一种基于吸收式循环的烟气余热深度回收系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于吸收式循环的烟气余热深度回收系统，包括燃煤烟气系统、热泵系统和热网水系统，其中：燃煤烟气系统包括锅炉、除尘器、脱硫塔、吸收塔、烟囱；热泵系统包括吸收式热泵和开式吸收式热泵，本实用新型专利技术烟气通过脱硫塔、吸收塔实现两次换热降温，采用两级热泵逐级回收烟气余热，实现了烟气余热的梯级利用。同时实现了热网水的梯级升温，使系统整体能效得到大幅提升。本实用新型专利技术的吸收式热泵与脱硫塔通过吸收液循环管道连接，开式吸收式热泵与吸收塔之间通过浓溶液再生循环管路连接，设备接口简单，不用对现有设备进行改造，利于设备的维护更换。

A gas waste heat recovery system based on absorption cycle

The utility model discloses a flue gas waste heat recovery system in depth absorption cycle based on, including coal-fired flue gas system, heat pump system and heating water system, including: coal-fired flue gas system including boiler, precipitator, desulfurization tower, absorption tower, chimney; heat pump system including absorption heat pump and open absorption heat pump, the utility through the new flue gas desulfurization tower, absorption tower to achieve the two heat exchange, using two stage heat pump by recovering waste heat, the flue gas waste heat cascade utilization. At the same time, the cascade heating of heat network water has been realized, so that the overall energy efficiency of the system is greatly improved. The absorption heat pump and the desulfurizing tower of the utility model are connected through the absorption liquid circulation pipeline, and the open absorption heat pump and the absorption tower are connected through a concentrated solution regeneration pipeline. The device interface is simple, and the existing equipment is not needed to be reformed, which is conducive to the maintenance and replacement of the equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种基于吸收式循环的烟气余热深度回收系统
本技术属于烟气余热回收领域，具体涉及一种基于吸收式循环的烟气余热深度回收系统。
技术介绍
