一种冷却水余热回收消除脱硫烟羽系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种冷却水余热回收消除脱硫烟羽系统及其控制方法，系统包括冷却水低温热源、高温水源热泵、脱硫塔和出口烟道，冷却水低温热源通过管路送入高温水源热泵作为热泵热源，高温水源热泵的热水供水管路通过中温管道与储热器相连接后，再通过高温管道与设置在脱硫塔后端出口烟道内的烟气加热器循环式水入口连接；烟气加热器循环水出口通过低温管道与高温水源热泵的热水回水管相连；在烟气加热器的烟气进口方向设置有第一加热器温度传感器；储热器上设置有辅助热源控制器。本发明专利技术提供的技术方案，解决了工业生产冷却水向环境排放废热污染问题、大幅度减少冷却水的消耗，在消除脱硫烟羽的同时，解决现有脱硫烟气加热器发生的低温腐蚀问题。

A desulfurization plume removal system for waste heat recovery of cooling water and its control method

The invention provides a desulfurization plume removal system and its control method for waste heat recovery of cooling water. The system comprises a low temperature heat source of cooling water, a high temperature water source heat pump, a desulfurization tower and an outlet flue. The low temperature heat source of cooling water is fed into a high temperature water source heat pump through a pipeline as a heat source. The hot water supply pipeline of a high temperature water source heat pump is connected with a heat storage through a medium temperature pipeline, and then through a high temperature. The pipeline is connected with the circulating water inlet of the flue gas heater set in the flue duct of the back end of the desulfurization tower; the circulating water outlet of the flue gas heater is connected with the hot water return pipe of the high temperature water source heat pump through the cryogenic pipeline; the first heater temperature sensor is set in the direction of the flue gas inlet of the flue gas heater; and the auxiliary heat source controller is set on the heat storage. The technical scheme provided by the invention solves the problem of waste heat pollution discharged from industrial production cooling water to the environment, greatly reduces the consumption of cooling water, and solves the low temperature corrosion problem of the existing desulfurization flue gas heater while eliminating the desulfurization plume.

