一種火電廠煙氣污染物處理中的低品位熱能回收節(jié)能系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種火電廠煙氣污染物處理中的低品位熱能回收節(jié)能系統(tǒng)，包括煙氣冷卻器、煙氣再熱器，煙氣輔助加熱器，煙氣冷卻器和煙氣再熱器之間還設(shè)有回收火電廠低品位熱能的節(jié)能支路，節(jié)能支路上設(shè)有第一類吸收式熱泵和水水換熱器，其中，第一類吸收式熱泵包括：吸收器，冷凝器，蒸發(fā)器，發(fā)生器。本實(shí)用新型所提供的一種火電廠煙氣污染物處理中的低品位熱能回收節(jié)能系統(tǒng)，能夠在保證煙氣污染物處理系統(tǒng)維持穩(wěn)定運(yùn)行的情況下，原煙氣冷卻器用于以加熱鍋爐凝結(jié)水，降低煤耗，并利用水水換熱器配合第一類吸收式熱泵，有效回收循環(huán)水中的低品位熱能以加熱煙氣加熱器出來的介質(zhì)水，節(jié)約水資源，提高污染物處理系統(tǒng)運(yùn)行的綜合能量利用率。
【專利說明】
一種火電廠煙氣污染物處理中的低品位熱能回收節(jié)能系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及火電廠污染物處理系統(tǒng)，具體為一種火電廠煙氣污染物處理中的低品位熱能回收節(jié)能系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國對火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，所有新建、在建和現(xiàn)役火電機(jī)組都需要采用先進(jìn)的煙氣清潔排放技術(shù)以實(shí)現(xiàn)大氣污染物的超低排放。根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)水平，基于煙氣冷卻和再熱技術(shù)的煙氣污染物協(xié)同處理工藝被公認(rèn)為能實(shí)現(xiàn)燃煤電廠超低排放的主要技術(shù)路線。
[0003]其工作原理是，煙氣冷卻和再熱技術(shù)包括兩個氣-水換熱器，一個是煙氣冷卻器，通常位于空預(yù)器與靜電除塵器之間的煙道上，通過介質(zhì)水吸收煙氣熱量以降低煙氣溫度，目的是降低煙氣溫度以減少煙氣體積流量、降低風(fēng)機(jī)能耗、提高電除塵器除塵效率和三氧化硫脫除率;另一個是煙氣再熱器也稱為煙氣加熱器，通常位于濕法脫硫裝置或濕式電除塵器器與煙囪之間的煙道上，在這個換熱器中，用煙氣冷卻器排出的高溫介質(zhì)水加熱脫硫后或濕法除塵后的冷煙氣，通過提高煙氣溫度以提高煙氣抬升高度、減少煙囪腐蝕和“白煙”的產(chǎn)生，高溫介質(zhì)水放熱后溫度降低，再回到煙氣冷卻器吸收高溫?zé)煔庵械臒崃?，?shí)現(xiàn)熱媒體的內(nèi)循環(huán)和煙氣熱量的傳遞。
[0004]基于煙氣冷卻和再熱技術(shù)的煙氣污染物協(xié)同處理工藝的具體流程是:進(jìn)入煙氣冷卻器的煙氣溫度在130°C左右，被70°C左右的介質(zhì)水在煙氣冷卻器中冷卻至90 °C左右，介質(zhì)水溫度上升至100°C左右，90°C左右的煙氣進(jìn)入靜電除塵器、濕法脫硫裝置、濕式電除塵器器后溫度進(jìn)一步降至50°C左右后進(jìn)入煙氣再熱器，在煙氣再熱器中，100°C左右的介質(zhì)水放熱后溫度降至70°C左右并被增壓栗送回至煙氣冷卻器，而50°C左右的煙氣吸收介質(zhì)水釋放的熱量升溫至80 °C左右后通過煙囪排放。
[0005]在火電機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行時，由于從空氣預(yù)熱器流出的排煙溫度較高在130°C，煙氣冷卻器吸收的熱量能夠滿足煙氣再熱換熱器所需的熱量。當(dāng)火電機(jī)組在滿負(fù)荷運(yùn)行時但在冬季等氣候環(huán)境下從空氣預(yù)熱器流出排煙溫度較低或火電機(jī)組在非滿負(fù)荷運(yùn)行而導(dǎo)致從空氣預(yù)熱器流出排煙溫度較低和煙氣量減少時，由于煙氣冷卻器和煙氣再熱器的煙氣出口溫度需要維持與滿負(fù)荷時相近的狀態(tài)，因此煙氣冷卻器獲得的熱量不能滿足煙氣再熱器的需要，此時通常需要補(bǔ)充一定量、一定參數(shù)的蒸汽加熱煙氣冷卻器流出的熱媒水，以確保煙氣再熱器出口的煙氣溫度達(dá)到80°C左右。根據(jù)已投運(yùn)火電機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)火電機(jī)組負(fù)荷越低，所需補(bǔ)充的蒸汽量越多，煙氣超低排放處理系統(tǒng)的能耗較大。以600MW火電機(jī)組為例，當(dāng)機(jī)組在75%、50%和35%負(fù)荷下運(yùn)行時，需補(bǔ)充的熱量分別為1800kW、9000kW和9800kW。蒸汽的消耗是基于煙氣冷卻和再熱技術(shù)的煙氣污染物協(xié)同處理工藝的主要能耗之一，因此如何降低基于煙氣冷卻和再熱技術(shù)的火電廠煙氣污染物處理系統(tǒng)的能耗是當(dāng)前火電廠面臨的主要技術(shù)難題之一?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0006]針對上述問題，本實(shí)用新型提供了一種火電廠煙氣污染物處理中的低品位熱能回收節(jié)能系統(tǒng)，用于降低火電廠煙氣污染物處理系統(tǒng)的能耗和機(jī)組發(fā)電煤耗。
