工业烟气余热三级利用系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种余热回收装置，特别是涉及一种工业烟气余热三级利用系统及方法，其中工业烟气余热三级利用方法包括下述步骤：将工业烟气经一级换热器、二级换热器、三级换热器依次进行换热，所述三级换热器设置于脱硫塔内，在所述一级换热器内所述工业烟气与一级换热水热交换，在所述二级换热器内所述工业烟气与二级换热水热交换，经所述二级换热器后所述工业烟气温度降低至不低于100℃然后进入所述脱硫塔内，进入所述脱硫塔内的所述工业烟气经碱溶液喷淋后进入所述三级换热器与三级换热水热交换，经所述三级换热器后所述工业烟气温度降至约30℃。本发明专利技术工业烟气余热三级利用方法余热回收利用率较高、成本较低。成本较低。成本较低。

【技术实现步骤摘要】
工业烟气余热三级利用系统及方法


[0001]本专利技术涉及一种余热回收装置，特别是涉及一种工业烟气余热三级利用系统及方法。

技术介绍

[0002]工业用户排烟温度一般较高，300℃以上的烟气，余热经常采用蒸汽发电的方式进行热量的利用和回收。300℃以下的烟气为低温余热，受制于技术发展和下游用户需求，烟气余热利用率较低，大多直接排放。其中的陶瓷炉窑受本身烧制工艺的影响，陶瓷烧制过程中产生SOx混入窑炉废气中，使得烟气中SOx含量较高，随着烟气温度的降低，这些酸性气体与烟气中的水蒸气进一步结合形成相应的酸蒸汽，若排烟温度过低，低于烟气酸露点，会在金属表面冷凝出酸液滴，造成金属的腐蚀。为防止烟气温度达到酸露点对换热器造成腐蚀，通常换热器换热后的排烟温度在酸露点以上20
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30℃即进行排空，不再利用，余热回收利用率较低。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是提供一种余热回收利用率较高、成本较低的工业烟气余热三级利用系统及方法。
[0004]为了解决上述技术问题，本申请提供了如下技术方案：
[0005]本专利技术工业烟气余热三级利用系统，包括依次连接的一级换热器、二级换热器、三级换热器，所述三级换热器设置于脱硫塔内，所述三级换热器在所述脱硫塔内位于脱硫区域下游，所述二级换热器、所述三级换热器均经防腐处理，所述一级换热器、所述二级换热器内均设置有高温介质管道、低温介质管道，所述高温介质管道两端分别为高温介质入口、高温介质出口，所述低温介质管道两端分别为低温介质入口、低温介质出口，所述三级换热器内设置有低温介质管道，所述低温介质管道两端分别为低温介质入口、低温介质出口，所述三级换热器的靠近所述脱硫区的一端为高温介质入口、另一端为高温介质出口，所述一级换热器的高温介质入口与烟气管道连接，所述一级换热器的高温介质出口与所述二级换热器的高温介质入口连接，所述一级换热器的低温介质入口连接低温水源，所述一级换热器的低温介质出口输出一级高温水，所述二级换热器的低温介质入口连接低温水源，所述二级换热器的低温介质出口输出二级高温水，所述二级换热器的高温介质出口连接所述脱硫塔的入口，所述三级换热器的低温介质入口连接低温水源，所述三级换热器的低温介质出口输出生活用热水。
[0006]进一步地，还包括发电装置及第一循环泵，所述一级换热器的低温介质出口连接所述发电装置，所述发电装置的低温水出口经所述第一循环泵连接所述一级换热器的低温介质入口。
[0007]进一步地，还包括制冷装置、第二循环泵、蓄热单元，所述二级换热器的低温介质出口连接所述制冷装置，所述制冷装置的低温水出口经所述第二循环泵连接所述二级换热
器的低温介质入口，所述蓄热单元设置于所述一级换热器的低温介质出口与所述发电装置之间。
