專利名稱：一種溴化鋰循環(huán)回收脫硫系統(tǒng)排氣含水的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于節(jié)能減排領(lǐng)域，涉及一種大型電站中溴化鋰循環(huán)回收脫硫系統(tǒng)排氣含 水的系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)火力發(fā)電量占全國(guó)總發(fā)電量80%以上，火力發(fā)電廠的耗水量巨大。全國(guó)水資 源公報(bào)和行業(yè)統(tǒng)計(jì)顯示全國(guó)火電用水量占工業(yè)用水量的45%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)火電廠平均 耗水量為3. 1 3. 5kg/ (kw. h)，而發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)電水耗為2. 52kg/ (kff · h)，南非發(fā)電廠水 耗僅為1. 25kg/(kff -h)，因此，在我國(guó)火電廠節(jié)水工程仍是一項(xiàng)任重道遠(yuǎn)的工程。尤其現(xiàn)在 大型火電廠大多采用濕法脫硫系統(tǒng)，脫硫后煙氣攜帶大量水蒸氣進(jìn)入煙道和煙 ，造成電 廠耗水巨大。對(duì)北方缺水地區(qū)往往不得不采用運(yùn)行成本更高、脫硫效率較低、但能節(jié)水的干 法脫硫系統(tǒng)。典型電廠中的用水單元分為循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、化學(xué)除鹽水系統(tǒng)(鍋爐補(bǔ)給水系 統(tǒng))、灰渣用水系統(tǒng)、工業(yè)冷卻水系統(tǒng)、生活及消防水系統(tǒng)、雜用水系統(tǒng)和脫硫用水系統(tǒng)?；?電廠要節(jié)水，則必須從這幾方面入手。目前主要有以下幾種節(jié)水措施(1)廢水回收利用，實(shí)現(xiàn)全廠廢水零排放；(2)提 高循環(huán)水濃縮倍率；(3)除灰系統(tǒng)的改進(jìn)；(4)采用空冷技術(shù)；(5)安裝水量計(jì)量表并定期 對(duì)水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)；(6)水汽系統(tǒng)優(yōu)化；(7)減少電廠廢水產(chǎn)生?，F(xiàn)在電廠重要的一項(xiàng)考核指標(biāo)為脫硫效率，要求不低于90%。所以高效的濕法脫 硫技術(shù)被越來(lái)越多的大型電廠所采用，脫硫耗水量也占電廠耗水量的一大部分?，F(xiàn)在脫硫 水的回收主要是通過(guò)脫硫塔內(nèi)循環(huán)進(jìn)行，但是經(jīng)過(guò)濕法脫硫后的煙氣中的水蒸氣，一直沒(méi) 有回收的措施。脫硫后的煙氣攜帶30%以上的水蒸氣，如果不加回收直接排放大氣當(dāng)中，將 會(huì)造成巨大的水資源浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)在北方地區(qū)采用濕法脫硫，實(shí)現(xiàn)極低耗水排 放、脫硫高效、運(yùn)行成本更低的溴化鋰循環(huán)回收脫硫系統(tǒng)排氣含水的系統(tǒng)及方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的系統(tǒng)包括與鍋爐的煙氣通道相連通的脫硫塔和煙囪， 在煙@的入口煙道中布置有表面換熱器，所述的表面換熱器通過(guò)管路與溴化鋰制冷機(jī)相連 通構(gòu)成閉合循環(huán)回路，該表面換熱器上設(shè)置有收集凝結(jié)水的槽型通道，所述的溴化鋰制冷 機(jī)的入口經(jīng)管路與汽輪機(jī)的低壓段抽汽口相連通，汽輪機(jī)的出口及經(jīng)溴化鋰制冷機(jī)冷凝的 凝結(jié)水經(jīng)管路與熱井相連通。所述的煙氣經(jīng)表面換熱器冷凝后的凝結(jié)水通過(guò)槽型通道及管路送入脫硫塔，且在 該管路上還設(shè)置有凝結(jié)水閥門。所述的汽輪機(jī)與溴化鋰制冷機(jī)相連通的管路上還設(shè)置有減壓閥。所述的與表面換熱器構(gòu)成閉合回路的溴化鋰制冷機(jī)的出水溫度為6 20°C。
