本技術(shù)涉及一種煙氣余熱回收及近零排放與循環(huán)水冷卻三塔合一裝置，屬于火電廠換熱設(shè)備及余熱供熱。

背景技術(shù)：

1、火電廠通常配套設(shè)置凝汽器冷卻循環(huán)水的雙曲線冷卻塔，和鍋爐排煙的煙囪，兩者通常結(jié)構(gòu)尺寸、占地均很大、投資較大。

2、同時(shí)，鍋爐排煙中含有大量的水蒸氣，其大量潛熱及顯熱均隨排煙白白散失了。為深度回收此類高濕煙氣余熱，目前常用的深度余熱利用方式包括：一是基于吸收式熱泵換熱的煙氣冷凝熱回收技術(shù)；二是清華大學(xué)開發(fā)的“基于水蒸氣載熱循環(huán)的煙氣余熱回收”系列化技術(shù)，采用從煙氣低溫段回收余熱加熱低溫余熱水、并用于對鍋爐進(jìn)風(fēng)加溫加濕從而提高排煙含濕量及其露點(diǎn)溫度、再從煙氣高溫段回收余熱用于加熱熱網(wǎng)回水等低溫余熱水的方式，實(shí)現(xiàn)了將排煙溫度大幅降低到20～30℃并全面回收其顯熱和潛熱的目的。兩類深度熱回收技術(shù)均需要設(shè)置煙氣取熱裝置，同樣存在結(jié)構(gòu)尺寸、占地均很大、投資較大的問題。

3、另外，煙囪所含大量水蒸氣等導(dǎo)致明顯的白霧現(xiàn)象，特別是燃煤、生物質(zhì)及垃圾電廠鍋爐排煙中大量才的可溶解微細(xì)顆粒物等污染物，也被認(rèn)為屬重要的污染問題，因此需要做深度凈化、乃至實(shí)現(xiàn)煙氣污染物的近零排放，并實(shí)現(xiàn)實(shí)質(zhì)性的“消白”治理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的和任務(wù)是，針對上述火電廠配套設(shè)備設(shè)施的現(xiàn)狀與存在問題，擬將上述設(shè)備設(shè)施均布置到一個(gè)一體化的三塔合一裝置中，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)凝汽器循環(huán)水的冷卻、煙氣余熱回收及污染物近零排放治理、煙囪高空排放等功能。

2、本實(shí)用新型的具體描述是：一種煙氣余熱回收及近零排放與循環(huán)水冷卻三塔合一裝置，其特征在于，所述的三塔合一裝置的塔體1為雙曲線結(jié)構(gòu)，塔底設(shè)置有冷卻水池6，冷卻水池6的上部雨區(qū)空間通過側(cè)向全通式進(jìn)風(fēng)口7與環(huán)境空氣a相通，雨區(qū)空間的上部設(shè)置有冷卻填料層4，冷卻填料層4的上部設(shè)置有冷卻水噴淋裝置3，冷卻水噴淋裝置3的上部中心設(shè)置有煙氣余熱回收裝置11，煙氣余熱回收裝置11的下部的側(cè)向進(jìn)煙口與水平進(jìn)煙管道10的高溫?zé)煔鈟1的進(jìn)口相通，煙氣余熱回收裝置11的下部進(jìn)煙段的上部與中溫余熱水噴淋裝置12相通，中溫余熱水噴淋裝置12的上部與低溫余熱水噴淋裝置13相通，煙氣余熱回收裝置11的殼體外壁與塔體1的內(nèi)壁之間組成環(huán)形空間，低溫余熱水噴淋裝置13的上部煙氣出口的側(cè)向通過該環(huán)形空間與冷卻水噴淋裝置3上部的濕空氣出口相通，?低溫余熱水噴淋裝置13的上部煙氣出口的上部與塔體1的頂部的低溫凈化煙氣y2的塔體出風(fēng)口14相通，塔體出風(fēng)口14的上部與大氣相通，所述的全通式進(jìn)風(fēng)口7處設(shè)置有塔體支撐用人字柱5，塔體1的內(nèi)部基礎(chǔ)上設(shè)置有塔內(nèi)淋水裝置支架9和煙氣余熱回收裝置11的煙氣裝置支架2，塔體1的外部落地設(shè)置有水平進(jìn)煙管道10的煙道支架8，煙氣余熱回收裝置11的底部還設(shè)置有出水口，并與高溫余熱水h的出口相連，中溫余熱水噴淋裝置12的進(jìn)水口與中溫余熱水m的進(jìn)口相連，低溫余熱水噴淋裝置13的進(jìn)水口與低溫余熱水c的進(jìn)口相連，冷卻水噴淋裝置3的進(jìn)水口與冷卻水來水n1的進(jìn)口相連，冷卻水池6的出水口與冷卻水退水n2的出口相連。

