返抽防漏型原净烟气回热式换热系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种返抽防漏型原净烟气回热式换热系统，包括脱硫塔、一号烟道、三号烟道和烟囱，脱硫塔的出口与三号烟道的入口连通，其特征在于：还包括二号烟道、四号烟道和回热式换热器，回热式换热器包括蓄热元件、携带替代分仓、原烟气分仓和净烟气分仓，蓄热元件连接有驱动机构，原烟气分仓、携带替代分仓和净烟气分仓沿蓄热元件的运行方向依次设置，一号烟道的出口与原烟气分仓的入口连通，原烟气分仓的出口与二号烟道的入口连通，二号烟道的出口与脱硫塔的入口连通，三号烟道的出口与净烟气分仓的入口连通，净烟气分仓的出口与四号烟道的入口连通，四号烟道的出口与烟囱连通。

Back pumping and leakproof type of the regenerative heat transfer system of the original clean flue gas

The utility model relates to a return pump leak proof original flue gas regenerative heat exchanger system, including desulfurization tower, No. 1, No. three, flue and chimney flue entrance, desulfurization tower outlet and No. three flue is characterized in that: No. two, No. four, flue flue and heat exchanger the regenerative heat exchanger comprises a heat storage element, carrying alternative positions, the raw gas warehouse warehouse and flue gas heat exchanger, the heat storage element is connected with a drive mechanism, the raw gas warehouse, warehouse and carrying alternative clean gas compartment arranged in sequence along the running direction of the heat storage element, a number of outlet flue entrance with the raw gas compartment communicating with the entrance of positions in the raw gas export and No. two exit and entrance flue communicated, desulfurization tower No. two flue communicated, No. three entrance flue outlet and clean gas compartment connected, clean gas exports and four positions. The entrance of the No. four flue is connected, and the exit of the No. four flue is connected with the chimney.

【技术实现步骤摘要】
返抽防漏型原净烟气回热式换热系统
本技术涉及一种返抽防漏型原净烟气回热式换热系统。
技术介绍