[0008]进一步地，还包括第一烟气电动阀、第二烟气电动阀、第一水路电动阀、第二水路电动阀、控制单元，所述第一烟气电动阀设置于所述烟气管道与所述脱硫塔之间，所述第二烟气电动阀设置于所述烟气管道与所述一级换热器的高温介质入口之间，所述第一水路电动阀设置于所述发电装置的低温水出口与所述一级换热器的低温介质入口之间，所述第二水路电动阀设置于所述制冷装置的低温水出口与所述二级换热器的低温介质入口之间，所述控制单元包括控制中心及与控制中心通过数字信号线相连的第一烟气电动阀控制器、第二烟气电动阀控制器、第一水路电动阀控制器、第二水路电动阀控制器、发电装置控制模块、制冷装置控制模块、第一循环泵变频控制器、第二循环泵变频控制器、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器，所述第一温度传感器用于测得所述蓄热单元输出的热水的温度T1并传输至所述控制中心，所述第二温度传感器用于测得所述一级换热器的高温介质出口的烟气温度T2并传输至所述控制中心，所述第三温度传感器用于测得所述二级换热器的高温介质出口的烟气温度T3并传输至所述控制中心。
[0009]一种工业烟气余热三级利用方法，其特征在于，包括下述步骤：将工业烟气经一级换热器、二级换热器、三级换热器依次进行换热，所述三级换热器设置于脱硫塔内，在所述一级换热器内所述工业烟气与一级换热水热交换，经所述一级换热器后所述工业烟气温度降至140℃～150℃进入二级换热器，所述二级换热器经防腐处理，在所述二级换热器内所述工业烟气与二级换热水热交换，经所述二级换热器后所述工业烟气温度降低至不低于100℃然后进入所述脱硫塔内，所述三级换热器经防腐处理，进入所述脱硫塔内的所述工业烟气经碱溶液喷淋后进入所述三级换热器与三级换热水热交换，经所述三级换热器后所述工业烟气温度降至约30℃。
[0010]进一步地，温度升高后的所述一级换热水进入发电装置发电，发电后的所述一级换热水温度降低，温度降低后的所述一级换热水返回所述一级换热器。
[0011]进一步地，温度升高后的所述一级换热水先进入蓄热单元后再经所述蓄热单元进入所述发电装置。
[0012]进一步地，温度升高后的所述二级换热水进入制冷装置驱动所述制冷装置输出冷冻水后温度降低，温度降低后的所述二级换热水返回所述二级换热器。
[0013]进一步地，经所述一级换热器换热后所述一级循环冷水温度升至100℃或以上，经所述二级换热器换热后所述二级换热水温度升至80℃或以上，经所述三级换热器换热后所述三级换热水温度升至45℃或以上。
[0014]进一步地，在控制中心设定蓄热单元输出的热水的温度T1的预设值、一级换热器的高温介质出口的烟气温度T2的预设值、二级换热器的高温介质出口的烟气温度T3的预设值，当第一温度传感器测得的T1小于等于预设值时，所述控制中心通过第一循环泵变频控制器控制所述第一循环泵的变频器，提高所述第一循环泵的频率，当第二温度传感器测得的T2小于预设值时，所述控制中心通过第一循环泵变频控制器控制所述第一循环泵的变频器，停止增加频率，经上述调节后，若T2继续降低，则所述控制中心通过第二烟气电动阀控制器、第一烟气电动阀控制器分别控制所述第二烟气电动阀、所述第一烟气电动阀，使所述第二烟气电动阀关闭、所述第一烟气电动阀开启；当第三温度传感器测得T3低于预设值时，
所述控制中心通过第二循环泵变频控制器控制所述第二循环泵的变频器，减小所述第二循环泵的频率，若通过以上调节T3继续降低，则所述控制中心通过制冷装置控制模块控制所述制冷装置停机，并通过第二水路电动阀控制器控制所述第二水路电动阀关闭；若T3继续降低，则所述控制中心通过第二烟气电动阀控制器、第一烟气电动阀控制器分别控制所述第二烟气电动阀、所述第一烟气电动阀，使所述第二烟气电动阀关闭、所述第一烟气电动阀开启，同时控制所述发电装置停机、所述第一水路电动阀关闭。
[0015]与现有技术相比，本专利技术工业烟气余热三级利用方法至少具有以下有益效果：