燃煤锅炉系统中，排烟热损失占锅炉总热损失的一半以上，造成巨大的能源浪费。深度回收烟气中蕴含的巨大潜能，提高锅炉的能源利用效率，成为我国节能减排的重要措施。烟气中包含大量的CO2、SO2和NOX等气体燃烧产物，其酸性和露点腐蚀性等对余热回收设备产生较大影响，使得烟气余热回收难度增大，成本提高。再者，烟囱排烟温度较高，使烟气中蕴含的低品位余热被释放到空气中，进一步造成能源浪费。为了对烟气余热进行回收再利用，普遍采用热泵对烟气余热进行回收，比如：专利201620046010.3利用吸收式热泵以驱动蒸汽回收烟气余热的供热系统的中国专利，利用电厂循环冷却水进入直接换热器里面跟烟气换热，然后再通过吸收式热泵的蒸发器提取烟气余热，其中烟气与低温冷却水直接换热，换热温差大，造成换热的不可逆损失大，降温后的低温烟气还具有显热和潜热，没有被回收利用，烟气余热回收率低。专利201520893728.1一种火电厂脱硫塔余热综合利用系统，利用脱硫塔循环液吸收烟气余热，然后采用电动压缩式热泵对脱硫塔循环液中的热量进行回收，烟气余热与循环液换热后还存在潜热不能被吸收，烟气余热回收率低，烟气直接引入脱硫塔循环液中换热，容易对管路造成腐蚀。
技术实现思路
本技术需要解决的技术问题是提供一种将锅炉排烟温度降至更低，深度提取烟气中的余热，用于加热热网回水，显著提高锅炉能源利用效率的基于吸收式循环的烟气余热深度回收系统。为解决上述问题，本技术所采取的技术方案是：一种基于吸收式循环的烟气余热深度回收系统，包括燃煤烟气系统、热网水系统以及热泵系统，所述燃煤烟气系统包括脱硫塔、吸收塔及烟气管道；其中烟气经烟气管道进入脱硫塔与循环吸收液换热后再经烟气管道进入吸收塔，与浓溶液进行换热后排放；所述热泵系统包括吸收式热泵系统以及开式吸收式热泵系统，吸收式热泵系统包括吸收器、发生器、蒸发器、溶液换热器和冷凝器，吸收式热泵的蒸发器串入脱硫塔的循环吸收液循环管路中回收烟气余热，吸收式热泵的吸收器和冷凝器依次串入热网水管道中对热网水升温，吸收式热泵的发生器进口端连接供热蒸汽，供热蒸汽经换热后由发生器出口端排出；开式吸收式热泵系统包括吸收塔、溶液-水换热器、溶液换热器、再生器和蒸汽-水换热器；吸收塔的浓溶液与烟气换热后生成稀溶液，稀溶液依次经溶液换热器、再生器后生成浓溶液，生成的浓溶液依次经溶液换热器、溶液-水换热器再次进入吸收塔与烟气进行换热；开式吸收式热泵的再生器蒸汽进口端连接供热蒸汽，供热蒸汽经换热后由再生器凝水出口端排出，同时产生的水蒸汽经再生器蒸汽出口端进入蒸汽-水换热器换热后排出；所述热网水系统的热网水依次经过溶液-水换热器、吸收器，冷凝器、蒸汽-水换热器升温后经由热网水管道进行供水。进一步的，在燃煤烟气系统的脱硫塔烟气进口端连接烟气管道，在烟气管道上设置阀门,脱硫塔烟气出口端与吸收塔烟气进口端之间连接烟气管道，在烟气管道上设置阀门，在烟气管道上阀门前设置烟气旁通管道，在烟气旁通管道设置阀门，在烟气管道上阀门前和脱硫塔烟气出口端之间设置烟气旁通管道，在烟气旁通管道设置阀门。进一步的，在开式吸收式热泵的溶液-水换热器热网水进口端连接热网水管道，在热网水管道上设置阀门，在溶液-水换热器热网水出口端以及热网水管道上阀门前的热网水进口端之间连接有热网水旁通管道，热网水旁通管道上设有阀门；在溶液-水换热器热网水出口端与吸收式热泵的吸收器热网水进口端之间连接热网水管道，热网水管道上设置阀门，吸收式热泵的冷凝器热网水出口端与蒸汽-水换热器热网水进口端之间连接热网水管道，热网水管道上设置有阀门，在溶液-水换热器热网水出口端和热网水管道上的阀门之间连接有热网水旁通管道，在热网水旁通管道上设有阀门；在开式吸收式热泵的蒸汽-水换热器热网水出口端连接热网水管道，在蒸汽-水换热器热网水出口端和热网水管道上的阀门之间连接有热网水旁通管道，热网水旁通管道上设有阀门。进一步的，在开式吸收式热泵的溶液换热器浓溶液进口端和再生器溶液出口端之间设置浓溶液管道，浓溶液管道上设置有浓溶液循环泵。进一步的，在脱硫塔循环吸收液出口端和脱硫塔循环吸收液进口端之间设置吸收液循环管道，在吸收液循环管道上设置有阀门，在阀门和脱硫塔循环吸收液出口端之间设置有吸收液循环泵，阀门前的吸收液循环管道经吸收液循环管道连接吸收式热泵的蒸发器吸收液进口端，阀门后的吸收液循环管道经吸收液循环管道连接吸收式热泵的蒸发器吸收液出口端，在吸收液循环管道上设有阀门，在吸收液循环管道上设有阀门。