本发明专利技术公开了一种新型火电厂低温余热利用及消白烟的装置和方法，属于燃煤电站锅炉、工业锅炉等工业烟气净化、消白烟及余热回收领域。本装置中的冷凝换热器、暖风器组件、热媒水循环泵之间经管道循环顺次连接，冷凝换热器与暖风器组件之间的管道为热媒水管道，热媒水管道上还设有旁路管道，旁路管道的端部连接有机械通风冷却塔，机械通风冷却塔也经管道连接有热媒水循环泵。冷凝换热器安装在烟囱与吸收塔之间的烟道内，冷凝换热器经底部排水管与吸收塔连接。本装置设备集成度高、操作简单，还提供了火电厂低温余热利用及消白烟的方法，使空气预热器低温腐蚀的风险大大降低，便于提取饱和湿烟气中的水分，进而起到消除白烟作用。
【技术实现步骤摘要】
一种新型火电厂低温余热利用及消白烟的装置和方法
本专利技术涉及一种新型火电厂低温余热利用及消白烟的装置和方法，属于燃煤电站锅炉、工业锅炉等工业烟气净化、消白烟及余热回收领域。
技术介绍
燃煤电厂锅炉在运行中排烟热损失所占比重较大，目前，火电厂的能量利用率比较低，全厂热效率在35％～45％之间，约60％的能量被排放到环境中，没有被利用；并且一些火力发电厂运行排烟温度常常高于设计值，能量散失较大。同时，我国北方绝大多数的电厂室外环境温度低于-15℃左右，一次风、二次风温度较低，如果不经暖风器的换热，直接进入到空气预热器后，容易造成空气预热器的低温腐蚀，严重影响锅炉机组的运行安全。目前，火电厂吸收塔出口排烟温度在50℃左右，吸收塔出口烟气是饱和湿烟气，携带大量水蒸气，这部分水蒸气含有大量汽化潜热；同时，由于脱硫出口烟气为饱和湿烟气，排出烟囱后与冷空气混合，导致烟气中的水汽骤然凝结形成白烟，尤其在冬天，容易造成视觉上的污染，影响环境美观。因此，降低电站锅炉的排烟温度对于节能减排，消除烟囱出口白色烟雾具有重要的实际意义。针对上述问题，以往的做法主要是：对于处理烟囱出口白烟的问题，一般采用烟气再热的方法，早期电厂主要采用GGH的较多，即利用脱硫前高温烟气的热量来加热脱硫后烟气，加热后的烟气温度在75℃以上，该方案起到了消白烟的作用，并没有对能量充分利用，同时容易造成设备低于酸露点腐蚀以及设备堵塞泄漏的问题。近几年消白烟的方法有MGGH，MGGH是一种水媒是换热器，该方案一般是在电除尘器入口安装降温段换热器，在脱硫出口安装升温段换热器，利用电除尘器前烟气的热量后加热脱硫后的烟气，该方案起到了在一定程度上起到了消白烟作用，但是并没有对能量充分利用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种新型火电厂低温余热利用及消白烟的装置，解决了现有技术的不足，该装置设备集成度高、操作简单、运行可靠；同时本专利技术还提供了一种新型火电厂低温余热利用及消白烟的方法，使空气预热器低温腐蚀的风险大大降低，同时使得脱硫出口烟气温度下降1～5℃左右，便于提取饱和湿烟气中的水分，进而起到消除白烟作用。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下的技术方案：一种新型火电厂低温余热利用及消白烟的装置包括烟囱、冷凝换热器、热媒水循环泵、旁路管道、机械通风冷却塔、热媒水管道、吸收塔、底部排水管和暖风器组件，所述吸收塔的顶部经烟道连接有烟囱，所述冷凝换热器、暖风器组件、热媒水循环泵之间经管道循环顺次连接，即热媒水循环泵出口与冷凝换热器入口相连接。所述冷凝换热器与暖风器组件之间的管道为热媒水管道，所述热媒水管道上还设有旁路管道，所述旁路管道的端部连接有机械通风冷却塔，所述机械通风冷却塔也经管道连接有热媒水循环泵。其中冷凝换热器安装在烟囱与吸收塔之间的烟道内，所述冷凝换热器经底部排水管与吸收塔连接。前述的新型火电厂低温余热利用及消白烟的装置，所述暖风器组件包括一次风暖风器和二次风暖风器，所述一次风暖风器的出口经管道连接于热媒水循环泵的入口，所述二次风暖风器的出口也经管道连接于热媒水循环泵的入口。