一种集脱硫除尘和冷凝水回收一体的烟气余热回收用于低温供热的节能系统技术方案

一种集脱硫除尘和冷凝水回收一体的烟气余热回收用于低温供热的节能系统，属于热电厂锅炉烟气余热回收与利用技术领域。热电厂产生的烟气经除尘器后进入余热回收塔，余热回收塔采用逆流喷淋式直接接触式换热装置，烟气在塔内与循环水直接接触传热，烟气降温至露点温度或露点温度以下，烟气中的水蒸汽凝结放热，达到回收烟气余热的目的。热网回水通过板式换热器与余热回收塔流出的循环水换热后进入热网加热器进一步加热，达到运行要求后送至热网。本系统采用脱硫碱液与烟气析出的冷凝水反应，降低烟气中的SO2气体。本发明专利技术回收了热电厂的烟气余热，提高了能源利用率，增加供热面积，脱硫的同时回收冷凝水，并降低颗粒物排放，具有经济和环境效益。

【技术实现步骤摘要】
一种集脱硫除尘和冷凝水回收一体的烟气余热回收用于低温供热的节能系统
本专利技术属于热电厂锅炉烟气余热回收与利用
，特别涉及集脱硫除尘和冷凝水回收一体的烟气余热回收用于低温供热的节能系统。
技术介绍
近几年国家对节能减排的工作非常重视。如何提高锅炉热效率，充分利用锅炉烟气的余热已经成为研究的热点之一。目前工业燃煤锅炉排烟温度一般不低于180℃，甚至高达250℃，排放的高温烟气浪费了大量的热能，同时也污染了周边的大气环境。燃煤锅炉烟气中含约18％的水蒸气，存在大量的显热和潜热量，目前一般会在锅炉尾部安装间壁式余热回收换热器，但余热回收效率较低，因为它只能回收烟气中部分显热。若利用烟气余热回收塔对低温烟气喷淋冷凝，可以让烟气和喷淋水直接接触进行热交换，能将锅炉排烟温度降低至露点温度或以下，使烟气中的水蒸汽凝结放热，便可回收烟气中的大量潜热量，大大提高锅炉的热效率，并回收大量的冷凝水。同时在国家环保标准越来越严格的今天，超低排放逐步推广，如何进一步降低烟气中的粉尘和污染物浓度，使得烟气排放符合标准，已成为热电厂考虑的重点问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种热电厂锅炉烟气余热用于低温供热、脱硫除尘一体化的节能系统，在解决烟气排放粉尘和污染物问题的同时，有效利用烟气余热，提高经济和社会、环境效益。本专利技术的技术方案：一种集脱硫除尘和冷凝水回收一体的烟气余热回收用于低温供热的节能系统，包括锅炉1、除尘器2、余热回收塔3、烟囱4、余热回收塔循环水泵7、板式换热器14、余热回收塔入口阀门18、烟气旁通管阀门19、碱液泵21、多个阀门及连接管道；所述余热回收塔3包括喷淋塔主体、风机、除雾器、喷淋层、填料层、烟气入口、烟气出口、循环喷淋水入口、循环喷淋水出口、凝液排出口和脱硫浆液循环池；其中，烟气入口设置在余热回收塔3的左侧下方，对应于余热回收塔3内的脱硫浆液循环池；烟气出口设置在余热回收塔3的顶部，与烟囱4相通；余热回收塔3内自下而上依次为脱硫浆液循环池、填料层、喷淋层、除雾器和风机；锅炉1产生的高温烟气经除尘器2除尘后，再经余热回收塔入口阀门18控制从余热回收塔3的烟气入口进入余热回收塔3内；高温烟气自下向上流动，喷淋层自上而下喷洒喷淋水，二者对流接触，填料层增大高温烟气与喷淋水的接触面积、使喷淋水与高温烟气直接接触进行热交换，降低排出烟气的温度，高温烟气中的水蒸汽凝结放热，喷淋水吸收高温烟气的热量进入余热回收塔3的底部，回到塔底的喷淋水一部分作为循环喷淋水继续参与喷淋，另一部分经余热回收塔3底部的凝液排出口排出，用于制备脱硫碱液及外供，达到节水目的；换热后的低湿烟气经除雾器去除水雾以减少循环冷却水损失，再经风机进一步干燥烟气，干烟气从烟气出口排出，进入烟囱4排入大气中；外部的脱硫碱液