优选的，所述燃煤烟气系统还包括锅炉、除尘器和烟囱所述锅炉烟气出口端通过烟气管道与除尘器烟气进口端相连，所述除尘器烟气出口端通过烟气管道与脱硫塔烟气进口端相连，所述供热蒸汽由锅炉提供。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本技术采用吸收式热泵回收脱硫塔中循环吸收液余热，既能适当降低与烟气直接接触的循环吸收液温度，又能回收吸收液余热，用于加热热网水；在烟气管道上设置了吸收塔，并利用开式吸收式热泵回收吸收塔交换的烟气余热，既能提高烟气的脱硫效果，又能降低烟气的温度，回收烟气中的潜热和显热，达到深度回收烟气余热的目的；由于吸收塔出口烟气的含硫化物和氮氧化物低，可直接将烟气排放至空气中，省去烟气换热器，节省投资。本技术烟气通过脱硫塔、吸收塔实现两次换热降温，采用两级热泵逐级回收烟气余热，实现了烟气余热的梯级利用。同时实现了热网水的梯级升温，使系统整体能效得到大幅提升。本技术的吸收式热泵与脱硫塔通过吸收液循环管道连接，开式吸收式热泵与吸收塔之间通过浓溶液再生循环管路连接，设备接口简单，不用对现有设备进行改造，利于设备的维护更换。附图说明图1为本技术一种基于吸收式循环的烟气余热深度回收系统示意图；其中：1-锅炉；11-锅炉烟气出口端；2-除尘器；21-除尘器烟气进口端；22-除尘器烟气出口端；3-脱硫塔；31-脱硫塔烟气进口端；32-脱硫塔循环吸收液出口端；33-脱硫塔循环吸收液进口端；34-脱硫塔烟气出口端；4-烟囱；41-烟囱烟气进口端；5-吸收塔；51-吸收塔烟气进口端；52-吸收塔溶液出口端；53-吸收塔溶液进口端；54-吸收塔烟气出口端；6-溶液-水换热器；61-溶液-水换热器热网水出口端；62-溶液-水换热器溶液进口端；63-溶液-水换热器热网水进口端；64-溶液-水换热器溶液出口端；7-再生器；71-再生器蒸汽出口端；72-再生器蒸汽进口端；73-再生器凝水出口端；74-再生器溶液出口端；75-再生器溶液进口端；8-蒸汽-水换热器；81-蒸汽-水换热器热网水进口端；82-蒸汽-水换热器凝水出口端；83-蒸汽-水换热器热网水出口端；84-蒸汽-水换热器蒸汽进口端；9、溶液换热器；EX-溶液换热器；EX1-溶液换热器稀溶液进口端，EX2-溶液换热器稀溶液出口端；EX3-溶液换热器浓溶液进口端；EX4-溶液换热器浓溶液出口端；A-吸收器；A1-吸收器热网水出口端；A2-吸收器热网水进口端；G-发生器；G1-发生器蒸汽进口端；G2-发生器凝水出口端；E-蒸发器；E1-蒸发器吸收本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于吸收式循环的烟气余热深度回收系统，包括燃煤烟气系统、热网水系统以及热泵系统，其特征在于：所述燃煤烟气系统包括脱硫塔(3)、吸收塔(5)及烟气管道；其中烟气经烟气管道进入脱硫塔(3)与循环吸收液换热后再经烟气管道进入吸收塔(5)，与浓溶液进行换热后排放；所述热泵系统包括吸收式热泵系统以及开式吸收式热泵系统，吸收式热泵系统包括吸收器(A)、发生器(G)、蒸发器(E)、溶液换热器(9)和冷凝器(C)，吸收式热泵的蒸发器(E)串入脱硫塔(3)的循环吸收液循环管路中回收烟气余热，吸收式热泵的吸收器(A)和冷凝器(C)依次串入热网水管道中对热网水升温，吸收式热泵的发生器进口端(G1)连接供热蒸汽，供热蒸汽经换热后由发生器出口端(G2)排出；开式吸收式热泵系统包括吸收塔(5)、溶液‑水换热器(6)、溶液换热器(EX)、再生器(7)和蒸汽‑水换热器(8)；吸收塔(5)的浓溶液与烟气换热后生成稀溶液，稀溶液依次经溶液换热器(EX)、再生器(7)后生成浓溶液，生成的浓溶液依次经溶液换热器(EX)、溶液‑水换热器(6)再次进入吸收塔(5)与烟气进行换热；开式吸收式热泵的再生器蒸汽进口端(72)连接供热蒸汽，供热蒸汽经换热后由再生器凝水出口端(73)排出，同时产生的水蒸汽经再生器蒸汽出口端(71)进入蒸汽‑水换热器(8)换热后排出；所述热网水系统的热网水依次经过溶液‑水换热器(6)、吸收器(A)，冷凝器(C)、蒸汽‑水换热器(8)升温后经由热网水管道(P24)进行供水。...

