一种生态补水湿地修复碳捕集系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种生态补水湿地修复碳捕集系统，包括节水塔和节水塔循环水系统，节水塔的烟气进口与锅炉烟气脱硫系统的烟气出口连通，节水塔循环水系统的两端分别与节水塔的节水塔进水口和节水塔出水口连通，节水塔循环水系统与补水管路连通，补水管路用于生态补水。在火力发电厂的烟气脱硫装置的基础上新增加节水塔和节水塔循环水系统，节水塔循环水系统与净烟气换热降温，实现水的回收，回收水用于脱硫系统的补水，作为锅炉系统的补水，并作为自然湖泊的生态补水或者湿地补水以及植树造林用水等，同时实现碳捕集。造林林木也可以作为火力发电厂的辅助燃料。作为火力发电厂的辅助燃料。作为火力发电厂的辅助燃料。

【技术实现步骤摘要】
一种生态补水湿地修复碳捕集系统


[0001]本技术涉及环境保护领域，具体涉及一种生态补水湿地修复碳捕集系统。

技术介绍

[0002]我国是一个严重干旱缺水的国家。而且，我国的人均水资源量只有2300立方米，仅为世界平均水平的1/4，是全球人均水资源最贫乏的国家之一。但是，中国又是世界上用水量最多的国家。仅2002年，全国淡水取用量达到5497亿立方米，大约占世界年取用量的13％，是美国1995年淡水供应量4700亿立方米的约1.2倍。
[0003]而我国西部地区严重干旱缺水，内蒙古地区2019年的降水量仅为279.5mm，新疆地区降水量174.7mm，同时西部地区资源丰富，生产企业众多、担负西电东送等任务，需要的大量工业用水，环境压力极大。
[0004]火电属于高耗水行业。2015年全国火电厂的平均发电耗水量是1.4kg/kWh。根据公布的数据，2015年直流火(核)电用水量达到480.5亿m3，占同期工业用水总量的36％。火力发电厂主要用水构成包括：发电厂循环冷却系统补给水、电厂除灰除渣系统、锅炉补给水系统、辅助设备的冷却系统、脱硫系统用水、煤场用水以及电厂生活用水，其中冷却系统对淡水需求最大，冷却用水一般为电厂取水量的90％。空冷系统是以空气而不是水作为媒介进行冷却，从而大大减少了取/耗水量。根据统计，2016年中国已运行煤电机组中，约有18.5％采用空冷，81.5％采用水冷，其中包括56.9％的循环冷却和24.6％的直流冷却。
[0005]2020年有近50％的燃煤电厂位于高水压力地区，17个省份将同时存在产能过剩和水压力问题。煤电行业预计耗(淡)水量将超过35亿m3，其中超过六成来自于高水压力地区。
[0006]在北方缺水地区，新建、扩建电厂原则上应建设大型空冷机组，机组耗水指标要控制在0.18m3/(s
·
GW)以下。从而中国电厂开始大规模应用空冷系统。但电厂的烟气净化系统仍消耗大量的工艺水。
[0007]石灰石
‑
石膏湿法脱硫技术是应用最广泛的最成熟的烟气脱硫工艺，其优点主要体现在投资少，运行费用低，适应范围广等，但需要消耗大量工艺水，尤其是在水资源缺乏地区，这一缺点更为突出。
[0008]在洗涤过程中，高温烟气降温释放热蒸发大量水，吸收塔出口的净烟气中的水蒸汽达到饱和状态，石膏结晶产物会带有水，还有大约10％的石膏附水；烟气中含有的HCL等污染物在吸收塔内也被洗涤脱除，因此湿法脱硫必然产生一部分废水需要排放。大量的烟气降温蒸发水、石膏带水和废水排放水等，均要求石灰石
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石膏湿法脱硫技术必须消耗大量工艺水补充才能保证系统的正常运行，这也成为此工艺在缺水地区应用的瓶颈。
[0009]我国也面临碳减排压力，全球平均气温较工业化前水平升高需要控制在2摄氏度之内，其中的碳减排是关键措施之一。中国二氧化碳排放要在2030年前达到峰值、2060年前实现碳中和，以及2030年非化石能源占一次能源消费比重达到25％。
[0010]同时我国还面临较大的生态压力，如西部地区由于近期的大开发，一些湖泊萎缩甚至消失如罗布泊等、河流量减小甚至断流，生态环境破坏严重，生态环境亟需合理开发并
修复。