3、塔體1的內(nèi)壁和低溫余熱水噴淋裝置13的殼體內(nèi)外壁均采用防腐結(jié)構(gòu)。

4、冷卻水噴淋裝置3、中溫余熱水噴淋裝置12和低溫余熱水噴淋裝置13采用單層槽盤式布水結(jié)構(gòu)或由k層噴淋結(jié)構(gòu)組成的布水結(jié)構(gòu)，其中k大于等于1。

5、中溫余熱水噴淋裝置12的下部高溫?fù)Q熱區(qū)與低溫余熱水噴淋裝置13的下部低溫?fù)Q熱區(qū)為煙氣與噴淋水組成豎向布置的逆流換熱結(jié)構(gòu)，其中內(nèi)部采用空段或填料結(jié)構(gòu)。

6、本實(shí)用新型可作為清華大學(xué)與北京清大天工能源技術(shù)研究所聯(lián)合開發(fā)的多項(xiàng)創(chuàng)新性鍋爐排煙深度冷凝熱回收技術(shù)方式及系列化專利，創(chuàng)新性地實(shí)現(xiàn)了煙氣余熱回收塔、煙囪、凝汽器循環(huán)水雙曲線冷卻塔這三個(gè)尺寸、占地巨大、且造價(jià)較高的設(shè)備設(shè)施，結(jié)合在一個(gè)塔體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)三塔合一，其中下部為凝汽器冷卻循環(huán)水的進(jìn)風(fēng)及噴淋冷卻空間與裝置設(shè)施，實(shí)現(xiàn)冷卻水的降溫；其冷卻水噴淋裝置的上部設(shè)置有煙氣進(jìn)風(fēng)管道、煙氣余熱回收噴淋裝置，實(shí)現(xiàn)煙氣的分級換熱降溫及深度凈化；其煙氣余熱回收噴淋裝置的上部開口的煙氣向上并與周邊濕空氣進(jìn)行摻混，大幅降低混合煙氣的污染物濃度并自塔體上部出風(fēng)口散放。該專利可大幅度節(jié)省設(shè)備系統(tǒng)安裝空間及占地，節(jié)省現(xiàn)場安裝施工的工作量、施工周期及其費(fèi)用，可廣泛適用于燃煤、燃?xì)?、生物質(zhì)及垃圾發(fā)電廠等場景。