通过第十二阀门20和碱液泵21控制沿管道输入余热回收塔3的脱硫浆液循环池内，此时烟气析出的冷凝水中溶解了烟气中的S02气体，冷凝水与脱硫碱液在脱硫浆液循环池中反应从而实现脱硫目的；所述循环喷淋水出口设在余热回收塔3的底部，烟气析出的部分冷凝水及脱硫碱液组成循环喷淋水从循环喷淋水出口排出，再通过第一阀门5、余热回收塔循环水泵7、第二阀门6、第五阀门10、第八阀门13从板式换热器14喷淋水侧进口流入；经板式换热器14换热冷却后从板式换热器14喷淋水侧出口流出，再通过第六阀门11和第四阀门9向上输送，经余热回收塔3上方的循环喷淋水入口流入喷淋层中，实现循环喷淋水在余热回收塔3和板式换热器14间循环运行；第四阀门9和第五阀门10之间设置第三阀门8，当板式换热器14出现故障或检修时，开启第三阀门8，关闭第四阀门9和第五阀门10，从循环喷淋水出口排出的循环喷淋水不经过板式换热器14换热，由余热回收塔循环水泵7驱动直接向上输送，从循环喷淋水入口流入喷淋层中；板式换热器14同时将循环喷淋水中的热量传递到热网回水，热网回水再进入热网加热器进一步加热，达到运行要求后送至热网。进一步地，余热回收塔3采用立式一体化的两级喷淋塔式换热结构，循环喷淋水的流动形式采用竖直逆流，选用雾化喷嘴且均匀布置在整个余热回收塔3的塔体横截面，用于增大流通面积，减少喷嘴堵塞。进一步地，除尘器2出口端管路与烟囱4入口端管路之间设有旁通管路，其上设有烟气旁通管阀门19，烟气旁通管阀门19在余热回收塔3出现故障或者检修时开启，高温烟气经除尘器2除尘后通过烟囱4直接排放。进一步地，余热回收塔3上设置溢流管，溢流出的水进入脱硫浆液循环池。进一步地，板式换热器14的冷水侧入口设置在上，板式换热器14的冷水侧出口设置在下，实现逆流布置。进一步地，填料层为波纹填料板，风机为轴流式风机，脱硫碱液为50％氢氧化钠溶液。进一步地，所述余热回收塔3材质为不锈钢，烟气入口处采用不锈钢接头，雾化喷嘴采用由碳化硅或不锈钢制成的空心锥形喷嘴。本专利技术的有益效果：利用烟气和水直接接触式换热，烟气和水充分接触提高了传热效率，烟气在依次经过除尘器、余热回收塔之后排烟温度可降至35℃左右，同时烟气中的粉尘量、二氧化硫浓度也大大降低，使得烟气得到净化、余热得到回收，解决了间壁式换热器带来的腐蚀性等问题，同时也能解决湿法脱硫系统中的节水问题，特别是解决缺水地区由于水耗过大难以实现湿法脱硫的问题，具有节能、节水和环保效益。附图说明图1是集脱硫除尘和冷凝水回收一体的烟气余热回收用于低温供热的系统图。图中：1锅炉；2除尘器；3余热回收塔；4烟囱；5第一阀门；6第二阀门；7余热回收塔循环水泵；8第三阀门；9第四阀门；10第五阀门；11第六阀门；12第七阀门；13第八阀门；14板式换热器；15第九阀门；16第十阀门；17第十一阀门；18余热回收塔入口阀门；19烟气旁通管阀门；20第十二阀门；21碱液泵。具体实施方式以下结合附图和技术方案，进一步说明本专利技术的具体实施方式。如图1所示，本专利技术提供一种集脱硫除尘和冷凝水回收一体的烟气余热回收用于低温供热的节能系统，该系统通过热网供回水管道与热力站相连接，进而提取锅炉排烟余热用于加热热网水。