[0007]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是，一種火電廠煙氣污染物處理中的低品位熱能回收節(jié)能系統(tǒng)，上述系統(tǒng)包括依次相連的空氣預(yù)熱器、煙氣冷卻器、靜電除塵器、脫硫塔、濕式電除塵器、煙氣再熱器，煙囪。
[0008]上述煙氣冷卻器的進(jìn)口和出口與鍋爐低加系統(tǒng)相連。
[0009]上述煙氣再熱器的介質(zhì)水循環(huán)系統(tǒng)管道上設(shè)有介質(zhì)水增壓栗、水水換熱器、熱栗、循環(huán)水增壓栗、煙氣輔助加熱器。
[0010]上述熱栗包括如下:
[0011]吸收器，其進(jìn)口管路與煙氣再熱器的介質(zhì)水出口相通，且其進(jìn)口管路上還設(shè)有降低介質(zhì)水溫度的水水換熱器；
[0012]冷凝器，其出口管與煙氣輔助加熱器的進(jìn)口管相通；
[0013]蒸發(fā)器，其進(jìn)口管與火電廠開式或閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)冷卻前的管路相通，其出口管與火電廠開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)或閉式循環(huán)水系統(tǒng)冷卻后的管路相通；
[0014]發(fā)生器，其進(jìn)口管與火電廠輔助蒸汽系統(tǒng)相通，其出口管與火電廠的疏水系統(tǒng)相通。
[0015]進(jìn)一步地，上述蒸發(fā)器的進(jìn)口管上還設(shè)有循環(huán)水增壓栗。
[0016]進(jìn)一步地，上述吸收器的進(jìn)口管上還設(shè)有吸收器進(jìn)口閥。
[0017]進(jìn)一步地，上述冷凝器的出口管上設(shè)有冷凝器出口閥。
[0018]進(jìn)一步地，上述煙氣輔助加熱器通過設(shè)有疏水閥的管道與發(fā)生器的出口管相通。
[0019]進(jìn)一步地，上述火電廠輔助蒸汽系統(tǒng)通過設(shè)有煙氣輔助加熱器切斷閥的支管與煙氣輔助加熱器相連，上述支管與發(fā)生器的進(jìn)口管并聯(lián)設(shè)置。
[0020]進(jìn)一步地，上述發(fā)生器的進(jìn)口管上還設(shè)有發(fā)生器蒸汽切斷閥。
[0021]進(jìn)一步地，或上述吸收器的進(jìn)口管路可直接與煙氣再熱器的介質(zhì)水出口相通。
[0022]進(jìn)一步地，上述介質(zhì)水循環(huán)系統(tǒng)還包括補(bǔ)水排污設(shè)備。
[0023]進(jìn)一步地，上述鍋爐低加系統(tǒng)為使用汽輪機(jī)低壓抽汽加熱低溫凝結(jié)水的換熱系統(tǒng)。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所提供的一種火電廠煙氣污染物處理中的低品位熱能回收節(jié)能系統(tǒng)，在現(xiàn)有煙氣冷卻和再熱技術(shù)的煙氣污染物處理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，將中煙氣冷卻器和煙氣再熱器斷開，煙氣冷卻器主要用于加熱鍋爐凝結(jié)水，減少低加抽汽量，降低發(fā)電煤耗，在煙氣再熱器側(cè)增設(shè)節(jié)能支路，能夠回收循環(huán)水中的低品位熱能，減少了循環(huán)水的損失，節(jié)約水資源，大大降低污染物處理系統(tǒng)運(yùn)行的能耗和運(yùn)營成本。
【附圖說明】
[0025]圖1為本實(shí)用新型的連接示意圖。
[0026]圖中，1、空氣預(yù)熱器；2、煙氣冷卻器;3、靜電除塵器;4、脫硫塔;5、介質(zhì)水增壓栗；
6、濕式電除塵器;7、煙氣再熱器;8、煙囪；9、煙氣輔助加熱器；10、第一類溴化鋰吸收式熱栗；11、水水換熱器;12、循環(huán)水增壓栗。
【具體實(shí)施方式】