其中一次风暖风器设于一次风机出口与空气预热器入口之间的风道上，其中二次风暖风器设于二次风机出口与空气预热器入口之间的风道上。前述的新型火电厂低温余热利用及消白烟的装置，所述一次风暖风器和二次风暖风器的材质为铝合金或者普通碳钢。前述的新型火电厂低温余热利用及消白烟的装置，所述冷凝换热器由若干个换热模块组成，所述换热模块中的换热管材质为氟塑料或者不锈钢。前述的新型火电厂低温余热利用及消白烟的装置还包括暖风器进口总阀和机械通风冷却塔入口阀门，所述暖风器进口总阀安装于热媒水管道上靠近暖风器组件的一端，所述机械通风冷却塔入口阀门安装于旁路管道上远离机械通风冷却塔的一端。前述的新型火电厂低温余热利用及消白烟的装置还包括机械通风冷却塔出口阀门和暖风器出口总阀，所述机械通风冷却塔出口阀门安装于机械通风冷却塔与热媒水循环泵之间的连接管道上，且是靠近机械通风冷却塔的一端。所述暖风器出口总阀安装于暖风器组件与热媒水循环泵之间的连接管道上，且是靠近暖风器组件的一端。一种新型火电厂低温余热利用及消白烟的方法，采用前述的新型火电厂低温余热利用及消白烟的装置，包括以下步骤：S1，热媒水进入到冷凝换热器，通过冷凝换热器换热后热媒水温度升高，热媒水温度升高的同时使得吸收塔出口的烟气温度降低，从而提取烟气中的水分，进而起到消除白烟的作用，同时回收了一定的气化潜热；S2，升温后的热媒水经热媒水管道进入暖风器组件换热，具体的，包括以下步骤：S21，升温后的热媒水进入一次风暖风器中，通过一次风暖风器的换热作用，使一次风温度升高，热媒水温度降低，升温后的一次风进入空气预热器；S22，升温后的热媒水进入二次风暖风器中，通过二次风暖风器的换热作用，使二次风温度升高，热媒水温度降低，升温后的二次风进入空气预热器；S3，降温后的热媒水在热媒水循环泵的作用下，再次进入冷凝换热器中循环换热。该种方法适宜于冬季工况，冬季时，中国北方绝大多数的电厂室外环境温度低于-15℃左右，一次风、二次风如果不经暖风器组件的换热，直接进入到空气预热器后，容易造成空气预热器的低温腐蚀，严重影响锅炉机组的运行安全。为防止空气预热器低温腐蚀，冬季时关闭热媒水管道的旁路管道阀门，即关闭机械通风冷却塔入口阀门，使热媒水不经过机械通风冷却塔而直接进入到一次风暖风器和二次风暖风器进行换热，使风温从-15℃升高到25℃，从而降低空气预热器的低温腐蚀情况；同时，热媒水温度从45℃减低到25℃，然后通过热媒水循环泵升压的作用，使热媒水重新进入冷凝换热器换热，从而降低吸收塔出口烟气温度，减少烟气中的水分，起到消白烟的作用。一种新型火电厂低温余热利用及消白烟的方法，采用前述的新型火电厂低温余热利用及消白烟的装置，包括以下步骤：S1，热媒水进入到冷凝换热器，通过冷凝换热器换热后热媒水温度升高，热媒水温度升高的同时使得吸收塔出口的烟气温度降低；S2，升温后的热媒水经热媒水管道、旁路管道进入机械通风冷却塔进行喷淋降温，其中热媒水经过其中的喷淋填料减温后落入低温冷却水池；S3，降温后的热媒水在热媒水循环泵的作用下，再次进入冷凝换热器中循环换热。该种方法适宜于夏季工况，夏季时，由于环境温度在25～30℃左右，使暖风器入口风温高于原设计暖风器出口热媒水温度值，使暖风器组件不能够起到良好的换热效果。因此，为减少热媒水循环管道的阻力，关闭热媒水管道上暖风器组件的进出口管道阀门，即关闭暖风器进口总阀和暖风器出口总阀，使热媒水不经过暖风器组件而直接进入到机械通风冷却塔进行换热，使热媒水温度从45℃降低到25℃，然后通过热媒水循环泵升压的作用，使热媒水重新进入冷凝换热器换热，从而降低吸收塔出口烟气温度，减少烟气中的水分，起到消白烟的作用。前述的新型火电厂低温余热利用及消白烟的方法，所述冷凝换热器、一次风暖风器、二次风暖风器与热媒水之间的换热方式均为逆流换热，相比于其他换热方式，逆流换热可以强化换热，提高换热效率。