一种烟气提水的热冷循环回用系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种烟气提水的热冷循环回用系统及其方法，本发明专利技术提供了一种烟气提水的热冷循环回用系统，应用在锅炉尾气处理中，包括相互连通的烟气冷凝子系统和空气回热子系统，烟气冷凝子系统对脱硫设备后的湿饱和烟气进行冷凝和降温，烟气冷凝子系统将热能传递给空气回热子系统，空气回热子系统对锅炉进风口管道的新风进行低阶预热；本发明专利技术烟气提水的热冷循环回用方法包括采用冷凝工艺提取脱硫工艺后的湿饱和烟气中的水分，利用回收得到的高温的冷凝混合循环水对锅炉进风口管道的新风进行低阶预热，同时冷却循环水。本发明专利技术烟气提水的热冷循环回用系统及其方法，在保证烟气提水冷源的同时实现了热能循环回用，同时大幅降低了电能消耗。

【技术实现步骤摘要】
一种烟气提水的热冷循环回用系统及其方法
本专利技术涉及锅炉废气处理
，更具体的说是涉及一种烟气提水的热冷循环回用系统及其方法。
技术介绍
在锅炉废气处理
，国内外现有技术主流是进行常规污染物和非常规污染物的净化处理，已经得到广泛应用。以石灰石-石膏湿法脱硫为例，锅炉产生的烟气依次通过空气预热器、电除尘器、引风机、脱硫吸收塔和烟囱等处理设备后进行排放。火力发电企业、化工企业、金属冶炼企业普遍采用石灰石-石膏湿法脱硫技术进行烟气净化处理，该技术工艺成熟可靠，已经普遍达到90％以上的脱硫效率，大部分火电厂已使二氧化硫排放浓度达到超低标准。另一方面，湿法脱硫的水资源消耗已经成为日益突出的问题；受其工艺特点影响，高温烟气在脱硫处理过程中携带了大量饱和水蒸汽以及液滴，造成了大量水资源消耗。一般一台600MW等级的火力发电机组湿法脱硫每小时蒸发耗水量达80吨等级，必须大量取用外部水源进行补水，每年两台600MW等级的火力发电机组取水量达200万吨等级。在贫水地区，这种水消耗与水资源匮乏的矛盾尤其突出。对脱硫后的烟气进行净化冷凝处理，回收冷凝水和余热是废气处理前沿技术之一，目前处于研究试验阶段。目前已试验的新技术中有基于热泵技术的余热回收装置，用热泵装置回收烟气余热，供给热网用户，同时能够在烟气冷凝过程中产生部分凝结水。然而，这种技术以余热回收为主，核心技术为热泵技术，没有对冷凝水进行充分回收。此外还有的研发方向是烟气提水电水联产，一种烟气冷凝提水系统(专利技术专利公开号CN106039755A)，采用的冷源是常规冷却塔，该装置的冷却风扇电能消耗较高，排出的乏热散布到大气环境中，未能充分利用，其主要原因是电厂周边没有热网用户，不具备利用余热供热的技术条件。比如某项目烟气提水系统中机力通风冷却塔散热功率达50-60MW。这些热量按常规工艺必须全部排放到大气环境中，才能取得足够低的低温冷媒，以保证烟气能够循环冷却，产生冷凝水；同时集群式冷却塔强制通风机也产生较高耗电量，其耗电成本约占提水总成本的50％。需要解决的技术问题是：如何用新方法回收利用烟气提水冷却塔的余热？如何取消冷却风扇，降低烟气提水冷源电能消耗？因此，如何提供一种烟气提水的热冷循环回用系统及其方法解决上述缺陷，成为本领域人员亟需解决的一个技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种烟气提水的热冷循环回用系统及其方法，在保证烟气提水冷源的同时实现了热能循环回用，同时大幅降低了电能消耗。有鉴于此，本专利技术提供了一种烟气提水的热冷循环回用系统，应用在锅炉尾气处理中，锅炉尾气处理前端包括湿法脱硫设备，包括相互连通的烟气冷凝子系统和空气回热子系统，所述烟气冷凝子系统对脱硫设备后的湿饱和烟气进行冷凝和降温，所述烟气冷凝子系统将热能传递给所述空气回热子系统，所述空气回热子系统对所述锅炉进风口管道的新风进行低阶预热。本专利技术的有益效果是：通过设置在脱硫吸收塔后的所述烟气冷凝子系统对脱硫后的湿饱和烟气进行进一步净化和回收处理，产生烟气冷凝水。在处理过程中，进一步净化烟气，使烟尘浓度、二氧化硫浓度进一步降低，脱硫烟气夹带石膏的现象得到彻底消除；完成对湿法脱硫系统处理后烟气的冷凝提水，提供大量的生产用水，显著节约水资源。通过所述空气回热子系统对一次送风机和二次送风机的进风口管道的新风进行低阶预热，进一步利用烟气余热加热输入锅炉的新风，使锅炉效率得到提高，同时利用一次送风机和二次送风机的抽风对循环工质进行降温冷却，避免了通风冷却塔的设置，减少了冷却塔用冷却风扇的电能消耗。本专利技术烟气提水的热冷循环回用系统，在保证烟气提水冷源的同时实现了热能循环回用，同时大幅降低了电能消耗。进一步的，所述烟气冷凝子系统包括膨胀蓄水箱、烟气冷凝塔和冷凝循环泵，所述空气回热子系统包括设置在所述锅炉进风管道上的低阶暖风器，所述膨胀蓄水箱的出水口通过管道连通到所述低阶暖风器，所述低阶暖风器的出水口通过管道连通所述冷凝循环泵的进水口，所述冷凝循环泵将冷水打入到所述烟气冷凝塔顶部的喷淋装置，所述烟气冷凝塔底部设置有回水管，所述回水管连通到所述膨胀蓄水箱。进一步的，还包括一次风二阶暖风器、二次风二阶暖风器和烟冷器，所述一次风二阶暖风器和二次风二阶暖风器分别设置在所述锅炉进风管道的一次风和二次风管道上，所述烟冷器设置在空气预热器和电除尘器之间的烟气管道上，所述一次风二阶暖风器、二次风二阶暖风器和烟冷器通过循环的导热介质相连通。优选的，所述导热介质具体采用低硬度纯水，所述低硬度纯水通过循环泵驱动在所述一次风二阶暖风器、二次风二阶暖风器和烟冷器之间循环流动。进一步的，还包括通风冷却塔，所述通风冷却塔通过旁路管道与所述低阶暖风器并联连通到冷凝循环水管路上。一种烟气提水的热冷循环回用方法，应用在锅炉尾气处理中，包括采用冷凝工艺提取脱硫工艺后的湿饱和烟气中的水分，利用回收得到的高温的冷凝混合循环水对所述锅炉进风口管道的新风进行低阶预热，同时冷却所述循环水。本专利技术烟气提水的热冷循环回用方法利用冷凝工艺和低阶预热工艺的热能转换，在保证烟气冷凝提水工作的同时实现了热能循环回用，同时大幅降低了电能消耗。进一步的，所述脱硫工艺后的湿饱和烟气温度调整为43℃～55℃，所述冷凝工艺采用混合式换热原理工作，所述冷凝工艺的混合换热温度相对于水蒸气露点下降幅度为3℃～8℃。优选的，所述冷凝工艺的空间换热系数为3401.3W/m3℃～14067.3W/m3℃。优选的，所述冷凝工艺使用的循环水温度为26℃～42℃，所述低阶预热工艺中使用的循环水温度为8℃～38℃，同时所述冷凝工艺和低阶预热工艺使用循环水的温度差为4℃～18℃。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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术烟气提水的热冷循环回用系统的实施例1组成结构示意图；图2为本专利技术烟气提水的热冷循环回用系统的实施例2组成结构示意图；图3为本专利技术低阶回热原理示意图；图4为本专利技术二阶回热原理示意图；图5为本专利技术低阶暖风器结构示意图。其中，1-锅炉，2-磨煤机，3-空气预热器，4-电除尘器，5-引风机，6-脱硫吸收塔，7-烟囱，8-一次风送风机，9-二次风送风机，10-膨胀蓄水箱，11-烟气冷凝塔，12-冷凝循环泵，13-低阶暖风器，1301-第一导流罩，1302-第二导流罩，14-一次风二阶暖风器，15-二次风二阶暖风器，16-烟冷器，17-通风冷却塔。具体实施方式本专利技术的核心是提供一种烟气提水的热冷循环回用系统及其方法，在保证烟气提水冷源的同时实现了热能循环回用，同时大幅降低了电能消耗。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，所描述的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种烟气提水的热冷循环回用系统，应用在锅炉尾气处理中，锅炉尾气处理前端包括湿法脱硫设备，其特征在于，包括相互连通的烟气冷凝子系统和空气回热子系统，所述烟气冷凝子系统对脱硫设备后的湿饱和烟气进行冷凝和降温，所述烟气冷凝子系统将热能传递给所述空气回热子系统，所述空气回热子系统对所述锅炉进风口管道的新风进行低阶预热。/n