[0027]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型。但是本實(shí)用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實(shí)用新型內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本實(shí)用新型不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。
[0028]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步的說明。
[0029]實(shí)施例1
[0030]在本實(shí)施例中，結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0031]請參見附圖，一種火電廠煙氣污染物處理中的低品位熱能回收節(jié)能系統(tǒng)，系統(tǒng)包括依次相連的空氣預(yù)熱器1、煙氣冷卻器2、靜電除塵器3、脫硫塔4、濕式電除塵器6、煙氣再熱器7，煙囪8。所述煙氣冷卻器2和煙氣再熱器7之間分別獨(dú)立運(yùn)行，所述的煙氣再熱器7出口還設(shè)有回收火電廠低品位熱能的節(jié)能支路，在煙氣再熱器7進(jìn)口還設(shè)有煙氣輔助加熱器9，煙氣輔助加熱器9的作用是在熱栗加熱系統(tǒng)出口的水溫不能滿足煙氣再熱器7進(jìn)口的水溫需求時或熱栗節(jié)能支路檢修維護(hù)時，補(bǔ)充蒸汽加熱介質(zhì)水。
[0032]煙氣冷卻器2的進(jìn)口和出口與鍋爐低加系統(tǒng)相連。
[0033]煙氣再熱器7的介質(zhì)水循環(huán)系統(tǒng)管道上設(shè)有介質(zhì)水增壓栗5、水水換熱器11、熱栗
10、循環(huán)水增壓栗12、煙氣輔助加熱器9。
[0034]熱栗包括如下:
[0035]吸收器10-1，其進(jìn)口管路與煙氣再熱器7的介質(zhì)水出口相通，系統(tǒng)中，所采用的介質(zhì)水通常為火電廠的除鹽水;且其進(jìn)口管路上還設(shè)有降低介質(zhì)水溫度的水水換熱器11;
[0036]冷凝器10-3，其出口管與煙氣輔助加熱器9的進(jìn)口管相通；
[0037]蒸發(fā)器10-2，其進(jìn)口管與火電廠開式或閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)冷卻前的管路相通，其出口管與火電廠開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)或閉式循環(huán)水系統(tǒng)冷卻后的管路相通；
[0038]發(fā)生器10-4，其進(jìn)口管與火電廠輔助蒸汽系統(tǒng)相通，其出口管與火電廠的疏水系統(tǒng)相通。
[0039]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，蒸發(fā)器10-2的進(jìn)口管上還設(shè)有循環(huán)水增壓栗
12ο
[0040]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，吸收器10-1的進(jìn)口管上還設(shè)有吸收器進(jìn)口閥。[0041 ]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，冷凝器10-3的出口管上設(shè)有冷凝器出口閥。
[0042]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，煙氣輔助加熱器9通過設(shè)有疏水閥的管道與發(fā)生器10-4的出口管相通。
[0043]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，火電廠輔助蒸汽系統(tǒng)通過設(shè)有煙氣輔助加熱器9切斷閥的支管與煙氣輔助加熱器9相連，上述支管與發(fā)生器10-4的進(jìn)口管并聯(lián)設(shè)置。
[0044]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，發(fā)生器10-4的進(jìn)口管上還設(shè)有發(fā)生器蒸汽切斷閥。
[0045]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，或吸收器10-1的進(jìn)口管路可直接與煙氣再熱器7的介質(zhì)水出口相通。
[0046]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，介質(zhì)水循環(huán)系統(tǒng)還包括補(bǔ)水排污設(shè)備。
[0047]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，鍋爐低加系統(tǒng)為使用汽輪機(jī)低壓抽汽加熱低溫凝結(jié)水的換熱系統(tǒng)。
