燃煤烟气消白、减排与余热深度回收装置及系统制造方法及图纸

技术编号:19386584 阅读:3 留言:0更新日期:2018-11-10 01:12
本发明专利技术提供了一种燃煤烟气消白、减排与余热深度回收装置及系统,涉及能源领域,包括烟气脱硫单元、烟气余热回收单元、烟气‑空气全热换热单元和烟气消白单元;通过设置烟气‑空气全热换热单元,回收烟气余热同时使助燃空气含湿量提高从而提高烟气露点温度;通过设置烟气余热回收单元和烟气消白单元,烟气中的水蒸气被冷凝回收,最终排烟含湿量降低,减少白烟生成;空气的加湿程度升高,可降低燃烧温度,减少NOx、SO2的排放;缓解了现有技术中存在的大量烟气余热被浪费以及产生“白烟”现象的技术问题;利用冬季室外空气这一自然冷源作为主要降温除湿源,机理上互相耦合,相辅相成,实现了脱硫、减氮、余热回收与消白等功能合为一体的效果。

Coal fired flue gas whiten, emission reduction and residual heat depth recovery device and system

The invention provides a device and system for coal-fired flue gas bleaching, emission reduction and deep recovery of waste heat, which relates to the energy field, including flue gas desulfurization unit, flue gas waste heat recovery unit, flue gas air total heat exchange unit and flue gas bleaching unit; by setting flue gas air total heat exchange unit, the waste heat of flue gas can be recovered simultaneously. The dew point temperature of flue gas can be increased by increasing the moisture content of combustion-supporting air. By setting up waste heat recovery unit and flue gas whitening unit, the water vapor in flue gas can be condensed and recovered, and the moisture content of exhaust gas can be reduced and the formation of white smoke can be reduced. The combustion temperature can be reduced and the emission of NO_x and SO2 can be reduced by increasing the humidification degree of air. A large number of waste heat of flue gas and the technical problems of producing \white smoke\ phenomenon in the existing technology are discussed. Winter outdoor air, as a natural cold source, is used as the main cooling and dehumidification source, which is coupled and complementary in mechanism, thus realizing the integration of functions of desulfurization, nitrogen reduction, waste heat recovery and whitening.