本發(fā)明的方法為1)首先，將溴化鋰制冷機(jī)的蒸汽入口與汽輪機(jī)的低壓段抽汽口 相連，蒸汽經(jīng)溴化鋰制冷機(jī)后形成的凝結(jié)水經(jīng)管路與熱井相連；2)其次，在煙囪的入口煙道中布置帶有收集凝結(jié)水槽型通道的表面換熱器，然后 將表面換熱器通過(guò)管路與溴化鋰制冷機(jī)相連通構(gòu)成閉合循環(huán)回路，溴化鋰制冷機(jī)出來(lái)的冷 水送入表面換熱器進(jìn)行換熱；3)鍋爐中的煙氣經(jīng)管道進(jìn)入脫硫塔，由脫硫塔脫硫后的煙氣進(jìn)入煙囪中設(shè)置的表 面換熱器，由表面換熱器對(duì)煙氣進(jìn)行冷凝，冷凝后的冷凝水通過(guò)換熱器槽型通道回收或經(jīng) 管道直接送入脫硫塔。本發(fā)明能充分利用電廠汽輪機(jī)低壓蒸汽抽氣，采用溴化鋰制冷原理實(shí)現(xiàn)制冷回收 脫硫系統(tǒng)排氣含水。這對(duì)已有濕法脫硫系統(tǒng)電廠節(jié)水有重要意義，且可實(shí)現(xiàn)在北方地區(qū)采 用濕法脫硫系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)極低耗水排放、脫硫高效、運(yùn)行成本更低。本方案與電廠其他節(jié)水方 法不同，直接利用溴化鋰制冷原理回收煙氣中的帶水；將表面換熱器增加在煙 前煙道中， 冷工質(zhì)與煙氣在表面換熱器中進(jìn)行換熱，煙氣中的水經(jīng)過(guò)凝結(jié)得到回收；該方案在設(shè)備改 動(dòng)不大的前提下，可實(shí)現(xiàn)高效率的水資源回收。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。參見(jiàn)圖1，本發(fā)明包括與鍋爐1的煙氣通道相連通的脫硫塔2和煙囪4，在煙囪4 的入口煙道中布置有表面換熱器3，所述的表面換熱器3通過(guò)管路與溴化鋰制冷機(jī)5相連 通構(gòu)成閉合循環(huán)回路，溴化鋰制冷機(jī)5的出水溫度為6 20°C，將此冷水送入表面換熱器 3與煙氣進(jìn)行換熱冷凝煙氣含水，該表面換熱器3上設(shè)置有收集凝結(jié)水的槽型通道，煙氣經(jīng) 表面換熱器3冷凝后的凝結(jié)水通過(guò)槽型通道及管路送入脫硫塔2，且在該管路上還設(shè)置有 凝結(jié)水閥門8 ；所述的溴化鋰制冷機(jī)5的蒸汽入口經(jīng)管路與汽輪機(jī)7的低壓段抽汽口相連 通，且在該管路上還設(shè)置有減壓閥9，利用汽輪機(jī)7的抽汽口將蒸汽抽出，通過(guò)減壓閥9將抽 出的蒸汽減至溴化鋰制冷機(jī)5所需壓力送入溴化鋰制冷機(jī)5 ；汽輪機(jī)7的出口及經(jīng)溴化鋰 制冷機(jī)5冷凝的凝結(jié)水經(jīng)管路與熱井6相連通。其過(guò)程是1)首先，將溴化鋰制冷機(jī)5的蒸汽入口與汽輪機(jī)7的低壓段抽汽口相連，蒸汽經(jīng)溴 化鋰制冷機(jī)5后形成的凝結(jié)水經(jīng)管路與熱井6相連；2)其次，在煙囪4的入口煙道中布置帶有收集凝結(jié)水槽型通道的表面換熱器3，然 后將表面換熱器3通過(guò)管路與溴化鋰制冷機(jī)5的相連通構(gòu)成閉合循環(huán)回路，溴化鋰制冷機(jī) 5出來(lái)的冷水送入表面換熱器3進(jìn)行換熱；3)鍋爐1中的煙氣經(jīng)管道進(jìn)行脫硫塔2，由脫硫塔2脫硫后的煙氣進(jìn)入煙囪4中 設(shè)置的表面換熱器3，由表面換熱器3對(duì)煙氣進(jìn)行冷凝，冷凝后的冷凝水通過(guò)換熱器槽型通 道回收或經(jīng)管道直接送入脫硫塔2。經(jīng)過(guò)濕法脫硫系統(tǒng)后的煙氣，其中水分含量較大，因此脫硫后煙氣中水分的回收，對(duì)緩解干旱地區(qū)水資源的缺乏有著重要意義；冷凝煙氣帶水不用電，而用汽輪機(jī)的低壓抽 汽，冷凝效率高。本發(fā)明在汽輪機(jī)抽汽方面不須增加其他抽汽口，現(xiàn)有的抽汽口即可；本系統(tǒng)中，煙 氣為脫硫后煙氣，不會(huì)對(duì)設(shè)備造成腐蝕；本系統(tǒng)，可回收煙氣中水蒸氣60% 80%。 本發(fā)明表面換熱器管內(nèi)的工質(zhì)為冷水，管外為煙氣。