一种集脱硫除尘和冷凝水回收一体的烟气余热回收用于低温供热的节能系统，包括锅炉1、除尘器2、余热回收塔3、烟囱4、余热回收塔循环水泵7、板式换热器14、余热回收塔入口阀门18、烟气旁通管阀门19、碱液泵21、多个阀门及连接管道；余热回收塔3采用立式一体化的两级喷淋塔式换热结构，材质是不锈钢，其包括喷淋塔主体、风机、除雾器、喷淋层、填料层、烟气入口、烟气出口、循环喷淋水入口、循环喷淋水出口、凝液排出口和脱硫浆液循环池；其中，烟气入口设置在余热回收塔3的左侧下方，对应于余热回收塔3内的脱硫浆液循环池，烟气入口处采用不锈钢接头；烟气出口设置在余热回收塔3的顶部，与烟囱4相通；余热回收塔3内自下而上依次为脱硫浆液循环池、填料层、喷淋层、除雾器和风机；锅炉1产生的高温烟气经除尘器2除尘后，再经余热回收塔入口阀门18控制从余热回收塔3的烟气入口进入余热回收塔3内；高温烟气自下向上流动，喷淋层自上而下喷洒喷淋水，二者对流接触，选用由碳化硅或者不锈钢制成的空心锥形雾化喷嘴且均匀布置在余热回收塔3的塔体横截面上以增大高温烟气与喷淋水的接触面积，选用波纹填料板作为填料层以增大高温烟气与喷淋水的接触面积、使喷淋水与高温烟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集脱硫除尘和冷凝水回收一体的烟气余热回收用于低温供热的节能系统，其特征在于，包括锅炉(1)、除尘器(2)、余热回收塔(3)、烟囱(4)、余热回收塔循环水泵(7)、板式换热器(14)、余热回收塔入口阀门(18)、烟气旁通管阀门(19)、碱液泵(21)、多个阀门及连接管道；所述余热回收塔(3)包括喷淋塔主体、风机、除雾器、喷淋层、填料层、烟气入口、烟气出口、循环喷淋水入口、循环喷淋水出口、凝液排出口和脱硫浆液循环池；其中，烟气入口设置在余热回收塔(3)的左侧下方，对应于余热回收塔(3)内的脱硫浆液循环池；烟气出口设置在余热回收塔(3)的顶部，与烟囱(4)相通；余热回收塔(3)内自下而上依次为脱硫浆液循环池、填料层、喷淋层、除雾器和风机；所述锅炉(1)产生的高温烟气经除尘器(2)除尘后，再经余热回收塔入口阀门(18)控制从余热回收塔(3)的烟气入口进入余热回收塔(3)内；高温烟气自下向上流动，喷淋层自上而下喷洒喷淋水，二者对流接触，填料层增大高温烟气与喷淋水的接触面积、使喷淋水与高温烟气直接接触进行热交换，降低排出烟气的温度，高温烟气中的水蒸汽凝结放热，喷淋水吸收高温烟气的热量进入余热回收塔(3)的底部，回到塔底的喷淋水一部分作为循环喷淋水继续参与喷淋，另一部分经余热回收塔(3)底部的凝液排出口排出，用于制备脱硫碱液及外供，达到节水目的；换热后的低湿烟气经除雾器去除水雾以减少循环冷却水损失，再经风机进一步干燥烟气，干烟气从烟气出口排出，进入烟囱(4)排入大气中；外部的脱硫碱液通过第十二阀门(20)和碱液泵(21)控制沿管道输入余热回收塔(3)的脱硫浆液循环池内，此时烟气析出的冷凝水中溶解了烟气中的S02气体，冷凝水与脱硫碱液在脱硫浆液循环池中反应从而实现脱硫目的；所述循环喷淋水出口设在余热回收塔(3)的底部，烟气析出的部分冷凝水及脱硫碱液组成循环喷淋水从循环喷淋水出口排出，再通过第一阀门(5)、余热回收塔循环水泵(7)、第二阀门(6)、第五阀门(10)、第八阀门(13)从板式换热器(14)喷淋水侧进口流入；经板式换热器(14)换热冷却后从板式换热器(14)喷淋水侧出口流出，再通过第六阀门(11)和第四阀门(9)向上输送，经余热回收塔(3)上方的循环喷淋水入口流入喷淋层中，实现循环喷淋水在余热回收塔(3)和板式换热器(14)间循环运行；所述第四阀门(9)和第五阀门(10)之间设置第三阀门(8)，当板式换热器(14)出现故障或检修时，开启第三阀门(8)，关闭第四阀门(9)和第五阀门(10)，从循环喷淋水出口排出的循环喷淋水不经过板式换热器(14)换热，由余热回收塔循环水泵(7)驱动直接向上输送，从循环喷淋水入口流入喷淋层中；板式换热器(14)同时将循环喷淋水中的热量传递给热网回水，热网回水再进入热网加热器进一步加热，达到运行要求后送至热网。...