技術(shù)特征：

1.一種煙氣余熱回收及近零排放與循環(huán)水冷卻三塔合一裝置，其特征在于，所述的三塔合一裝置的塔體（1）為雙曲線結(jié)構(gòu)，塔底設(shè)置有冷卻水池（6），冷卻水池（6）的上部雨區(qū)空間通過側(cè)向全通式進(jìn)風(fēng)口（7）與環(huán)境空氣（a）相通，雨區(qū)空間的上部設(shè)置有冷卻填料層（4），冷卻填料層（4）的上部設(shè)置有冷卻水噴淋裝置（3），冷卻水噴淋裝置（3）的上部中心設(shè)置有煙氣余熱回收裝置（11），煙氣余熱回收裝置（11）的下部的側(cè)向進(jìn)煙口與水平進(jìn)煙管道（10）的高溫?zé)煔猓▂1）的進(jìn)口相通，煙氣余熱回收裝置（11）的下部進(jìn)煙段的上部與中溫余熱水噴淋裝置（12）相通，中溫余熱水噴淋裝置（12）的上部與低溫余熱水噴淋裝置（13）相通，煙氣余熱回收裝置（11）的殼體外壁與塔體（1）的內(nèi)壁之間組成環(huán)形空間，低溫余熱水噴淋裝置（13）的上部煙氣出口的側(cè)向通過該環(huán)形空間與冷卻水噴淋裝置（3）上部的濕空氣出口相通，?低溫余熱水噴淋裝置（13）的上部煙氣出口的上部與塔體（1）的頂部的低溫凈化煙氣（y2）的塔體出風(fēng)口（14）相通，塔體出風(fēng)口（14）的上部與大氣相通，所述的全通式進(jìn)風(fēng)口（7）處設(shè)置有塔體支撐用人字柱（5），塔體（1）的內(nèi)部基礎(chǔ)上設(shè)置有塔內(nèi)淋水裝置支架（9）和煙氣余熱回收裝置（11）的煙氣裝置支架（2），塔體（1）的外部落地設(shè)置有水平進(jìn)煙管道（10）的煙道支架（8），煙氣余熱回收裝置（11）的底部還設(shè)置有出水口，并與高溫余熱水（h）的出口相連，中溫余熱水噴淋裝置（12）的進(jìn)水口與中溫余熱水（m）的進(jìn)口相連，低溫余熱水噴淋裝置（13）的進(jìn)水口與低溫余熱水（c）的進(jìn)口相連，冷卻水噴淋裝置（3）的進(jìn)水口與冷卻水來水（n1）的進(jìn)口相連，冷卻水池（6）的出水口與冷卻水退水（n2）的出口相連。

2.如權(quán)利要求1所述的一種煙氣余熱回收及近零排放與循環(huán)水冷卻三塔合一裝置，其特征在于所述的塔體（1）的內(nèi)壁和低溫余熱水噴淋裝置（13）的殼體內(nèi)外壁均采用防腐結(jié)構(gòu)。

3.如權(quán)利要求1所述的一種煙氣余熱回收及近零排放與循環(huán)水冷卻三塔合一裝置，其特征在于所述的冷卻水噴淋裝置（3）、中溫余熱水噴淋裝置（12）和低溫余熱水噴淋裝置（13）采用單層槽盤式布水結(jié)構(gòu)或由k層噴淋結(jié)構(gòu)組成的布水結(jié)構(gòu)，其中k大于等于1。

4.如權(quán)利要求1所述的一種煙氣余熱回收及近零排放與循環(huán)水冷卻三塔合一裝置，其特征在于所述的中溫余熱水噴淋裝置（12）的下部高溫?fù)Q熱區(qū)與低溫余熱水噴淋裝置（13）的下部低溫?fù)Q熱區(qū)為煙氣與噴淋水組成豎向布置的逆流換熱結(jié)構(gòu)，其中內(nèi)部采用空段或填料結(jié)構(gòu)。

技術(shù)總結(jié)
一種煙氣余熱回收及近零排放與循環(huán)水冷卻三塔合一裝置，屬于火電廠換熱設(shè)備及余熱供熱技術(shù)領(lǐng)域。該塔體底部設(shè)置有冷卻水池，其上部雨區(qū)空間通過側(cè)向全通式進(jìn)風(fēng)口與環(huán)境空氣相通，再向上依次為冷卻填料層、冷卻水噴淋裝置、煙氣余熱回收裝置及環(huán)狀空間、煙氣與濕空氣混合空間、塔體出風(fēng)口，其中煙氣余熱回收裝置下部的側(cè)向進(jìn)煙口與水平進(jìn)煙管道相連，其上部分別是中溫余熱水噴淋裝置、低溫余熱水噴淋裝置，其殼體外壁與塔體內(nèi)壁之間組成環(huán)形空間，濕空氣從環(huán)形空間向上與煙氣混合，其中全通式進(jìn)風(fēng)口處設(shè)置有塔體支撐用人字柱，塔體內(nèi)部有塔內(nèi)淋水裝置和煙氣余熱回收裝置支架，外部有水平進(jìn)煙管道支架，煙氣余熱回收裝置還設(shè)置若干進(jìn)出水口。

技術(shù)研發(fā)人員：李先庭,王瑞松,邵蘭賀,郝振亮,石文星,李天成,倪文崗,尹全亮,張茂勇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：清華大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：20240530
技術(shù)公布日：2024/11/18