【技术实现步骤摘要】
燃煤烟气消白、减排与余热深度回收装置及系统
本专利技术涉及能源
,特别适用于锅炉烟气余热回收、减少硫化物和氮氧化物排放,尤其是涉及一种燃煤烟气消白、减排与余热深度回收装置及系统。
技术介绍
煤炭中含有氢元素与水分,锅炉燃烧产生大量水蒸气,这部分水蒸气潜热往往随着烟气直接排到大气中,造成烟气余热的浪费,烟气余热约占煤炭低位发热量的10%。因此,若能将烟气温度降到露点以下,回收该部分潜热,对节省燃料消耗有重要作用。另一方面,锅炉燃烧产生的烟气中含有大量二氧化硫SO2、氮氧化物NOx,会造成空气污染,所以,采取有效措施减少锅炉烟气的污染物排放对社会的可持续发展有十分重要的意义。同时,普通的湿法脱硫会使燃煤烟气在烟囱口处产生“白烟”现象,白烟中包含大量硫酸小液滴,其危害很大,因此,很有必要对燃煤烟气进行消白处理。现有技术中,利用热网回水或空气回收烟气余热是现代成熟的技术。但由于热网回水温度较高、空气显热热容小、与烟气潜热变化热容不匹配,这两种无法深度回收烟气余热,仅可使锅炉热效率提高3-5%,仍有大量烟气余热被浪费。现有利用热泵“人工”制造冷源用于烟气余热深度回收,投资大,占地大,冬季室外自然冷源资源丰富,比如室外“干燥低温”的空气,利用自然冷源用于烟气余热深度回收,投资小,环保工程的经济效益大为改善。而且,现缺少技术能将烟气污染物减排、消白与余热深度回收综合于同一系统流程实现。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种燃煤烟气消白、减排与余热深度回收装置及系统,以缓解了现有技术中存在的大量烟气余热被浪费以及产生“白烟”现象的技术问题。本专利技术提供的一种燃煤烟气消白、减排与余热深度回收装置,包括:烟气脱硫单元、烟气余热回收单元、烟气-空气全热换热单元和烟气消白单元;烟气脱硫单元、烟气余热回收单元、烟气-空气全热换热单元和烟气消白单元依次连通,以形成烟气通路;烟气脱硫单元用于将锅炉排放的烟气经脱硫处理后传递至烟气余热回收单元;烟气余热回收单元包括汽水换热器,汽水换热器用于将烟气内的热量传递至热水处,经换热后的热水通过汽水换热器的热水出口传递至锅炉的热水入口或热用户的供水管路;烟气余热回收单元用于将换热后的烟气传递至烟气-空气全热换热单元;烟气-空气全热换热单元设置有第一空气入口和第一空气出口,第一空气入口与外界空气连通,烟气-空气全热换热单元用于将烟气内的热量和湿量传递至空气处,第一空气出口与锅炉连通,用于锅炉内助燃;烟气-空气全热换热单元用于将换热后的烟气传递至烟气消白单元;烟气消白单元用于使烟气中的水蒸汽含量处于不饱和状态,或烟气消白单元用于使烟气与外界空气混合,并将处理后的烟气排出至外界。进一步地,烟气脱硫单元包括脱硫喷淋塔、管道和水泵;脱硫喷淋塔内的底部设置有浆液池,浆液池储存有含脱硫药剂的喷淋桨液,脱硫喷淋塔的顶部设置有喷淋头,浆液池通过管道与喷淋头连通,水泵设置于管道上,以通过水泵将浆液池的浆液与喷淋头进行循环连通,以使含脱硫药剂的喷淋桨液循环喷淋烟气脱硫单元内的烟气;汽水换热器通过风帽与脱硫喷淋塔连通;汽水换热器包括第一入口、第一出口和第二出口;第一出口用于通过管路将汽水换热器内的水溢流排出,第一入口和第二出口通过管路与锅炉的热水或热用户的供水管路形成循环管路。进一步地,烟气-空气全热换热单元包括烟气-水直接接触式换热器和空气-水直接接触式换热器;烟气-水直接接触式换热器通过风帽与汽水换热器连通;烟气-水直接接触式换热器包括第二入口、第三出口和第四出口;空气-水直接接触式换热器包括第一空气入口、第一空气出口、第三入口和第五出口;第三出口用于将烟气-水直接接触式换热器内的水溢流排出,第四出口与第三入口连通,用于将烟气-水直接接触式换热器的热水传递至空气-水直接接触式换热器内,第一空气入口通过将外界空气传递至空气-水直接接触式换热器内与热水进行换热,第一空气出口与锅炉连通,用于锅炉内助燃;第五出口与第二入口连通,用于将降温后的水传递至烟气-水直接接触式换热器内,形成内部循环水路。