【技术特征摘要】
1.一种集脱硫除尘和冷凝水回收一体的烟气余热回收用于低温供热的节能系统，其特征在于，包括锅炉(1)、除尘器(2)、余热回收塔(3)、烟囱(4)、余热回收塔循环水泵(7)、板式换热器(14)、余热回收塔入口阀门(18)、烟气旁通管阀门(19)、碱液泵(21)、多个阀门及连接管道；所述余热回收塔(3)包括喷淋塔主体、风机、除雾器、喷淋层、填料层、烟气入口、烟气出口、循环喷淋水入口、循环喷淋水出口、凝液排出口和脱硫浆液循环池；其中，烟气入口设置在余热回收塔(3)的左侧下方，对应于余热回收塔(3)内的脱硫浆液循环池；烟气出口设置在余热回收塔(3)的顶部，与烟囱(4)相通；余热回收塔(3)内自下而上依次为脱硫浆液循环池、填料层、喷淋层、除雾器和风机；所述锅炉(1)产生的高温烟气经除尘器(2)除尘后，再经余热回收塔入口阀门(18)控制从余热回收塔(3)的烟气入口进入余热回收塔(3)内；高温烟气自下向上流动，喷淋层自上而下喷洒喷淋水，二者对流接触，填料层增大高温烟气与喷淋水的接触面积、使喷淋水与高温烟气直接接触进行热交换，降低排出烟气的温度，高温烟气中的水蒸汽凝结放热，喷淋水吸收高温烟气的热量进入余热回收塔(3)的底部，回到塔底的喷淋水一部分作为循环喷淋水继续参与喷淋，另一部分经余热回收塔(3)底部的凝液排出口排出，用于制备脱硫碱液及外供，达到节水目的；换热后的低湿烟气经除雾器去除水雾以减少循环冷却水损失，再经风机进一步干燥烟气，干烟气从烟气出口排出，进入烟囱(4)排入大气中；外部的脱硫碱液通过第十二阀门(20)和碱液泵(21)控制沿管道输入余热回收塔(3)的脱硫浆液循环池内，此时烟气析出的冷凝水中溶解了烟气中的S02气体，冷凝水与脱硫碱液在脱硫浆液循环池中反应从而实现脱硫目的；所述循环喷淋水出口设在余热回收塔(3)的底部，烟气析出的部分冷凝水及脱硫碱液组成循环喷淋水从循环喷淋水出口排出，再通过第一阀门(5)、余热回收塔循环水泵(7)、第二阀门(6)、第五阀门(10)、第八阀门(13)从板式换热器(14)喷淋水侧进口流入；经板式换热器(14)换热冷却后从板式换热器(14)喷淋水侧出口流出，再通过第六阀门(11)和第四阀门(9)向上输送，经余热回收塔(3)上方的循环喷淋水入口流入喷淋层中，实现循环喷淋水在余热回收塔(3)和板式换热器(14)间循环运行；所述第四阀门(9)和第五阀门(10)之间设置第三阀门(8)，当板式换热器(14)出现故障或检修时，开启第三阀门(8)，关闭第四阀门(9)和第五阀门(10)，从循环喷淋水出口排...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海超，刘哲毅，端木琳，李祥立，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21