用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统及方法。该一体化系统包括多级吸收塔、设有溢流管的一级吸收液储罐、一级溶液换热器、二级溶液外循环换热器、二级溶液自循环换热器和二级溶液再生装置；多级吸收塔的级数为两级以上，自下而上分为一级吸收区和二级吸收区，设有湿烟气入口和干烟气出口；该一体化系统还设有一级溶液循环回路、二级溶液外循环回路、二级溶液自循环回路和分流装置，且分流装置使得二级溶液自循环回路与二级溶液外循环回路中的流体的流量比为(3‑5):1。该一体化系统及方法，热量利用合理、COP值较高、吸收剂消耗量小、系统投资费用低、管道堵塞冲刷问题大大减轻、系统可持续稳定运行。

Integrated system and method for flue gas multi-stage dehydration and waste heat recovery

The invention discloses an integrated system and method for flue gas multistage dehydration and purification and waste heat recovery. The integrated system includes multi-stage absorption tower, first-stage absorption liquid tank with overflow tube, first-stage solution heat exchanger, second-stage solution external circulation heat exchanger, second-stage solution self-circulation heat exchanger and second-stage solution regeneration device. The stage of multi-stage absorption tower is more than two stages, which is divided into first-stage absorption zone and second-stage absorption zone from bottom to top. There are wet flue gas inlet and dry flue gas outlet; the integrated system also has a first-level solution circulation loop, a second-level solution external circulation loop, a second-level solution self-circulation loop and a shunting device, and the shunting device makes the flow ratio of the second-level solution self-circulation loop to the second-level solution external circulation loop (3 5): 1. The integrated system and method have reasonable heat utilization, high COP value, low absorbent consumption, low system investment cost, greatly alleviating the problem of pipeline blockage and scouring, and the system can operate continuously and steadily.