[0048]實(shí)施前，需要檢測獲取鍋爐在不同負(fù)荷下煙氣的流量、排溫、流速和風(fēng)壓等參數(shù)，檢測獲取可用于廢熱回收的開式循環(huán)冷卻水或閉式冷卻水的流量、壓力及其調(diào)節(jié)范圍和冷卻前水溫等參數(shù)，檢測獲取補(bǔ)充蒸汽流量的調(diào)節(jié)范圍，并根據(jù)具體的鍋爐煙氣參數(shù)、廢熱參數(shù)確定第一類吸收式熱栗的制熱能力，具體實(shí)施時，通過檢測獲取煙氣冷卻器2、煙氣再熱器7的煙氣進(jìn)出口溫度、介質(zhì)水進(jìn)出口溫度等參數(shù)，并將煙氣溫度、流量和介質(zhì)水流量溫度等信號輸入到第一類吸收式熱栗10的控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)控制整個系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，包括自動控制煙氣輔助加熱器的投運(yùn)和停運(yùn)，以及投運(yùn)時所需的蒸汽量。
[0049]具體實(shí)施時，分為以下幾種工作模式，下面結(jié)合實(shí)施例1詳細(xì)闡述如下。
[0050]實(shí)施例2
[0051]節(jié)能支路工作模式，煙氣從鍋爐排出后，依次通過1、煙氣冷卻器2、靜電除塵器3、F⑶脫硫塔4、濕式電除塵器6(可能有，也可以不設(shè)置)、煙氣再熱器7，最后通過煙囪8排放。
[0052]當(dāng)鍋爐正常運(yùn)行時，煙氣冷卻器吸收煙氣中的熱量用于加熱鍋爐凝結(jié)水，降低發(fā)電煤耗，同時降低進(jìn)入靜電除塵器的煙溫，提高除塵效率。第一類吸收式熱栗10運(yùn)行，關(guān)閉旁路通道閥，引水栗12、增壓栗5運(yùn)行。根據(jù)煙氣再熱器的煙氣進(jìn)出口流量、溫度和介質(zhì)水進(jìn)出口流量、溫度、蒸汽參數(shù)、開式循環(huán)冷卻水或閉式冷卻水的溫度自動調(diào)節(jié)進(jìn)入發(fā)生器10-4的蒸汽流量和進(jìn)入蒸發(fā)器10-2的開式循環(huán)冷卻水或閉式冷卻水流量，以使第一類吸收式熱栗的制熱量與煙氣再熱器所需的熱量相適應(yīng)，同時控制煙氣再熱器7的介質(zhì)水入口溫度(SP第一類吸收式熱栗冷凝器10-3的介質(zhì)水出口溫度)在95°C左右，確保進(jìn)入煙囪10的煙氣溫度在80 °C左右。
[0053]為了確保熱栗10的正常安全運(yùn)行，需要使用循環(huán)水通過水水換熱器11調(diào)節(jié)進(jìn)入吸收器10-1的介質(zhì)水和進(jìn)入蒸發(fā)器10-2的的循環(huán)水溫度，保證熱栗運(yùn)行工況遠(yuǎn)離溴化鋰的結(jié)晶溫度。
[0054]當(dāng)冷凝器10-3的出口溫度不能滿足煙氣再熱器7的消“白煙”溫度需求時，需要啟動輔助蒸汽加熱器9用蒸汽進(jìn)一步直接加熱介質(zhì)水。
[0055]驅(qū)動用蒸汽參數(shù)為0.2MPa-0.8MPa飽和蒸汽，該蒸汽流入第一類吸收式熱栗10的發(fā)生器10-4用以驅(qū)動熱栗循環(huán)，所需的蒸汽量根據(jù)煙氣再熱器所需的熱量、廢熱水的進(jìn)口溫度以及制熱負(fù)荷進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0056]實(shí)施例3
[0057]節(jié)能支路故障工作模式，結(jié)合實(shí)施例1，當(dāng)?shù)谝活愇帐綗崂?0出現(xiàn)故障或檢修時，關(guān)閉進(jìn)出熱栗10的閥門，打開旁路閥，介質(zhì)水僅通過煙氣輔助加熱器12加熱至煙氣再熱器所需的進(jìn)口溫度。
[0058]本實(shí)用新型雖然以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來限定本實(shí)用新型，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動和修改，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本實(shí)用新型權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種火電廠煙氣污染物處理中的低品位熱能回收節(jié)能系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括依次相連的空氣預(yù)熱器(I)、煙氣冷卻器(2)、靜電除塵器(3)、脫硫塔(4)、濕式電除塵器(6)、煙氣再熱器(7)，煙囪(8)，其特征在于， 所述煙氣冷卻器(2)的進(jìn)口和出口與鍋爐低加系統(tǒng)相連； 所述煙氣再熱器(7)的介質(zhì)水循環(huán)系統(tǒng)管道上設(shè)有介質(zhì)水增壓栗(5)、水水換熱器(11)、熱栗(10)、循環(huán)水增壓栗(12)、煙氣輔助加熱器(9); 