技术实现思路

[0011]本技术为了解决上述技术问题中的一个或几个，提供一种生态补水湿地修复碳捕集系统。
[0012]本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种生态补水湿地修复碳捕集系统，包括火力发电厂系统和锅炉烟气脱硫系统，所述锅炉烟气脱硫系统与所述火力发电厂系统的排烟口连通，还包括节水塔和节水塔循环水系统，所述节水塔的烟气进口与所述锅炉烟气脱硫系统的烟气出口连通，所述节水塔循环水系统的两端分别与所述节水塔的节水塔进水口和节水塔出水口连通，所述节水塔循环水系统与补水管路连通，所述补水管路用于生态补水。
[0013]本技术的有益效果是：火力发电厂系统的锅炉采用煤炭燃烧作为热源，烟气经锅炉烟气脱硫系统脱硫后，发生传质传热脱除大部分的SO2及颗粒物，降温饱和后的烟气含有大量的水。饱和烟气采用节水塔降温后，节水塔循环水系统回收烟气中大量的水。节水塔具有二次除尘及脱硫效果，节水塔循环水系统中的水可供锅炉使用或者脱硫补水，也可以作为河流、湖泊、湿地的生态补水，同时也可用于农业灌溉等，也可用于速生林等的生产，可补集大气中的CO2，实现碳捕集。生产的林木也可用于生物质电厂或者直接作为电厂的辅助燃料。
[0014]在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。
[0015]进一步，所述节水塔循环水系统包括节水塔冷却器、循环水罐和pH值调节装置，所述节水塔出水口与所述节水塔冷却器的热媒进口连通，所述节水塔冷却器的热煤出口、所述循环水罐和所述节水塔进水口依次连通，所述pH值调节装置与所述循环水罐顶部连通，所述循环水罐的溢流口与所述补水管路连通。
[0016]采用上述进一步方案的有益效果是：经pH值调节装置调节后，循环水罐内的水酸碱中和，可直接用于补水或灌溉。
[0017]进一步，还包括缓冲水池，所述循环水罐的溢流口与所述缓冲水池连通，所述缓冲水池与所述补水管路连通。
[0018]采用上述进一步方案的有益效果是：节水塔循环水系统的水可在缓冲水池中暂存，用于丰枯水期的调节以及农业用水、生态补水的低高峰需求的调节。
[0019]进一步，所述缓冲水池为至少两个，所述循环水罐的溢流口分别与至少两个所述缓冲水池连通。
[0020]采用上述进一步方案的有益效果是：满足大量储水的需求。
[0021]进一步，所述节水塔循环水系统还包括节流循环水泵，所述节水塔冷却器的热煤出口、所述循环水罐、所述节流循环水泵和所述节水塔进水口依次连通。
[0022]采用上述进一步方案的有益效果是：节流循环水泵为节水塔循环水系统内的水循环提供动力。
[0023]进一步，所述pH值调节装置用于向所述循环水罐输送碱液，所述碱液为NaOH、Na2CO3或者NaHCO3溶液。
[0024]进一步，所述节水塔循环水系统还通过管道与所述锅炉烟气脱硫系统的补水口
和/或所述火力发电厂系统的补水口连通。
[0025]采用上述进一步方案的有益效果是：节水塔循环水系统回收的烟气中的水再补入到锅炉烟气脱硫系统和火力发电厂系统，以减少或避免使用外部补入的净水。
[0026]进一步，所述节水塔为喷淋塔、填料塔或间壁式冷却塔。
[0027]进一步，所述火力发电厂系统包括依次连接的汽轮机、发电厂冷却系统、低压加热器、除氧器、高压加热器和锅炉的进水口，所述锅炉的蒸汽出口与所述汽轮机连通，所述锅炉的的排烟口连通至所述锅炉烟气脱硫系统。
[0028]进一步，所述发电厂冷却系统包括电厂换热器和发电厂空气冷却装置，所述电厂换热器的冷媒进口和冷媒出口分别通过冷媒管路与所述发电厂空气冷却装置连通，所述发电厂空气冷却装置为间接空气换热器、热泵或直接式空气换热器的一种或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生态补水湿地修复碳捕集系统，包括火力发电厂系统(1)和锅炉烟气脱硫系统(3)，所述锅炉烟气脱硫系统(3)与所述火力发电厂系统(1)的排烟口连通，其特征在于，还包括节水塔(4)和节水塔循环水系统，所述节水塔(4)的烟气进口与所述锅炉烟气脱硫系统(3)的烟气出口连通，所述节水塔循环水系统的两端分别与所述节水塔(4)的节水塔进水口和节水塔出水口连通，所述节水塔循环水系统与补水管路连通，所述补水管路用于生态补水。2.根据权利要求1所述一种生态补水湿地修复碳捕集系统，其特征在于，所述节水塔循环水系统包括节水塔冷却器(5)、循环水罐(6)和pH值调节装置(7)，所述节水塔出水口与所述节水塔冷却器(5)的热媒进口连通，所述节水塔冷却器(5)的热煤出口、所述循环水罐(6)和所述节水塔进水口依次连通，所述pH值调节装置(7)与所述循环水罐(6)顶部连通，所述循环水罐(6)的溢流口与所述补水管路连通。3.根据权利要求2所述一种生态补水湿地修复碳捕集系统，其特征在于，还包括缓冲水池(9)，所述循环水罐(6)的溢流口与所述缓冲水池(9)连通，所述缓冲水池(9)与所述补水管路连通。4.根据权利要求3所述一种生态补水湿地修复碳捕集系统，其特征在于，所述缓冲水池(9)为至少两个，所述循环水罐(6)的溢流口分别与至少两个所述缓冲水池(9)连通。5.根据权利要求2所述一种生态补水湿地修复碳捕集系统，其特征在于，所述节水塔循环水系统还包括节流循环水泵(8)，所述节水塔冷却器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：采有林，金生祥，张劲松，岳海，李俊，秦省军，刘鹏飞，姜岸，何川，潘作为，白秀春，庞占州，张宏元，何喜立，
申请(专利权)人：北京京能电力股份有限公司，
类型：新型
国别省市：