随着环保政策的越来越严格，我国绝大部分燃煤锅炉的烟气脱硫工艺都采用了湿法脱硫系统。湿法脱硫系统的入口烟气一般在120-130℃，出口烟气的温度随其入口烟气温度不同，一般在50℃左右，则烟气饱和蒸汽压在12.5╳103Pa左右。烟气中的水主要来自于煤燃烧产生的水分和在脱硫塔中烟气蒸发的脱硫工艺水，煤燃烧产生的烟气中的水分一般在3-8%，其余为烟气蒸发的脱硫工艺水。根据上述数据估算，对于一台300MW等级的燃煤机组，在满负荷时，排放烟气中所携带的水量在150t/h左右，若以每年运行4000h来计，其携带的水量就有600000t，非常可观。经过湿法脱硫系统处理后的净烟气是蒸汽饱和烟气，直接随烟囱排放，存在烟气自拔能力低，扩散度小，所含水在降温后也会凝结析出，产生“白烟”现象。随着社会的发展，人民生活水平的提高，环保的要求也越来越高。特别是城市附近的电厂，逐步要求烟气排放无“白烟”现象，北京、上海、浙江、江苏等地区已经要求火电厂对脱硫后净烟气进行加热升温，实现排放烟气无“白烟”现象。在缺水地区，如果回收烟气中的水加以利用，也将会有很高的环境效益、社会效益和经济效益。利用回热式换热器的燃煤锅炉回转式GGH（gas-gasheater），由于其换热效率高、体积比管式换热器紧凑等优点，早期曾被广泛应用到大型燃煤机组上，用于回收脱硫前原烟气热量加热脱硫后净烟气，实现了：（1）使排烟温度达到露点之上，减轻对进烟道和烟囱的腐蚀，提高烟气的扩散度；（2）降低进入吸收塔的烟气温度，降低塔内对防腐的工艺技术要求；（3）降低了脱硫吸收塔入口烟温，减少了由于烟气温度高造成的脱硫工艺水蒸发，进而减少了吸收塔内工艺水的补水量；（4）减轻了湿法脱硫后烟囱冒“白烟”现象。从原理上看，回转式GGH的设计非常合理，但也存在了如下突出的问题：（1）GGH的原烟气侧向净烟气侧的泄漏会降低系统的脱硫效率，回转式GGH的原烟气侧和净烟气侧之间的泄漏量一般在1.0%以下；（2）由于原烟气在GGH中由130℃左右降低到酸露点以下的80℃，因此在GGH的热侧会产生大量的粘稠的浓酸液。这些酸液不但对GGH的换热元件和壳体有很强的腐蚀作用，而且会粘附大量烟气中的飞灰。另外，穿过除雾器的微小浆液液滴在换热元件的表面上蒸发之后，也会形成固体的结垢物。由于蓄热元件堵塞的问题非常突出，使得大部分火电厂在超低排放政策实施前，就逐步以烟囱防腐、湿烟气直排取代了回转式GGH。湿烟气的直接排放则存在如下危害：（1）烟气温度低于酸露点，会有酸性液滴从烟气中凝结出来，既污染环境又腐蚀设备；（2）湿烟气的温度比较低，抬升高度较小，会造成地面污染浓度相对较高；（3）湿烟气含有大量水蒸气，处于饱和状态，排出的烟气会因水蒸气的凝结而使烟羽呈白色，影响视觉。对于危害（1），大部分电厂都是通过烟囱防腐解决的，即烟囱防腐通常是湿烟气排放的先决条件，但是，危害（2）、（3）是湿烟气直接排放没有解决的问题。要实现烟气无“白烟”排放，通常的做法是对烟气进行加热升温，使其排放温度高于蒸汽饱和温度。目前，对湿法脱硫系统排放的蒸汽饱和烟气进行加热消“白烟”的热源有原烟气回收热量、汽轮机低加系统低品质蒸汽和空气预热器出口二次风，采用汽轮机低加系统低品质蒸汽和空气预热器出口二次风虽然可以解决该问题，但会明显增加机组的供电煤耗，所以，采用原烟气回收热量为热源，更适应节能减排的大环境。由于回转式GGH存在问题，日本三菱公司研发的GGH的MGGH（全称MitsubishiGas-GasHeater）技术在湿法脱硫系统后烟气加热升温的工程中得到了成功的应用，实现了采用湿法脱硫系统入口原烟气回收热量加热系统出口净烟气，实现了净烟气高温排放的目的。该技术在电除尘器湿法烟气脱硫工艺（单一除尘、脱硫工艺）的基础上，采用无泄漏管式热媒体加热器的湿法石灰石石膏法烟气脱硫工艺，在该工艺系统中，原烟气加热水后，用加热后的水加热脱硫后的净烟气。当锅炉燃烧低硫煤时，该工艺具有无泄漏，没有温度和干湿烟气的反复变换，不易堵塞等优点。初期，MGGH的热回收器布置在电除尘后，当燃用高硫煤时，SO3引起的腐蚀问题显现，这个问题在中国煤质整体较差、市场煤环境下，更加突出。为适应环保排放控制标准的不断提高，同时解决SO3引起的酸腐蚀问题，经过研究，将MGGH热回收器移至空预器后电除尘前的布置方式得到了成功应用和全面推广，该方案还具有了低低温电除尘的效果，提高了除尘效率。虽然该技术很好的解决了原回转式GGH的堵塞、泄露等问题，在燃煤硫份小于1.2时，烟气加热器材质就需要使用防腐性能好、价格高的不锈钢材质或氟塑料材质，但当燃煤硫份大于1.2时，烟气冷却器和烟气加热器材质都需要使用不锈钢材质或氟塑料材质。而且，由于管式换热器的为间接接触式换热器，且需要中间热媒介质，使得系统换热温差小、换热效果差。