一种燃煤锅炉烟气深度净化及余热回收系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种燃煤锅炉烟气深度净化及余热回收系统，包括：脱硫塔、喷淋换热器、蓄水池、吸收式热泵；脱硫塔后的主烟气管道上设置并联的烟气管道，并联的烟气管道上设置有喷淋换热器，喷淋换热器的出水管道与蓄水池相连，蓄水池与吸收式热泵相连，吸收式热泵蒸发器与喷淋换热器相连。采用上述余热回收技术，能够将湿烟气温度由脱硫塔出口的50℃～60℃降低至30℃以下，充分回收烟气中的热量，回收的热量用于加热热网回水；同时回收烟气中的冷凝水，经处理后用于热网补水；而且通过对排烟进行再次洗涤处理，减少约55％以上的SO

【技术实现步骤摘要】
一种燃煤锅炉烟气深度净化及余热回收系统
本技术属于烟气处理领域，具体涉及一种燃煤锅炉烟气深度净化及余热回收系统。
技术介绍
公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。目前传统的烟气余热回收的方式是采用间壁式换热器换热，利用换热器与高温烟气直接接触回收显热。氟塑料换热器以小直径氟塑料软管作为换热管束的换热器，其中的换热管束材质为聚四氟乙烯。氟塑料换热器具有显著的防腐特性，以及其他一些优势，比较适合腐蚀性较强的介质的换热，但不足之处在于造价比较高。另外，由于其换热系数低、材料价格高等特点，在脱硫塔后的低温烟气余热利用环境中并不适用，成本巨大。具体问题如下：(1)由于烟气-水和烟气-空气换热系数较低，因此换热端差较大。烟气-水换热器的换热端差一般为5℃，烟气-空气的换热端差为10℃。(2)采用间壁式换热形式，并不能对烟气中的污染物成分进行处理。(3)采用间壁式换热的方式只能够回收烟气高温段的显热热量，因此无法回收烟气中的凝结水。(4)对于间壁式换热器，由于烟气-水及烟气-空气通过换热管或者换热板换热，需要对大量的换热管或者换热板进行防腐处理，一般是采用昂贵的防腐材料，如不锈钢316L、ND钢、聚四氟等，这样将大大提高间壁式换热器的造价，经济性较差。
技术实现思路
为了克服上述问题，本技术针对湿法脱硫工艺后烟气的低温、高湿特点，提出一种燃煤锅炉烟气深度净化及余热回收系统，能够实现低温烟气的深度余热回收利用。为实现上述技术目的，本技术采用如下技术方案：本技术的第一个方面，提供了一种燃煤锅炉烟气深度净化及余热回收系统，包括：脱硫塔、喷淋换热器、蓄水池、吸收式热泵蒸发器；所述脱硫塔后的主烟气管道上设置并联的烟气管道，所述并联的烟气管道上设置有喷淋换热器，所述喷淋换热器的出水管道与蓄水池相连，所述蓄水池与吸收式热泵相连，所述吸收式热泵蒸发器与喷淋换热器相连。本技术采用上述余热回收技术，能够将湿烟气温度由脱硫塔出口的50℃～60℃降低至30℃以下，充分回收烟气中的热量，回收的热量用于加热热网回水；同时回收烟气中的冷凝水，经处理后用于热网补水；而且通过对排烟进行再次洗涤处理，减少约55％以上的SO2，8％以上的NOx排放，并显著降低排烟粉尘含量，从而同时达到节能、节水、减排的多重目的。本技术的有益效果在于：(1)本技术采用上述余热回收技术，能够将湿烟气温度由脱硫塔出口的50℃～60℃降低至30℃以下，充分回收烟气中的热量，回收的热量用于加热热网回水；同时回收烟气中的冷凝水，经处理后用于热网补水；而且通过对排烟进行再次洗涤处理，减少约55％以上的SO2，8％以上的NOx排放，并显著降低排烟粉尘含量，从而同时达到节能、节水、减排的多重目的。基于喷淋换热的烟气余热回收技术的优势为：1)回收余热的同时减少污染物排放浓度，回收水分，实现节能，节水，减排三重功效。2)自动对中间循环水进行水处理，有效避免对设备产生腐蚀。3)烟气余热用于加热热网水，增加了锅炉热效率，减少了锅炉燃煤消耗，提高经济效益。4)冷凝水经水处理后可以回收利用，减少了排烟中水蒸气的含量，避免了冒“白烟”现象。5)可以在原热网回水管路上安装流量调节阀，将热网回水引入余热回收机组。通过调节阀门，实现原始运行模式与余热回收模式之间的自由切换，对原供热系统并无影响。6)采用直接接触式换热器可以完美替代间壁式换热器，解决了间壁式换热器在应用过程中的腐蚀、结垢、磨损等许多问题。吸收式热泵和直接接触式换热器的优势：通过理论分析、软件模拟及实验的研发历程，对直接接触式换热器进行了开发与设计，用以替代间壁式换热器，较常规间壁式换热器，直接接触式换热器具备的特点及优势较为显著，具体如下：1)余热回收量大，整体效率高：直接接触式换热器使喷淋水与烟气直接接触，可将烟气温度降低至20℃以下，回收烟气显热及潜热11％以上，系统整体热效率高；而间壁式换热器因端差大，烟气温度降低至30℃后很难进一步降低，因此只能回收烟气的部分显热和潜热，大量的烟气潜热余热并未回收。