本发明专利技术公开了一种烟气水分回收实验装置，烟气燃烧器设置于燃烧室的底部，燃烧室下部的侧面设置有燃烧室送风口，燃气储气罐的出口与烟气燃烧器的入口相连通；燃烧室的侧面设置有防爆门；竖直烟道内设置有水雾喷淋头，喷淋水集水箱的出口与所述水雾喷淋头相连通；第二水平烟道内设置有烟气取水换热器，烟气取水换热器的吸热侧出口经取水换热器循环水泵、散热器及流量计与烟气取水换热器的吸热侧入口相连通；烟气取水换热器中的取水换热器下集水槽与回收水集水箱相连通；取水换热器出口烟道及第二水平烟道上均设置有烟气取样与测量口，该装置的测量准确性较高，抗干扰能力强，安装及运行方便，同时投资成本及维护成本较低。
【技术实现步骤摘要】
一种烟气水分回收实验装置
本专利技术属于火力发电设备领域，涉及一种烟气水分回收实验装置。
技术介绍
燃煤发电机组是我国电力供应的主力，也是节约能源、治理燃煤污染、解决环境问题的关键。我国的煤电基地大多位于“多煤缺水”的北方干旱地区，采用燃煤发电机组烟气水分回收技术减少水资源的消耗是目前面临的最迫切问题。对于干旱缺水地区的燃煤发电机组，虽采用空冷、干排渣等节水技术降低了燃煤发电机组的水耗，但仍无法满足日益严峻的生态环保要求。燃煤发电机组烟气量大，烟气含水量高，尤其是燃用高水分褐煤的机组，湿烟气直接排放不仅消耗了大量的水资源还造成了“白烟”视觉污染，社会公众高度关注。通过燃煤电厂烟气水分回收减少燃煤发电机组湿烟气水分的排放，是燃煤电厂节水降耗的重点方向之一，也是水资源利用及环保控制的迫切社会需求，对我国建设环境友好、资源节约型社会具有重要意义。目前我国多家高校与科研院所对烟气水分回收进行了研究，为保证研究成果的针对性与准确性，烟气取水实验装置一般都安装在拟定加装烟气取水装置的电站锅炉烟道上，因此存在以下五个方面的问题：(1)受锅炉燃煤水分波动影响，烟气中水分含量波动大，对试验结果准确性影响较大；锅炉烟气中的水分一方面受空气中水分的影响，另一方面受电厂燃煤中水分的影响，燃煤水分为主要影响因素。受目前煤炭市场煤源紧张，煤质多变、煤质水分波动大的影响，导致锅炉烟气中水分波动频繁，对取水试验装置取水量的影响明显，从而影响试验测量精度。(2)受机组负荷波动影响，对取水烟气水分含量与烟气温度影响较大，影响测量精度；随着风电、太阳能、生物质能等新能源发电装机容量的增加，火力发电机组正常运行时以调峰为主的运行方式已成为新常态，由于新能源发电受多种客观因素影响，导致火电机组负荷频繁波动，且电网目前为单台机组AGC调控方式，使得机组定负荷长时间稳定运行的概率不断降低，以上因素导致锅炉负荷大幅波动，锅炉负荷波动后，燃煤量与烟气温度也随着波动，从而使得烟气温度、烟气含水量、烟气量无规律变化，必将导致烟气取水试验装置边界条件的无序变化，影响试验装置测量精度。(3)试验台安装与运行受限为了满足取水装置安全稳定运行及取水品质要求，规避烟气中粉尘、NOx、SOx的影响，取水装置一般都安装在脱硫塔与烟囱之间，经脱氮脱硫后的净烟气。根据电站锅炉烟道的常规布局，该段烟道悬空布置，且高度在3-15米之间，且弯头相对较多，要在该区域安装取水试验装置，取水实验台烟道、水管路、风机、控制系统占用空间大，现场条件受限较为严重。同时，实验台的运行受机组运行方式影响较大，但机组停机时，实验装置将无法运行。(4)建设成本高为了满足取水装置安全稳定运行及取水品质要求，规避烟气中粉尘、NOx、SOx的影响，取水装置一般都安装在脱硫塔与烟囱之间，经脱氮脱硫后的净烟气。根据电站锅炉烟道的常规布局，该段烟道悬空布置，且高度在3-15米之间，在安装取水实验装置时，必须对烟道、炉烟风机、水管路进行支撑或固定，同时需单独搭建房屋，用于实验电控系统的放置与实验场地，因此取水实验装置建设成本很高。