进一步地,烟气消白单元包括烟气-水间壁式换热器或烟气-空气混热器;烟气-水间壁式换热器通过风帽与烟气-水直接接触式换热器连通;烟气-水间壁式换热器包括第四入口、第六出口、第七出口和排出口;第六出口用于将烟气-水间壁式换热器内的水溢流排出,第四入口和第七出口与锅炉或热用户的供水管路形成循环水路,用于将锅炉或热用户的供水管路的热水传递至烟气-水间壁式换热器内,用于加热烟气,以使烟气中的水蒸汽含量处于不饱和状态,排出口用于将加热后的烟气排出至外界;或,烟气-空气混热器通过风帽与烟气-水直接接触式换热器连通;烟气-空气混热器包括第二空气入口和第二空气出口,第二空气入口用于将外界空气传递至烟气-空气混热器,以使烟气-空气混热器内烟气形成混合气体,第二空气出口用于将混合气体排出外界。进一步地,汽水换热器、烟气-水直接接触式换热器和空气-水直接接触式换热器为叉流换热器、逆流换热器或顺流换热器中的任一种。进一步地,汽水换热器为直接接触式换热器或者间接接触式换热器;当汽水换热器为直接接触式换热器,直接接触式换热器采用空腔结构换热器或填料结构换热器;空腔结构换热器水通过喷淋机构布液;或,填料结构换热器中,水通过喷淋机构或淋盘机构布液。进一步地,汽水换热器的第一入口和所述烟气-水直接接触式换热器的第二入口均设置有喷淋水管,且喷淋水管的入口处均设置加药口,以通过加药口将脱硝药剂加入至汽水换热器和所述烟气-水直接接触式换热器流动水路中。进一步地,烟气-空气全热换热单元包括N级烟气-空气全热换热单元,N≥1;烟气余热回收单元的烟气出口与第一级烟气-空气全热换热单元连通,每级烟气-空气全热换热单元的烟气出口与下一级烟气-空气全热换热单元的烟气入口连通,第N级烟气-空气全热换热单元的烟气出口与烟气消白单元相通,以形成烟气全热交换通路。本专利技术提供的一种燃煤烟气消白、减排与余热深度回收系统,包括锅炉、烟气-空气换热器、水-水换热器和所述的燃煤烟气消白、减排与余热深度回收装置;锅炉通过烟气-空气换热器与烟气脱硫单元连通;烟气-空气换热器包括第三空气入口和第三空气出口,第三空气入口与烟气-空气全热换热单元的第一空气出口连通,用于将经烟气-空气全热换热单元加热后的空气与烟气-空气换热器的烟气再次加热,第三空气出口与锅炉连通,用于将二次加热后的空气加入至锅炉内助燃;水-水换热器包括回水进口、供水进口、第一供水出口和第二供水出口;回水进口与热用户的回水管路连通,供水进口与汽水换热器的热水出口连通,第一供水出口与汽水换热器的热水入口连通,以使水-水换热器内的低温水经过汽水换热器内烟气换热后输出温度高的热水;第二供水出口与热用户的供水管路连通,供水管路上设置有加热管道和回水管道,加热管道和回水管道能够与烟气消白单元连通,以通过供水管路内的热水加热烟气消白单元的烟气,以使烟气中的水蒸汽含量处于不饱和状态。进一步地,锅炉与烟气-空气换热器之间、烟气-空气换热器与燃煤烟气消白、减排与余热深度回收装置之间和燃煤烟气消白、减排与余热深度回收装置与水-水换热器之间的连接管道上均设置有多个监测仪器;监测仪器通过多参数控制调节方法,用于监测多个连接管道上的布置水、空气、烟气的温度、湿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃煤烟气消白、减排与余热深度回收装置,其特征在于,包括:烟气脱硫单元、烟气余热回收单元、烟气‑空气全热换热单元和烟气消白单元;所述烟气脱硫单元、烟气余热回收单元、烟气‑空气全热换热单元和烟气消白单元依次连通,以形成烟气通路;所述烟气脱硫单元用于将锅炉排放的烟气经脱硫处理后传递至所述烟气余热回收单元;所述烟气余热回收单元包括汽水换热器,所述汽水换热器用于将烟气内的热量传递至热水处,经换热后的热水通过所述汽水换热器的热水出口传递至锅炉的热水入口或热用户的供水管路;所述烟气余热回收单元用于将换热后的烟气传递至所述烟气‑空气全热换热单元;所述烟气‑空气全热换热单元设置有第一空气入口和第一空气出口,所述第一空气入口与外界空气连通,所述烟气‑空气全热换热单元用于将烟气内的热量和湿量传递至空气处,所述第一空气出口与锅炉连通,用于锅炉内助燃;所述烟气‑空气全热换热单元用于将换热后的烟气传递至所述烟气消白单元;所述烟气消白单元用于使烟气中的水蒸汽含量处于不饱和状态,或所述烟气消白单元用于使烟气与外界空气混合,并将处理后的烟气排出至外界。

