接，洗煙灰漿泵通過管道與儲灰水池連接，構成清灰排泥裝置。
專利摘要一種冷水溶解電解除硬加堿法煙氣脫硫裝置，由除塵脫硫裝置及附屬裝置連接組成，煙氣除塵脫硫裝置為封閉容器上依次安裝有煙氣降溫擴容減速除塵裝置、煙氣脫硫裝置、脫硫煙氣升溫排放裝置、煙氣加熱蒸餾裝置、低溫電解酸堿工藝水裝置、溶解硫工藝水釋放循環(huán)裝置、溶解硫回收裝置、清灰排泥裝置。本實用新型利用冷水電解陰極槽內的水顯堿性，及低溫水對二氧化硫氣體的強大溶解能力，及電解陽極槽內的水顯酸性，可使亞硫酸變?yōu)槎趸驓怏w，加熱溶解有二氧化硫氣體的水，二氧化硫氣體會從水中釋出的特點，回收了二氧化硫，并實現(xiàn)了對煙氣的除塵。在達到對煙氣脫硫除塵的同時，回收了煙氣排放的廢熱，制取了蒸餾水。此裝置運行費用低，無二次污染。
文檔編號B01D53/50GK2756305SQ20032012935
公開日2006年2月8日 申請日期2003年12月14日 優(yōu)先權日2003年12月14日
發(fā)明者徐寶安 申請人:徐寶安