(5)维护量大当取水实验装置安装完成后，系统的进出口均与电厂烟道连接，为保证系统严密性，在装置停用期间，进出口必须用闸门与电厂烟道隔绝，当隔绝不严时，极易导致烟气漏入取水装置，在装置内冷凝，对系统设备产生不良影响，同时也易发生烟气泄漏，造成现场跑冒滴漏，造成环境污染，且系统配备诸多电气设备，需要定期检查与运转，已保证系统的可用率。因此系统维护量大。综上所述，目前安装在电站的烟气水分回收实验装置在测量准确性、抗干扰能力、安装与运行条件、建设投资、维护量方面均存在亟待解决和优化的问题。因此需要设计出一种全新烟气水分回收实验装置，满足开展电站锅炉烟气水分回收研究工作的实验装置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种烟气水分回收实验装置，该装置的测量准确性较高，抗干扰能力强，安装及运行方便，同时投资成本及维护成本较低。为达到上述目的，本专利技术所述的烟气水分回收实验装置包括烟气燃烧器、燃烧室、第一水平烟道、竖直烟道、第二水平烟道、取水换热器出口烟道、烟囱、燃气储气罐、燃气阀门、喷淋水集水箱、喷淋水泵、流量调节阀、取水换热器循环水泵、散热器、流量计及回收水集水箱；烟气燃烧器设置于燃烧室的底部，燃烧室下部的侧面设置有燃烧室送风口，燃烧室的顶部出口与第一水平烟道的入口相连通，第一水平烟道的出口与竖直烟道的底部相连通，竖直烟道的顶部与第二水平烟道的入口相连通，第二水平烟道的出口依次经取水换热器出口烟道与烟囱相连通；燃气储气罐的出口依次经燃气阀门与烟气燃烧器的入口相连通；燃烧室的侧面设置有防爆门；竖直烟道内设置有水雾喷淋头，喷淋水集水箱的出口依次经喷淋水泵及流量调节阀与所述水雾喷淋头相连通，竖直烟道的底部设置有喷淋装置下集水槽，其中，所述喷淋装置下集水槽位于各水雾喷淋头的正下方，喷淋装置下集水槽的出口与喷淋水集水箱相连通；第二水平烟道内设置有烟气取水换热器，烟气取水换热器的吸热侧出口经取水换热器循环水泵、散热器及流量计与烟气取水换热器的吸热侧入口相连通；烟气取水换热器中的取水换热器下集水槽与回收水集水箱相连通；取水换热器出口烟道及第二水平烟道上均设置有烟气取样与测量口。燃烧室与第一水平烟道的连通位置处以及竖直烟道与第二水平烟道的连通位置处均设置有烟气导流板。喷淋水集水箱上设置有喷淋水补水口。第二水平烟道内设置有烟气取水换热器，烟气取水换热器的吸热侧出口经出口联箱、水管路、取水换热器循环水泵、散热器、流量计及进口联箱与烟气取水换热器的吸热侧入口相连通。水管路上设置有换热器循环水补水口。散热器与取水换热器循环水泵之间的管路上设置有换热器循环水排水口。回收水集水箱的底部出口处设置有回收水排水口。燃气储气罐的出口依次经燃气管道及燃气阀门与烟气燃烧器的入口相连通。第二水平烟道的出口依次经取水换热器出口烟道及引风机与烟囱相连通。喷淋水集水箱的出口依次经喷淋水泵、喷淋水分配水箱及流量调节阀与所述水雾喷淋头相连通。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术所述的烟气水分回收实验装置在具体操作时，取水换热器出口烟道及第二水平烟道上均设置有烟气取样与测量口，通过烟气取样与测量口实时监测烟气参数与装置运行状态，同时烟气取水换热器中的取水换热器下集水槽与回收水集水箱相连通，竖直烟道的底部设置有喷淋装置下集水槽，其中，所述喷淋装置下集水槽位于各水雾喷淋头的正下方，喷淋装置下集水槽的出口与喷淋水集水箱相连通，以实现水的回收，燃烧室的侧面设置有防爆门，能够满足系统防爆要求，安全性及可靠性较高，另外，烟气取水换热器的吸热侧出口经取水换热器循环水泵、散热器及流量计与烟气取水换热器的吸热侧入口相连通，通过流量计实现冷却工质流量的测量，同时配合取水换热器循环水泵，以控制烟气取水换热器的取水量，灵活性较高，保证测量的准确性，同本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种烟气水分回收实验装置，其特征在于，包括烟气燃烧器(2)、燃烧室(1)、第一水