【技术特征摘要】
1.一种燃煤烟气消白、减排与余热深度回收装置,其特征在于,包括:烟气脱硫单元、烟气余热回收单元、烟气-空气全热换热单元和烟气消白单元;所述烟气脱硫单元、烟气余热回收单元、烟气-空气全热换热单元和烟气消白单元依次连通,以形成烟气通路;所述烟气脱硫单元用于将锅炉排放的烟气经脱硫处理后传递至所述烟气余热回收单元;所述烟气余热回收单元包括汽水换热器,所述汽水换热器用于将烟气内的热量传递至热水处,经换热后的热水通过所述汽水换热器的热水出口传递至锅炉的热水入口或热用户的供水管路;所述烟气余热回收单元用于将换热后的烟气传递至所述烟气-空气全热换热单元;所述烟气-空气全热换热单元设置有第一空气入口和第一空气出口,所述第一空气入口与外界空气连通,所述烟气-空气全热换热单元用于将烟气内的热量和湿量传递至空气处,所述第一空气出口与锅炉连通,用于锅炉内助燃;所述烟气-空气全热换热单元用于将换热后的烟气传递至所述烟气消白单元;所述烟气消白单元用于使烟气中的水蒸汽含量处于不饱和状态,或所述烟气消白单元用于使烟气与外界空气混合,并将处理后的烟气排出至外界。2.根据权利要求1所述的燃煤烟气消白、减排与余热深度回收装置,其特征在于,所述烟气脱硫单元包括脱硫喷淋塔、管道和水泵;所述脱硫喷淋塔内的底部设置有浆液池,所述浆液池储存有含脱硫药剂的喷淋桨液,所述脱硫喷淋塔的顶部设置有喷淋头,所述浆液池通过管道与所述喷淋头连通,所述水泵设置于所述管道上,以通过所述水泵将所述浆液池的浆液与所述喷淋头进行循环连通,以使含脱硫药剂的喷淋桨液循环喷淋所述烟气脱硫单元内的烟气;所述汽水换热器通过风帽与所述脱硫喷淋塔连通;所述汽水换热器包括第一入口、第一出口和第二出口;所述第一出口用于通过管路将所述汽水换热器内的水溢流排出,所述第一入口和第二出口通过管路与锅炉的热水或热用户的供水管路形成循环管路。3.根据权利要求2所述的燃煤烟气消白、减排与余热深度回收装置,其特征在于,所述烟气-空气全热换热单元包括烟气-水直接接触式换热器和空气-水直接接触式换热器;所述烟气-水直接接触式换热器通过风帽与所述汽水换热器连通;所述烟气-水直接接触式换热器包括第二入口、第三出口和第四出口;所述空气-水直接接触式换热器包括第一空气入口、第一空气出口、第三入口和第五出口;所述第三出口用于将所述烟气-水直接接触式换热器内的水溢流排出,所述第四出口与所述第三入口连通,用于将所述烟气-水直接接触式换热器的热水传递至所述空气-水直接接触式换热器内,所述第一空气入口通过将外界空气传递至所述空气-水直接接触式换热器内与热水进行换热,所述第一空气出口与锅炉连通,用于锅炉内助燃;所述第五出口与所述第二入口连通,用于将降温后的水传递至所述烟气-水直接接触式换热器内,形成内部循环水路。4.根据权利要求3所述的燃煤烟气消白、减排与余热深度回收装置,其特征在于,所述烟气消白单元包括烟气-水间壁式换热器或烟气-空气混热器;所述烟气-水间壁式换热器通过风帽与所述烟气-水直接接触式换热器连通;所述烟气-水间壁式换热器包括第四入口、第六出口、第七出口和排出口;所述第六出口用于将所述烟气-水间壁式换热器内的水溢流排出,所述第四入口和第七出口与锅炉或热用户的供水管路形成循环水路,用于将锅炉或热用户的供水管路的热水传递至所述烟气-水间壁式换热器内,用于加热烟气,以使烟气中的水蒸汽含量处于不饱和状态,所述排出口用于将加热后的...

【专利技术属性】
技术研发人员:张俊发王静贻郑忠海张定旺
申请(专利权)人:云能科技有限公司
类型:发明
国别省市:新疆,65

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