所以，MGGH技术在实际应用中普遍存在着系统复杂、换热器体积大、造价高（数千万以上）的问题。近几年，由于我国火电厂基本都实现了超低排放（NOx、SO2和粉尘的排放浓度分别小于50mg/Nm3、35mg/Nm3、5mg/Nm3），无论是原烟气的粉尘含量（通常小于20mg/Nm3），还是净烟气的粉尘（通常小于5mg/Nm3）和雾滴含量，都比超低排放实施前的条件（原烟气粉尘浓度80mg/Nm3以上，净烟气粉尘浓度≤30mg/Nm3）有了极大的改善。而且，随着陶瓷蓄热元件的发展，使得回热式换热器蓄热元件的耐腐蚀性和易冲洗性都得到了极大的提高，被广泛地应用于空气预热器以防止SCR脱硝投运后的硫酸氢氨堵塞，运行效果良好。在烟气排放实现超低排放的条件下，采用陶瓷蓄热元件的回热式换热器完全可以解决回热式换热器堵塞的问题。在堵塞问题解决后，如果直接采用回热式换热器进行原烟气和净烟气的换热，还需解决原烟气向净烟气泄露的问题。未进行脱硫处理的原烟气向净烟气的泄露，将会降低脱硫系统的脱硫效率，甚至影响烟气超低排放的实现。回热式换热器的烟气之间的泄露，按其产生原因可分为携带泄露和直接泄露。携带泄露是指在运行时，分格仓换热元件中的气体被旋转携带至另一侧造成的泄露，泄露量由如下公式计算：△Vxd=（n/60）╳（π/4）╳（D2-d2）╳H╳（1-γ）式中：△Vxd-携带漏风量，m3/s；n-转子的转速，r/min；D-转子的直径，m；H-转子的高度，m；d-中心筒的直径；γ-蓄热元件和积灰占转子的容积份额。可知携带漏风量与转子转速成正比，转子转速越快，携带漏风量越大；分格仓中换热元件与积灰所占转子容积份额越小，换热器尺寸越大，携带泄露越大，该部分泄露量相对总烟气量是很小的。在回热式换热器运行时，原净烟气相互都有携带泄露，净烟气向原烟气泄露只是增大了脱硫系统入口的烟气量，危害小；原烟气向净烟气的泄露，则会造成净烟气的SO2浓度和粉尘浓度升高，危害大。直接漏风是由回热式换热器中原烟气与净烟气之间的压差，以及密封片与扇形板、弧形板之间的密封间隙造成。直接泄露是压力高的气体向压力低的气体泄漏，即原烟气向净烟气泄漏，危害大。采用如下方法解决上述两种泄露：（1）携带替代分仓（消除携带泄露）本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种返抽防漏型原净烟气回热式换热系统，包括脱硫塔、一号烟道、三号烟道和烟囱，脱硫塔的出口与三号烟道的入口连通，其特征在于：还包括二号烟道、四号烟道和回热式换热器，回热式换热器包括蓄热元件、携带替代分仓、原烟气分仓和净烟气分仓，蓄热元件连接有驱动机构，原烟气分仓、携带替代分仓和净烟气分仓沿蓄热元件的运行方向依次设置，一号烟道的出口与原烟气分仓的入口连通，原烟气分仓的出口与二号烟道的入口连通，二号烟道的出口与脱硫塔的入口连通，三号烟道的出口与净烟气分仓的入口连通，净烟气分仓的出口与四号烟道的入口连通，四号烟道的出口与烟囱连通。

【技术特征摘要】
1.一种返抽防漏型原净烟气回热式换热系统，包括脱硫塔、一号烟道、三号烟道和烟囱，脱硫塔的出口与三号烟道的入口连通，其特征在于：还包括二号烟道、四号烟道和回热式换热器，回热式换热器包括蓄热元件、携带替代分仓、原烟气分仓和净烟气分仓，蓄热元件连接有驱动机构，原烟气分仓、携带替代分仓和净烟气分仓沿蓄热元件的运行方向依次设置，一号烟道的出口与原烟气分仓的入口连通，原烟气分仓的出口与二号烟道的入口连通，二号烟道的出口与脱硫塔的入口连通，三号烟道的出口与净烟气分仓的入口连通，净烟气分仓的出口与四号烟道的入口连通，四号烟道的出口与烟囱连通。2.根据权利要求1所述的返抽防漏型原净烟气回热式换热系统，其特征在于：所述原烟气分仓与净烟气分仓的连接处设置有边界抽气槽，原烟气分仓与携带替代分仓的连接处设置有边界抽气槽，携带替代分仓的出口和边界抽气槽均连接有返抽风管，返抽风管外连有返抽风机，返抽风机与一号烟道...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁秀进，郝功涛，朱跃，孙海峰，魏宏鸽，朱文韬，江建平，
申请(专利权)人：华电电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：浙江,33