平烟道(23)、竖直烟道(24)、第二水平烟道(25)、取水换热器出口烟道(26)、烟囱(33)、燃气储气罐(3)、燃气阀门(5)、喷淋水集水箱(17)、喷淋水泵(19)、流量调节阀(27)、取水换热器循环水泵(22、散热器(21)、流量计(30)及回收水集水箱(15)；/n烟气燃烧器(2)设置于燃烧室(1)的底部，燃烧室(1)下部的侧面设置有燃烧室送风口(6)，燃烧室(1)的顶部出口与第一水平烟道(23)的入口相连通，第一水平烟道(23)的出口与竖直烟道(24)的底部相连通，竖直烟道(24)的顶部与第二水平烟道(25)的入口相连通，第二水平烟道(25)的出口依次经取水换热器出口烟道(26)与烟囱(33)相连通；/n燃气储气罐(3)的出口依次经燃气阀门(5)与烟气燃烧器(2)的入口相连通；/n燃烧室(1)的侧面设置有防爆门(34)；/n竖直烟道(24)内设置有水雾喷淋头(8)，喷淋水集水箱(17)的出口依次经喷淋水泵(19)及流量调节阀(27)与所述水雾喷淋头(8)相连通，竖直烟道(24)的底部设置有喷淋装置下集水槽(13)，其中，所述喷淋装置下集水槽(13)位于各水雾喷淋头(8)的正下方，喷淋装置下集水槽(13)的出口与喷淋水集水箱(17)相连通；/n第二水平烟道(25)内设置有烟气取水换热器(10)，烟气取水换热器(10)的吸热侧出口经取水换热器循环水泵(22)、散热器(21)及流量计(30)与烟气取水换热器(10)的吸热侧入口相连通；/n烟气取水换热器(10)中的取水换热器下集水槽(14)与回收水集水箱(15)相连通；/n取水换热器出口烟道(26)及第二水平烟道(25)上均设置有烟气取样与测量口(9)。/n...
【技术特征摘要】
1.一种烟气水分回收实验装置，其特征在于，包括烟气燃烧器(2)、燃烧室(1)、第一水平烟道(23)、竖直烟道(24)、第二水平烟道(25)、取水换热器出口烟道(26)、烟囱(33)、燃气储气罐(3)、燃气阀门(5)、喷淋水集水箱(17)、喷淋水泵(19)、流量调节阀(27)、取水换热器循环水泵(22、散热器(21)、流量计(30)及回收水集水箱(15)；
烟气燃烧器(2)设置于燃烧室(1)的底部，燃烧室(1)下部的侧面设置有燃烧室送风口(6)，燃烧室(1)的顶部出口与第一水平烟道(23)的入口相连通，第一水平烟道(23)的出口与竖直烟道(24)的底部相连通，竖直烟道(24)的顶部与第二水平烟道(25)的入口相连通，第二水平烟道(25)的出口依次经取水换热器出口烟道(26)与烟囱(33)相连通；
燃气储气罐(3)的出口依次经燃气阀门(5)与烟气燃烧器(2)的入口相连通；
燃烧室(1)的侧面设置有防爆门(34)；
竖直烟道(24)内设置有水雾喷淋头(8)，喷淋水集水箱(17)的出口依次经喷淋水泵(19)及流量调节阀(27)与所述水雾喷淋头(8)相连通，竖直烟道(24)的底部设置有喷淋装置下集水槽(13)，其中，所述喷淋装置下集水槽(13)位于各水雾喷淋头(8)的正下方，喷淋装置下集水槽(13)的出口与喷淋水集水箱(17)相连通；
第二水平烟道(25)内设置有烟气取水换热器(10)，烟气取水换热器(10)的吸热侧出口经取水换热器循环水泵(22)、散热器(21)及流量计(30)与烟气取水换热器(10)的吸热侧入口相连通；
烟气取水换热器(10)中的取水换热器下集水槽(14)与回收水集水箱(15)相连通；
取水换热器出口烟道(26)及第二水平烟道(25)上均设置有烟气取样与测量口(9)。
2.根据权利要求1所述的烟气水分回收...
【专利技术属性】
技术研发人员：柳宏刚，张广才，周平，刘辉，聂鑫，解冰，成汭珅，佘园元，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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