權(quán)利要求
一種溴化鋰循環(huán)回收脫硫系統(tǒng)的排氣含水系統(tǒng)，包括與鍋爐(1)的煙氣通道相連通的脫硫塔(2)和煙囪(4)，其特征在于在煙囪(4)的入口煙道中布置有表面換熱器(3)，所述的表面換熱器(3)通過(guò)管路與溴化鋰制冷機(jī)(5)相連通構(gòu)成閉合循環(huán)回路，該表面換熱器(3)上設(shè)置有收集凝結(jié)水的槽型通道，所述的溴化鋰制冷機(jī)(5)的入口經(jīng)管路與汽輪機(jī)(7)的低壓段抽汽口相連通，汽輪機(jī)(7)的出口及經(jīng)溴化鋰制冷機(jī)(5)冷凝的凝結(jié)水經(jīng)管路與熱井(6)相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溴化鋰循環(huán)回收脫硫系統(tǒng)的排氣含水系統(tǒng)，其特征在于所 述的煙氣經(jīng)表面換熱器(3)冷凝后的凝結(jié)水通過(guò)槽型通道及管路送入脫硫塔(2)，且在該 管路上還設(shè)置有凝結(jié)水閥門(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溴化鋰循環(huán)回收脫硫系統(tǒng)的排氣含水系統(tǒng)，其特征在于所 述的汽輪機(jī)(7)與溴化鋰制冷機(jī)(5)相連通的管路上還設(shè)置有減壓閥(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溴化鋰循環(huán)回收脫硫系統(tǒng)的排氣含水系統(tǒng)，其特征在于所 述的與表面換熱器(3)構(gòu)成閉合回路的溴化鋰制冷機(jī)(5)的出水溫度為6 20°C。
5.一種溴化鋰循環(huán)回收脫硫系統(tǒng)的排氣含水方法，其特征在于1)首先，將溴化鋰制冷機(jī)(5)的蒸汽入口與汽輪機(jī)(7)的低壓段抽汽口相連，蒸汽經(jīng)溴 化鋰制冷機(jī)(5)后形成的凝結(jié)水經(jīng)管路與熱井(6)相連；2)其次，在煙@(4)的入口煙道中布置帶有收集凝結(jié)水槽型通道的表面換熱器(3)，然 后將表面換熱器(3)通過(guò)管路與溴化鋰制冷機(jī)(5)相連通構(gòu)成閉合循環(huán)回路，溴化鋰制冷 機(jī)(5)出來(lái)的冷水送入表面換熱器(3)進(jìn)行換熱；3)鍋爐(1)中的煙氣經(jīng)管道進(jìn)入脫硫塔(2)，由脫硫塔(2)脫硫后的煙氣進(jìn)入煙囪(4) 中設(shè)置的表面換熱器(3)，由表面換熱器(3)對(duì)煙氣進(jìn)行冷凝，冷凝后的冷凝水通過(guò)換熱器 槽型通道回收或經(jīng)管道直接送入脫硫塔(2)。全文摘要
一種溴化鋰循環(huán)回收脫硫系統(tǒng)排氣含水的系統(tǒng)及方法，在煙囪進(jìn)口前段加裝一表面換熱器；將汽輪機(jī)低壓段抽汽送入溴化鋰制冷機(jī)獲得冷水；將溴化鋰制冷機(jī)出來(lái)的冷水送入表面換熱器與煙氣進(jìn)行換熱，使煙氣中的水蒸氣凝結(jié)；表面換熱器上設(shè)置有收集凝結(jié)水的槽型通道。本發(fā)明對(duì)電廠中節(jié)水有重要意義。尤其對(duì)北方水資源較為缺乏的干旱地區(qū)更是如此。本方法用蒸汽直接制冷，而不是用電制冷，省去了由“汽”轉(zhuǎn)換為“電”再轉(zhuǎn)換為“冷”帶來(lái)的損失。
文檔編號(hào)F25B15/06GK101879379SQ20101022399
公開(kāi)日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2010年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月12日
發(fā)明者司紀(jì)朋, 牛艷青, 王學(xué)斌, 譚厚章 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)