【技术实现步骤摘要】
用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统及方法
本专利技术涉及一种用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统及方法。
技术介绍
传统的烟气脱白净化系统仅采用单级塔，该净化系统的弊端在于:无法合理利用系统的热量，故COP值(COP值＝系统输出能量/驱动功率，其中:驱动功率指外界额外提供的电能、蒸汽能或燃气热能)低，且吸收剂的消耗量较大、设备投资费用高；所得吸收液须要全部经再生系统来回收湿烟气中的水分，增加额外热源消耗；吸收液中的固体杂质全部会进入后续系统，如管道系统、换热器系统和吸收剂再生系统，进而会造成后续系统管道的堵塞、冲刷，若吸收液为酸性，那么，管道的腐蚀就会更加严重，严重影响系统的稳定运行。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是为了克服现有技术中的烟气脱白净化系统的热量利用不合理、COP值较低、吸收剂的消耗量较大、投资费用高、管道堵塞冲刷较为严重、系统无法稳定运行的缺陷，而提供一种新型的用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统及方法。该一体化系统及方法，热量利用合理、COP值较高、吸收剂的消耗量小、系统投资费用低、管道堵塞冲刷问题大大减轻、系统可持续稳定运行。本专利技术通过以下技术方案解决上述技术问题:本专利技术提供一种用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统，所述一体化系统包括多级吸收塔、一级吸收液储罐、一级溶液换热器、二级溶液外循环换热器、二级溶液自循环换热器和二级溶液再生装置；所述多级吸收塔的级数为两级以上，且所述多级吸收塔自下而上分为一级吸收区和二级吸收区；所述多级吸收塔设有湿烟气入口和干烟气出口，所述湿烟气入口用于将湿烟气送入所述一级吸收区，所述干烟气出口用于所述二级吸收区的二级烟气的排出；所述一级吸收液储罐还设有溢流管；所述一体化系统还设有从所述一级吸收区的下部引出的、依次与所述一级吸收液储罐和所述一级溶液换热器的热流体通道连通、再返回至所述一级吸收区的上部的一级溶液循环回路；所述一体化系统还设有从所述二级吸收区的下部引出的、依次与所述二级溶液外循环换热器的冷流体通道、所述二级溶液再生装置和所述二级溶液外循环换热器的热流体通道连通、再返回至所述二级吸收区的上部的二级溶液外循环回路；所述一体化系统还设有从所述二级吸收区的下部引出的、先与所述二级溶液自循环换热器的热流体通道连通、再返回至所述二级吸收区的上部的二级溶液自循环回路；所述一体化系统还设有分流装置，所述分流装置使得所述二级溶液自循环回路与所述二级溶液外循环回路中的流体的流量比为(3-5):1。此处，需要解释说明的是，所述一级吸收区用于所述湿烟气与经所述一级溶液循环回路送入的一级溶液的传质传热、并获得一级吸收液和一级烟气、并将所述一级吸收液送至所述一级吸收液储罐。所述一级吸收液储罐用于所述一级吸收液中杂质与液体的分离、并将所述液体从所述溢流管排出。所述溢流管用于维持所述一级吸收液储罐的液位的稳定。所述二级吸收区用于所述一级烟气与经所述二级溶液外循环回路和所述二级溶液自循环回路送入的二级溶液的传质传热、并获得二级吸收液和二级烟气、并将所述二级吸收液分别送至所述二级溶液外循环换热器和所述二级溶液自循环换热器。所述一级溶液换热器用于将所述一级溶液循环回路中的一级吸收液的热量移出、并返回至所述一级吸收区。所述二级溶液外循环换热器用于将所述二级溶液外循环回路中的二级吸收液的热量移出、并将降温后的二级吸收液送至所述二级溶液再生装置。所述二级溶液再生装置用于再生二级吸收液、并获得二级溶液和水蒸气、并将所述二级溶液返回至所述二级吸收区。所述二级溶液自循环换热器用于将所述二级溶液自循环回路中的二级吸收液的热量移出、并返回至所述二级吸收区。本专利技术中，较佳地，所述分流装置使得所述二级溶液自循环回路与所述二级溶液外循环回路中的流体的流量比为4:1。本专利技术中，所述多级吸收塔可为现有脱硫、精馏技术中的多级吸收塔，例如，所述多级吸收塔内设有集液布气装置，所述集液布气装置将所述多级吸收塔的内部自下而上分为所述一级吸收区和所述二级吸收区；所述集液布气装置具有分级隔离底板，所述分级隔离底板用于收集二级吸收液；所述分级隔离底板上均布有连通所述一级吸收区和所述二级吸收区的竖直设置的升气管，所述升气管用于将所述一级烟气输送至所述二级反应区；所述升气管上设有挡液风帽，所述挡液风帽用于阻挡所述二级吸收液落入所述升气管中；所述多级吸收塔内还设有一级溶液喷淋管、第一二级溶液喷淋管和第二二级溶液喷淋管；所述一级溶液循环回路的入口与所述一级溶液喷淋管连通；所述二级溶液外循环回路的入口与所述第一二级溶液喷淋管连通；所述二级溶液自循环回路的入口与所述第二二级溶液喷淋管连通；所述二级吸收区内在所述第一二级溶液喷淋管和所述第二二级溶液喷淋管的上方设有除雾器。其中，较佳地，所述一级吸收区内填充有一级填料，且所述一级填料设置于所述湿烟气入口与所述一级喷淋管的之间。其中，较佳地，所述二级吸收区内填充有二级填料，且所述二级填料设置于所述挡液风帽与所述二级喷淋管的之间。本专利技术中，所述多级吸收塔内所述二级吸收区的上方还可增设除尘装置，所述除尘装置用于除去所述二级烟气中的烟尘，所述除尘装置例如可为湿电除尘装置。设有所述除尘装置的所述一体化系统能够处理烟气含尘量高的湿烟气，如此，获得的干烟气更加清洁环保。本专利技术中，所述湿烟气入口的设置位置可为本领域常规，例如，可设于所述一级吸收区的底部侧壁。本专利技术中，所述一体化系统还可包括风机，所述风机用于向所述湿烟气入口提供湿烟气。本专利技术中，所述一级溶液换热器、所述二级溶液外循环换热器和所述二级溶液自循环换热器的型式均可为本领域常规使用的间壁式换热器。其中，较佳地，所述二级溶液外循环换热器和/或所述二级溶液自循环换热器的型式为板式换热器。当然，本领域技术人员可以根据湿烟气的成分和二级溶液的性质选择二级溶液外循环换热器和二级溶液自循环换热器的材质，一般而言，其材质具有耐腐蚀和耐高温的特性即可。本专利技术中，较佳地，所述一体化系统设有两个以上的所述二级溶液自循环回路。上述的一体化系统，可以更好地回收湿烟气中的水分和热量。本专利技术中，所述溢流管上还可设有过滤器。该一体化系统适用于一级吸收液中杂质较多的情况。本专利技术中，较佳地，所述一体化系统还设有一级溶液再生装置，所述一级溶液再生装置用于再生从所述溢流管流出的一级吸收液，所述一级溶液再生装置可为现有技术中常规的能够实现所述一级吸收液中水分回收的装置。该一体化系统适用于一级溶液为脱硫、脱氮或脱汞所用的吸收剂的情况。本专利技术中，所述一级溶液换热器的冷流体通道和所述二级溶液自循环换热器的冷流体通道可分别设有各自的冷源入口管道和冷源出口管道。较佳地，所述一体化系统设有冷源入口管道和冷源出口管道，所述冷源入口管道依次与所述一级溶液换热器的冷流体通道、所述二级溶液自循环换热器的冷流体通道和所述冷源出口管道连通。其中，冷源可选用工业除盐水、锅炉一网回水、锅炉二网回水、冷空气或其它冷却介质。本专利技术中，所述二级溶液再生装置可为现有技术中常规的能够实现所述二级吸收液中水分回收的装置，例如，所述二级溶液再生装置包括二级溶液发生器和汽水分离器，所述二级溶液发生器设有水蒸汽出口和二级溶液出口，所述水蒸汽出口与所述汽水分离器连通，所述二级溶液出口与所述二级溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统，其特征在于，所述一体化系统包括多级吸收塔、一级吸收液储罐、一级溶液换热器、二级溶液外循环换热器、二级溶液自循环换热器和二级溶液再生装置；所述多级吸收塔的级数为两级以上，且所述多级吸收塔自下而上分为一级吸收区和二级吸收区；所述多级吸收塔设有湿烟气入口和干烟气出口，所述湿烟气入口用于将湿烟气送入所述一级吸收区，所述干烟气出口用于所述二级吸收区的二级烟气的排出；所述一级吸收液储罐还设有溢流管；所述一体化系统还设有从所述一级吸收区的下部引出的、依次与所述一级吸收液储罐和所述一级溶液换热器的热流体通道连通、再返回至所述一级吸收区的上部的一级溶液循环回路；所述一体化系统还设有从所述二级吸收区的下部引出的、依次与所述二级溶液外循环换热器的冷流体通道、所述二级溶液再生装置和所述二级溶液外循环换热器的热流体通道连通、再返回至所述二级吸收区的上部的二级溶液外循环回路；所述一体化系统还设有从所述二级吸收区的下部引出的、先与所述二级溶液自循环换热器的热流体通道连通、再返回至所述二级吸收区的上部的二级溶液自循环回路；所述一体化系统还设有分流装置，所述分流装置使得所述二级溶液自循环回路与所述二级溶液外循环回路中的流体的流量比为(3‑5):1。...