【技术实现步骤摘要】
一种冷却水余热回收消除脱硫烟羽系统及其控制方法
本专利技术涉及能源环保
，特别涉及一种冷却水余热回收消除脱硫烟羽系统及其控制方法。
技术介绍
随着我国的工业化快速发展，环境问题成为人们关注的焦点。脱硫塔出口烟道内的脱硫烟气是含有大量水蒸汽、SO3和SO2的酸性气体，并夹杂脱硫产物。酸性气体的酸露点温度较低，从烟囱排到大气的脱硫烟气容易形成含有脱硫产物的酸性液滴，沉降下来形成烟囱雨，污染环境。工业生产过程大量冷却水通过冷却塔的水分蒸发实现降温,并向大气排放废热，不仅存在热污染，还存在水的蒸发损失、以及排污损失等问题。目前，冷却水的热污染问题和水的蒸发损失和排污损失问题还没有好的解决办法。为了避免脱硫烟羽形成的烟囱雨污染，传统技术流程采用烟气加热器(GGH)，来加热脱硫塔出口的烟气，使烟气温度高于酸露点温度，不能形成液滴，消除脱硫烟羽造成的环境污染。但是，该技术存在一个问题，脱硫塔出口烟气没有被加热之前低于酸露点温度，烟气加热器的受热面表面发生结露，往往造成严重的酸腐蚀问题。为了避免受热面发生腐蚀，受热面管的材料普遍采用氟塑料或者耐腐蚀钢材ND钢，此时又带来新问题：(1)使用氟塑料和ND钢导作为受热面管材料致使工程造价大幅度提高；(2)氟塑料虽然耐腐蚀性能良好，但是导热性能和强度差，耐温耐压性能差，占地庞大；(3)ND钢虽然具有一定的耐腐蚀性能，但其使用在脱硫烟气的烟道中仍存在使用寿命短及腐蚀严重的问题。因此，如何采用一种新的方式在消除脱硫烟羽的同时避免烟气加热器的受热面表面发生酸腐蚀问题是本领域亟待解决的问题。
技术实现思路
为解决以上
技术介绍
中提到的问题，本专利技术提供一种冷却水余热回收消除脱硫烟羽系统，包括冷却水低温热源、高温水源热泵、脱硫塔和出口烟道；所述冷却水低温热源通过管路送入所述高温水源热泵作为热泵热源，所述高温水源热泵的热水供水管路通过中温管道与储热器相连接后，再通过高温管道与设置在脱硫塔后端出口烟道内的烟气加热器循环式水入口连接；烟气加热器循环水出口通过低温管道与所述高温水源热泵的热水回水管相连；在所述烟气加热器的烟气进口方向设置有第一加热器温度传感器；所述储热器上设置有辅助热源控制器。在上述结构的基础上，进一步地，所述烟气加热器的烟气出口方向设置有第二加热器温度传感器，所述高温管道上设置有加热水泵。在上述结构的基础上，进一步地，所述出口烟道内设置有烟气分析仪。在上述结构的基础上，进一步地；所述高温水源热泵与所述冷却水低温热源通过循环换热管道连接。在上述结构的基础上，进一步地，所述高温水源热泵对所述储热器的供水温度为60℃至90℃；所述烟气加热器对所述高温水源热泵的回水温度为50℃至80℃；所述冷却水低温热源对所述高温水源热泵的供水温度为40℃至60℃，所述高温水源热泵对所述冷却水低温热源的回水温度为20℃至45℃。在上述结构的基础上，进一步地，所述出口烟道内分别设置有第一烟气温度传感器和第二烟气温度传感器；所述第一烟气温度传感器设置在所述脱硫塔与烟气加热器之间，所述第二烟气温度传感器设置在所述烟气加热器之后的出口烟道末端。本专利技术还提供一种冷却水余热回收消除脱硫烟羽系统的控制方法，包括以下步骤：通过辅助热源控制器，控制烟气加热器的受热面温度和脱硫后的排烟温度，使第一加热器温度传感器实测温度T312大于第一目标温度MT310，第二烟气温度传感器实测温度T330大于第二目标温度MT330。进一步地，还包括以下步骤：通过控制加热水泵的流量，来提高烟气加热器的受热面温度，使第二加热器温度传感器实测温度T313大于第一目标温度T310。进一步地，所述第一目标温度MT310＝TSL320+N310；所述第二目标温度MT330＝TSL320+N330；其中，所述TSL320为烟气的酸露点温度；所述N310和N330为设定常数，且N310和N330的取值范围为0～30K。进一步地，烟气的酸露点温度TSL320＝NSL320+f1(T320)+f2(CSO3)；其中，f1(T320)＝NT320+E×lg(C0+C1×T320+C2×T320×T320)；f2(CSO3)＝NCSO3+F×lg(CSO3)+G×lg(CSO3+H)K；所述NSL320的取值范围为5～15；C0取值范围为9430～9440；C1取值范围为-490～-470；C2取值范围为10～11；T320为第一烟气温度传感器(320)的实测温度；NT320的取值范围为250～260；NCSO3取值范围-4.12～5.88；F取值范围10～12；G取值范围1～1.1；H取值范围2.9～3；K取值范围2.1～2.2；CSO3为烟气分析仪测定的SO3浓度。本专利技术提供的冷却水余热回收消除脱硫烟羽系统具有以下主要特点和有益效果：利用工业生产过程中的大量冷却水作为低温热源，通过高温水源热泵实现该低温热源的余热回收利用，冷却水在没有损失的条件下实现降温；结合辅助热源控制等方式，还实现了烟气加热器的受热面温度和出口烟道的排烟温度的有效控制；此外，通过调节优选方案中加热水泵的流量可实现烟气出口侧的烟气加热器的受热面温度的控制。本专利技术提供的技术方案，将工业生产冷却水的余热进行回收利用，不仅解决了工业生产冷却水向环境排放废热污染问题、大幅度减少冷却水的消耗，还能够确保烟气加热器在烟气进口侧和出口侧的受热面温度大于酸露点温度，从而避免烟气加热器的受热面发生结露腐蚀，确保出口烟道的排烟温度大于酸露点温度，在消除脱硫烟羽的同时，解决现有脱硫烟气加热器发生的低温腐蚀问题。本专利技术提出通过温度控制的方式，解决本
中一直难以解决的问题，即脱硫烟气加热器发生的低温腐蚀问题，通过本专利技术的技术方案提高了冷却水余热回收消除脱硫烟羽系统的可靠性，降低了系统的初投资和运行维护成本，具有显著的进步和重要的工业应用价值。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的冷却水余热回收消除脱硫烟羽系统的工艺流程示意图；图2为辅助热源控制器的逻辑控制框图；图3为加热水泵的逻辑控制框图。附图标记：100冷却水低温热源200脱硫塔300出口烟道110高温水源热泵111中温管道320第一烟气温度传感器121高温管道310烟气加热器330第二烟气温度传感器122辅助热源控制器311低温管道312第一加热器温度传感器340烟气分析仪120储热器313第二加热器温度传感器130加热水泵140循环换热管道具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷却水余热回收消除脱硫烟羽系统，其特征在于：包括冷却水低温热源(100)、高温水源热泵(110)、脱硫塔(200)和出口烟道(300)；所述冷却水低温热源(100)通过管路送入所述高温水源热泵(110)作为热泵热源，所述高温水源热泵(110)的热水供水管路通过中温管道(111)与储热器(120)相连接后，再通过高温管道(121)与设置在脱硫塔(200)后端出口烟道(300)内的烟气加热器(310)循环式水入口连接；烟气加热器(310)循环水出口通过低温管道(311)与所述高温水源热泵(110)的热水回水管相连；在所述烟气加热器(310)的烟气进口方向设置有第一加热器温度传感器(312)；所述储热器(120)上设置有辅助热源控制器(122)。