与现有技术相比，本专利技术的有益之处在于：1、通过采用本专利技术中的装置，热媒水通过冷凝换热器，使脱硫出口烟气温度下降1～5℃，降低脱硫出口的饱和湿烟气的含湿量，回收一定的热量，同时收集烟气本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种新型火电厂低温余热利用及消白烟的装置，其特征在于，包括烟囱(1)、冷凝换热器(2)、热媒水循环泵(3)、旁路管道(4)、机械通风冷却塔(5)、热媒水管道(12)、吸收塔(13)、底部排水管(14)和暖风器组件(15)，所述吸收塔(13)的顶部经烟道连接有烟囱(1)，所述冷凝换热器(2)、暖风器组件(15)、热媒水循环泵(3)之间经管道循环顺次连接，所述冷凝换热器(2)与暖风器组件(15)之间的管道为热媒水管道(12)，所述热媒水管道(12)上还设有旁路管道(4)，所述旁路管道(4)的端部连接有机械通风冷却塔(5)，所述机械通风冷却塔(5)也经管道连接有热媒水循环泵(3)；其中冷凝换热器(2)安装在烟囱(1)与吸收塔(13)之间的烟道内，所述冷凝换热器(2)经底部排水管(14)与吸收塔(13)连接。
【技术特征摘要】
1.一种新型火电厂低温余热利用及消白烟的装置，其特征在于，包括烟囱(1)、冷凝换热器(2)、热媒水循环泵(3)、旁路管道(4)、机械通风冷却塔(5)、热媒水管道(12)、吸收塔(13)、底部排水管(14)和暖风器组件(15)，所述吸收塔(13)的顶部经烟道连接有烟囱(1)，所述冷凝换热器(2)、暖风器组件(15)、热媒水循环泵(3)之间经管道循环顺次连接，所述冷凝换热器(2)与暖风器组件(15)之间的管道为热媒水管道(12)，所述热媒水管道(12)上还设有旁路管道(4)，所述旁路管道(4)的端部连接有机械通风冷却塔(5)，所述机械通风冷却塔(5)也经管道连接有热媒水循环泵(3)；其中冷凝换热器(2)安装在烟囱(1)与吸收塔(13)之间的烟道内，所述冷凝换热器(2)经底部排水管(14)与吸收塔(13)连接。2.根据权利要求1所述的新型火电厂低温余热利用及消白烟的装置，其特征在于，所述暖风器组件(15)包括一次风暖风器(8)和二次风暖风器(9)，所述一次风暖风器(8)的出口经管道连接于热媒水循环泵(3)的入口，所述二次风暖风器(9)的出口也经管道连接于热媒水循环泵(3)的入口；其中一次风暖风器(8)设于一次风机出口与空气预热器入口之间的风道上，其中二次风暖风器(9)设于二次风机出口与空气预热器入口之间的风道上。3.根据权利要求2所述的新型火电厂低温余热利用及消白烟的装置，其特征在于，所述一次风暖风器(8)和二次风暖风器(9)的材质为铝合金或者普通碳钢。4.根据权利要求1所述的新型火电厂低温余热利用及消白烟的装置，其特征在于，所述冷凝换热器(2)由若干个换热模块组成，所述换热模块中的换热管材质为氟塑料或者不锈钢。5.根据权利要求1所述的新型火电厂低温余热利用及消白烟的装置，其特征在于，还包括暖风器进口总阀(10)和机械通风冷却塔入口阀门(11)，所述暖风器进口总阀(10)安装于热媒水管道(12)上靠近暖风器组件(15)的一端，所述机械通风冷却塔入口阀门(11)安装于旁路管道(4)上远离机械通风冷却塔(5)的一端。6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：张锡乾，吴冲，耿宣，卢虎，杨彭飞，石旭，
申请(专利权)人：中国华电科工集团有限公司，华电环保系统工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11
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