2)不易防腐：直接接触式换热器可以对内部循环水进行处理，保证系统内流动的水均处于中性范围以内(PH＞7)，保证系统安全运行，同时，与烟气直接或间接接触部分，采用不锈钢钢或玻璃钢材质，喷嘴采用不锈钢或碳化硅喷嘴，对于事故工况也能安全响应；而间壁式换热器由于直接在换热面上形成酸性冷凝水，无法进行中和，而对换热面形成强烈的累积腐蚀，防腐性能差，增加壁厚保证使用年限则会影响换热效果，如果采用非金属防腐换热管，换热效果差，体积更大、造价更高；3)换热效果好：基于直接接触换热的烟气余热回收方式，将喷淋水在换热器内通过喷嘴高压喷射雾化成小颗粒，增大换热面积，水与烟气直接接触换热系数大，传热效果好；间壁式换热器属于气-水间接换热，换热系数低，必须增大传热温差，整体效果较差。4)阻力小：直接接触式换热器烟气阻力在300Pa以下，不需要单独设置风机，利用燃烧器鼓风机即可克服阻力，而间壁式换热器烟气阻力一般大于800Pa，阻力较大，尤其是翅片管式换热器，阻力更大，必须单独配备烟气引风机，增加系统成本、增加电耗、风机防腐耐温、系统故障率等问题；5)调整灵活：系统设计采用“一炉一塔一设计”的设计思路，锅炉与热泵分别配置了相适应的直接接触式换热器-喷淋塔，冬季供热负荷变动较大，锅炉经常会出现轮换停炉的现象，采用一炉一塔一设计可以很好的进行系统调节，根据锅炉实际运行方式进行选择性的进行喷淋。余热回收机组停运，喷淋塔也可作为烟道使用，完全不影响原系统锅炉的运行；而采用间壁式换热器时，余热机组停运后，管道内仍为满管状态，锅炉在省煤器故障或爆管等事故工况下，排烟温度较高时容易出现高温汽化现象，影响锅炉安全运行。6)重量轻：直接接触式换热器采用空塔喷淋的方式，烟气与喷淋水直接接触传热、传质，进行余热回收，因此，重量较轻；间壁式换热器内部密布换热管或换热板，重量重；7)施工难度低、易维护：直接接触式换热器可以直接替代一部分烟道，施工简单，且设置有人孔，可进行维护检修；间壁式换热器重量重，需要增加风机，从而需要重新引出烟道进行设计，占地面积大，施工难度大，制作超大型换热器难度高，出现问题只能更换；8)使用寿命长：直接接触式换热器具备良好的防腐性能及按需选材，使用寿命可达20年以上，间壁式换热器由于腐蚀问题，一般3-5年就需要更换。(2)本技术的结构简单、操作方便、实用性强，易于推广。附图说明构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。图1为本技术烟气余热回收系统流程图；图2为本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃煤锅炉烟气深度净化及余热回收系统，其特征在于，包括：脱硫塔、喷淋换热器、蓄水池、吸收式热泵蒸发器；所述脱硫塔后的主烟气管道上设置并联的烟气管道，所述并联的烟气管道上设置有喷淋换热器，所述喷淋换热器的出水管道与蓄水池相连，所述蓄水池与吸收式热泵相连，所述吸收式热泵蒸发器与喷淋换热器相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃煤锅炉烟气深度净化及余热回收系统，其特征在于，包括：脱硫塔、喷淋换热器、蓄水池、吸收式热泵蒸发器；所述脱硫塔后的主烟气管道上设置并联的烟气管道，所述并联的烟气管道上设置有喷淋换热器，所述喷淋换热器的出水管道与蓄水池相连，所述蓄水池与吸收式热泵相连，所述吸收式热泵蒸发器与喷淋换热器相连。


2.如权利要求1所述的燃煤锅炉烟气深度净化及余热回收系统，其特征在于，所述喷淋换热器与水箱相连。


3.如权利要求2所述的燃煤锅炉烟气深度净化及余热回收系统，其特征在于，所述水箱与加药箱相连。


4.如权利要求1所述的燃煤锅炉烟气深度净化及余热回收系统，其特征在于，所述吸收式热泵与热用户相连。


5.如权利要求1所述的燃煤锅炉烟气深度净化及余热回收系统，其特征在于，所述喷淋换热器为立式结构，底部设置有烟气进口，顶部设置有...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹英华，曹雨，张现晨，张桐，
申请(专利权)人：济南热电有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37