[0016]本专利技术工业烟气余热三级利用方法，由于工业烟气经一级换热器、二级换热器、三级换热器依次进行换热，在一级换热器内换热时在酸露点温度以上进行，在二级换热器穿越酸露点、三级换热器内换热时在酸露点温度以下进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业烟气余热三级利用系统，其特征在于，包括依次连接的一级换热器(1)、二级换热器(2)、三级换热器(3)，所述三级换热器(3)设置于脱硫塔(9)内，所述三级换热器(3)在所述脱硫塔(9)内位于脱硫区域下游，所述二级换热器(2)、所述三级换热器(3)均经防腐处理，所述一级换热器(1)、所述二级换热器(2)内均设置有高温介质管道、低温介质管道，所述高温介质管道两端分别为高温介质入口、高温介质出口，所述低温介质管道两端分别为低温介质入口、低温介质出口，所述三级换热器(3)内设置有低温介质管道，所述低温介质管道两端分别为低温介质入口、低温介质出口，所述三级换热器(3)的靠近所述脱硫区的一端为高温介质入口、另一端为高温介质出口，所述一级换热器(1)的高温介质入口与烟气管道连接，所述一级换热器(1)的高温介质出口与所述二级换热器(2)的高温介质入口连接，所述一级换热器(1)的低温介质入口连接低温水源，所述一级换热器(1)的低温介质出口输出一级高温水，所述二级换热器(2)的低温介质入口连接低温水源，所述二级换热器(2)的低温介质出口输出二级高温水，所述二级换热器(2)的高温介质出口连接所述脱硫塔(9)的入口，所述三级换热器(3)的低温介质入口连接低温水源，所述三级换热器(3)的低温介质出口输出生活用热水。2.根据权利要求1所述的工业烟气余热三级利用系统，其特征在于，还包括发电装置(5)及第一循环泵，所述一级换热器(1)的低温介质出口连接所述发电装置(5)，所述发电装置(5)的低温水出口经所述第一循环泵连接所述一级换热器(1)的低温介质入口。3.根据权利要求2所述的工业烟气余热三级利用系统，其特征在于，还包括制冷装置(6)、第二循环泵、蓄热单元(4)，所述二级换热器(2)的低温介质出口连接所述制冷装置(6)，所述制冷装置(6)的低温水出口经所述第二循环泵连接所述二级换热器(2)的低温介质入口，所述蓄热单元(4)设置于所述一级换热器(1)的低温介质出口与所述发电装置(5)之间。4.根据权利要求3所述的工业烟气余热三级利用系统，其特征在于，还包括第一烟气电动阀(10)、第二烟气电动阀(11)、第一水路电动阀(14)、第二水路电动阀(15)、控制单元，所述第一烟气电动阀(10)设置于所述烟气管道(8)与所述脱硫塔(9)之间，所述第二烟气电动阀(11)设置于所述烟气管道(8)与所述一级换热器(1)的高温介质入口之间，所述第一水路电动阀(14)设置于所述发电装置(5)的低温水出口与所述一级换热器(1)的低温介质入口之间，所述第二水路电动阀(15)设置于所述制冷装置(6)的低温水出口与所述二级换热器(2)的低温介质入口之间，所述控制单元包括控制中心及与控制中心通过数字信号线相连的第一烟气电动阀控制器、第二烟气电动阀控制器、第一水路电动阀控制器、第二水路电动阀控制器、发电装置控制模块、制冷装置控制模块、第一循环泵变频控制器、第二循环泵变频控制器、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器，所述第一温度传感器用于测得所述蓄热单元(4)输出的热水的温度T1并传输至所述控制中心，所述第二温度传感器用于测得所述一级换热器(1)的高温介质出口的烟气温度T2并传输至所述控制中心，所述第三温度传感器用于测得所述二级换热器(2)的高温介质出口的烟气温度T3并传输至所述控制中心。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：吴媛媛，许彤，常旭宁，孙俊芳，李夏喜，毛祥，管荟，
申请(专利权)人：北京市燃气集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：