【技术特征摘要】
1.一种冷却水余热回收消除脱硫烟羽系统，其特征在于：包括冷却水低温热源(100)、高温水源热泵(110)、脱硫塔(200)和出口烟道(300)；所述冷却水低温热源(100)通过管路送入所述高温水源热泵(110)作为热泵热源，所述高温水源热泵(110)的热水供水管路通过中温管道(111)与储热器(120)相连接后，再通过高温管道(121)与设置在脱硫塔(200)后端出口烟道(300)内的烟气加热器(310)循环式水入口连接；烟气加热器(310)循环水出口通过低温管道(311)与所述高温水源热泵(110)的热水回水管相连；在所述烟气加热器(310)的烟气进口方向设置有第一加热器温度传感器(312)；所述储热器(120)上设置有辅助热源控制器(122)。2.根据权利要求1所述的冷却水余热回收消除脱硫烟羽系统，其特征在于：所述烟气加热器(310)的烟气出口方向设置有第二加热器温度传感器(313)，所述高温管道(121)上设置有加热水泵(130)。3.根据权利要求1所述的冷却水余热回收消除脱硫烟羽系统，其特征在于：所述出口烟道(300)内设置有烟气分析仪(340)。4.根据权利要求1所述的冷却水余热回收消除脱硫烟羽系统，其特征在于：所述高温水源热泵(110)与所述冷却水低温热源(100)通过循环换热管道(140)连接。5.根据权利要求4所述的冷却水余热回收消除脱硫烟羽系统，其特征在于：所述高温水源热泵(110)对所述储热器(120)的供水温度为60℃至90℃，所述烟气加热器(310)对所述高温水源热泵(110)的回水温度为50℃至80℃；所述冷却水低温热源(100)对所述高温水源热泵(110)的供水温度为40℃至60℃，所述高温水源热泵(110)对所述冷却水低温热源(100)的回水温度为20℃至45℃。6.根据权利要求4所述的冷却水余热回收消除脱硫烟羽系统，其特征在于：所述出口烟道(300)内分别设置有第一烟气温度传感器(320)和第二烟气温度传感器(330)；所述第一烟气温...

【专利技术属性】
技术研发人员：周德华，李常勇，何秀锦，李志伟，
申请(专利权)人：凤阳海泰科能源环境管理服务有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34