所述熱栗包括如下: 吸收器(10-1)，其進(jìn)口管路與煙氣再熱器(7)的介質(zhì)水出口相通，且其進(jìn)口管路上還設(shè)有降低介質(zhì)水溫度的水水換熱器(11); 冷凝器(10-3)，其出口管與煙氣輔助加熱器9的進(jìn)口管相通； 蒸發(fā)器(10-2)，其進(jìn)口管與火電廠開式或閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)冷卻前的管路相通，其出口管與火電廠開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)或閉式循環(huán)水系統(tǒng)冷卻后的管路相通； 發(fā)生器(10-4)，其進(jìn)口管與火電廠輔助蒸汽系統(tǒng)相通，其出口管與火電廠的疏水系統(tǒng)相通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種火電廠煙氣污染物處理中的低品位熱能回收節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述蒸發(fā)器(10-2)的進(jìn)口管上還設(shè)有循環(huán)水增壓栗(12)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種火電廠煙氣污染物處理中的低品位熱能回收節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述吸收器(10-1)的進(jìn)口管上還設(shè)有吸收器進(jìn)口閥。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種火電廠煙氣污染物處理中的低品位熱能回收節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述冷凝器(10-3)的出口管上設(shè)有冷凝器出口閥。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種火電廠煙氣污染物處理中的低品位熱能回收節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述煙氣輔助加熱器(9)通過設(shè)有疏水閥的管道與發(fā)生器(10-4)的出口管相通。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種火電廠煙氣污染物處理中的低品位熱能回收節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述火電廠輔助蒸汽系統(tǒng)通過設(shè)有煙氣輔助加熱器(9)切斷閥的支管與煙氣輔助加熱器(9)相連，上述支管與發(fā)生器(10-4)的進(jìn)口管并聯(lián)設(shè)置。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種火電廠煙氣污染物處理中的低品位熱能回收節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)生器(10-4)的進(jìn)口管上還設(shè)有發(fā)生器蒸汽切斷閥。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種火電廠煙氣污染物處理中的低品位熱能回收節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，或所述吸收器(10-1)的進(jìn)口管路可直接與煙氣再熱器(7)的介質(zhì)水出口相通。9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的一種火電廠煙氣污染物處理中的低品位熱能回收節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述介質(zhì)水循環(huán)系統(tǒng)還包括補(bǔ)水排污設(shè)備。10.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的一種火電廠煙氣污染物處理中的低品位熱能回收節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述鍋爐低加系統(tǒng)為使用汽輪機(jī)低壓抽汽加熱低溫凝結(jié)水的換熱系統(tǒng)。
【文檔編號】F22D11/06GK205560803SQ201620003936
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年1月6日
【發(fā)明人】趙軍, 方志星, 陳理帥, 林少平, 張東明, 楊晨, 李煦侃
【申請人】浙江浙能節(jié)能科技有限公司