【技术特征摘要】
1.一种用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统，其特征在于，所述一体化系统包括多级吸收塔、一级吸收液储罐、一级溶液换热器、二级溶液外循环换热器、二级溶液自循环换热器和二级溶液再生装置；所述多级吸收塔的级数为两级以上，且所述多级吸收塔自下而上分为一级吸收区和二级吸收区；所述多级吸收塔设有湿烟气入口和干烟气出口，所述湿烟气入口用于将湿烟气送入所述一级吸收区，所述干烟气出口用于所述二级吸收区的二级烟气的排出；所述一级吸收液储罐还设有溢流管；所述一体化系统还设有从所述一级吸收区的下部引出的、依次与所述一级吸收液储罐和所述一级溶液换热器的热流体通道连通、再返回至所述一级吸收区的上部的一级溶液循环回路；所述一体化系统还设有从所述二级吸收区的下部引出的、依次与所述二级溶液外循环换热器的冷流体通道、所述二级溶液再生装置和所述二级溶液外循环换热器的热流体通道连通、再返回至所述二级吸收区的上部的二级溶液外循环回路；所述一体化系统还设有从所述二级吸收区的下部引出的、先与所述二级溶液自循环换热器的热流体通道连通、再返回至所述二级吸收区的上部的二级溶液自循环回路；所述一体化系统还设有分流装置，所述分流装置使得所述二级溶液自循环回路与所述二级溶液外循环回路中的流体的流量比为(3-5):1。2.如权利要求1所述的用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统，其特征在于，所述分流装置使得所述二级溶液自循环回路与所述二级溶液外循环回路中的流体的流量比为4:1。3.如权利要求1所述的用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统，其特征在于，所述多级吸收塔内设有集液布气装置，所述集液布气装置将所述多级吸收塔的内部自下而上分为所述一级吸收区和所述二级吸收区；所述集液布气装置具有分级隔离底板，所述分级隔离底板用于收集二级吸收液；所述分级隔离底板上均布有连通所述一级吸收区和所述二级吸收区的竖直设置的升气管，所述升气管用于将所述一级烟气输送至所述二级反应区；所述升气管上设有挡液风帽，所述挡液风帽用于阻挡所述二级吸收液落入所述升气管中；所述多级吸收塔内还设有一级溶液喷淋管、第一二级溶液喷淋管和第二二级溶液喷淋管；所述一级溶液循环回路的入口与所述一级溶液喷淋管连通；所述二级溶液外循环回路的入口与所述第一二级溶液喷淋管连通；所述二级溶液自循环回路的入口与所述第二二级溶液喷淋管连通；所述二级吸收区内在所述第一二级溶液喷淋管和所述第二二级溶液喷淋管的上方设有除雾器；其中，较佳地，所述一级吸收区内填充有一级填料，且所述一级填料设置于所述湿烟气入口与所述一级喷淋管的之间；其中，较佳地，所述二级吸收区内填充有二级填料，且所述二级填料设置于所述挡液风帽与所述二级喷淋管的之间。4.如权利要求1所述的用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统，其特征在于，所述多级吸收塔内所述二级吸...

【专利技术属性】
技术研发人员：白亮，徐敬玉，马元，黄文乐，
申请(专利权)人：昊姆上海节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31