【技术特征摘要】
1.一种烟气提水的热冷循环回用系统，应用在锅炉尾气处理中，锅炉尾气处理前端包括湿法脱硫设备，其特征在于，包括相互连通的烟气冷凝子系统和空气回热子系统，所述烟气冷凝子系统对脱硫设备后的湿饱和烟气进行冷凝和降温，所述烟气冷凝子系统将热能传递给所述空气回热子系统，所述空气回热子系统对所述锅炉进风口管道的新风进行低阶预热。


2.根据权利要求1所述的烟气提水的热冷循环回用系统，其特征在于，所述烟气冷凝子系统包括膨胀蓄水箱(10)、烟气冷凝塔(11)和冷凝循环泵(12)，所述空气回热子系统包括设置在所述锅炉进风管道上的低阶暖风器(13)，所述膨胀蓄水箱(10)的出水口通过管道连通到所述低阶暖风器(13)，所述低阶暖风器(13)的出水口通过管道连通所述冷凝循环泵(12)的进水口，所述冷凝循环泵(12)将冷水打入到所述烟气冷凝塔(11)顶部的喷淋装置，所述烟气冷凝塔(11)底部设置有回水管，所述回水管连通到所述膨胀蓄水箱(10)。


3.根据权利要求2所述的烟气提水的热冷循环回用系统，其特征在于，还包括一次风二阶暖风器(14)、二次风二阶暖风器(15)和烟冷器(16)，所述一次风二阶暖风器(14)和二次风二阶暖风器(15)分别设置在所述锅炉进风管道的一次风和二次风管道上，所述烟冷器(16)设置在所述脱硫设备之前的高温烟气管道上，所述一次风二阶暖风器(14)、二次风二阶暖风器(15)和烟冷器(16)通过循环的导热介质相连通。


4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春晓，修立杰，于沛东，李瑞东，贾永会，孙涛，高志佳，陈永，吴建海，丁建兵，李丙新，郭志文，赵侠，郑金贵，刘军军，张海亮，徐庆东，
申请(专利权)人：京能锡林郭勒发电有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15