【技术特征摘要】
1.一种基于吸收式循环的烟气余热深度回收系统，包括燃煤烟气系统、热网水系统以及热泵系统，其特征在于：所述燃煤烟气系统包括脱硫塔(3)、吸收塔(5)及烟气管道；其中烟气经烟气管道进入脱硫塔(3)与循环吸收液换热后再经烟气管道进入吸收塔(5)，与浓溶液进行换热后排放；所述热泵系统包括吸收式热泵系统以及开式吸收式热泵系统，吸收式热泵系统包括吸收器(A)、发生器(G)、蒸发器(E)、溶液换热器(9)和冷凝器(C)，吸收式热泵的蒸发器(E)串入脱硫塔(3)的循环吸收液循环管路中回收烟气余热，吸收式热泵的吸收器(A)和冷凝器(C)依次串入热网水管道中对热网水升温，吸收式热泵的发生器进口端(G1)连接供热蒸汽，供热蒸汽经换热后由发生器出口端(G2)排出；开式吸收式热泵系统包括吸收塔(5)、溶液-水换热器(6)、溶液换热器(EX)、再生器(7)和蒸汽-水换热器(8)；吸收塔(5)的浓溶液与烟气换热后生成稀溶液，稀溶液依次经溶液换热器(EX)、再生器(7)后生成浓溶液，生成的浓溶液依次经溶液换热器(EX)、溶液-水换热器(6)再次进入吸收塔(5)与烟气进行换热；开式吸收式热泵的再生器蒸汽进口端(72)连接供热蒸汽，供热蒸汽经换热后由再生器凝水出口端(73)排出，同时产生的水蒸汽经再生器蒸汽出口端(71)进入蒸汽-水换热器(8)换热后排出；所述热网水系统的热网水依次经过溶液-水换热器(6)、吸收器(A)，冷凝器(C)、蒸汽-水换热器(8)升温后经由热网水管道(P24)进行供水。2.根据权利要求1所述的一种基于吸收式循环的烟气余热深度回收系统，其特征在于：在燃煤烟气系统的脱硫塔烟气进口端(31)连接烟气管道(P2)，在烟气管道(P2)上设置阀门(K2),脱硫塔烟气出口端(34)与吸收塔烟气进口端(51)之间连接烟气管道(P4)，在烟气管道(P4)上设置阀门(K4)，在烟气管道(P2)上阀门(K2)前设置烟气旁通管道(P3)，在烟气旁通管道(P3)设置阀门(K1)，在烟气管道(P4)上阀门(K4)前和脱硫塔烟气出口端(34)之间设置烟气旁通管道(P5)，在烟气旁通管道(P5)设置阀门(K3)。3.根据权利要求1所述的一种基于吸收式循环的烟气余热深度回收系统，其特征在于：在开式吸收式热泵的溶液-水换热器热网水进口端(63)连接热网水管道(P15)，在热网水管道(P15)上设置阀门(K9)，在溶液-水换...

【专利技术属性】
技术研发人员：李岩，李杰，李文涛，周袋，马朝，
申请(专利权)人：燕山大学，湖南泰克新能科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河北,13