煙氣排氣脫硫裝置的熱量回收系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種煙氣排氣脫硫裝置的熱量回收系統(tǒng)，所述煙氣排氣脫硫裝置包括與鍋爐（1）的煙氣通道相連通的脫硫塔（2）和煙囪（4），所述脫硫塔（2）和煙囪（4）間設(shè)置表面換熱器（3）；所述表面換熱器（3）布置在煙囪（4）的入口煙道處，其特征在于所述表面換熱器（3）熱端出口管路連入與汽輪機(jī)（7）連接的熱井（6），所述熱井（6）連入汽輪機(jī)（7）的高壓段抽汽口；所述汽輪機(jī)（7）的低壓段抽汽口分別級(jí)聯(lián)若干個(gè)溴化鋰機(jī)組（5）；相鄰溴化鋰機(jī)組（5）間設(shè)置升溫壓縮裝置（11），最后的溴化鋰機(jī)組（5）的冷凝水出水管路連入表面換熱器（3）內(nèi)構(gòu)成閉合循環(huán)回路。該系統(tǒng)在設(shè)備改動(dòng)不大的前提下，可實(shí)現(xiàn)高效率的水資源回收。
【專利說(shuō)明】煙氣排氣脫硫裝置的熱量回收系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于節(jié)能回收【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種煙氣排氣脫硫裝置的熱量回收系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]汽輪機(jī)的出現(xiàn)推動(dòng)了電力工業(yè)的發(fā)展，到20世紀(jì)初，電站汽輪機(jī)單機(jī)功率已達(dá)10兆瓦。隨著電力應(yīng)用的日益廣泛，美國(guó)一些大城市的電站尖峰負(fù)荷在20年代已接近1000兆瓦，如果單機(jī)功率只有10兆瓦，則需要裝機(jī)近百臺(tái)，因此20年代時(shí)單機(jī)功率就已增大到60兆瓦，30年代初又出現(xiàn)了 165兆瓦和208兆瓦的汽輪機(jī)。此后的經(jīng)濟(jì)衰退和第二次世界大戰(zhàn)期間爆發(fā)，使汽輪機(jī)單機(jī)功率的增大處于停頓狀態(tài)。50年代，隨著戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)發(fā)展，電力需求突飛猛進(jìn)，單機(jī)功率又開(kāi)始不斷增大，陸續(xù)出現(xiàn)了 325?600兆瓦的大型汽輪機(jī)；60年代制成了 1000兆瓦汽輪機(jī)；70年代，制成了 1300兆瓦汽輪機(jī)。現(xiàn)在許多國(guó)家常用的單機(jī)功率為300?600兆瓦。
[0003]汽輪機(jī)是能將蒸汽熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功的外燃回轉(zhuǎn)式機(jī)械，來(lái)自鍋爐的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)后，依次經(jīng)過(guò)一系列環(huán)形配置的噴嘴和動(dòng)葉，將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。蒸汽在汽輪機(jī)中，以不同方式進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，便構(gòu)成了不同工作原理的汽輪機(jī)。汽輪機(jī)的排汽壓力越低，蒸汽循環(huán)的熱效率就越高。不過(guò)排汽壓力主要取決凝汽器的真空度，真空度又取決于冷卻水的溫度和抽真空的設(shè)備，如果采用過(guò)低的排汽壓力，就需要增大冷卻水流量、增大凝汽器冷卻水和冷卻介質(zhì)的換熱面、降低被使用的冷卻水的溫度和抽真空的設(shè)備，較長(zhǎng)的末級(jí)葉片，但同時(shí)真空太低又會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)汽缸(低壓缸)的蒸汽流速加快，使汽輪機(jī)汽缸(低壓缸)差脹加劇，危及汽輪機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)。為了使得排出的熱能能夠被使用，而又不至于過(guò)多的降低熱效率，一般汽輪機(jī)是排出60°C上下的水蒸氣，該溫度附近的水蒸氣其中可被利用的顯熱不多，雖然其中包含大量潛熱，但是由于潛熱很難被利用，因此，汽輪機(jī)排出的低溫?zé)嵩吹乃魵獾睦眯室恢北容^低?，F(xiàn)有技術(shù)中，汽輪機(jī)排出的乏汽在一級(jí)溴化鋰機(jī)組上面應(yīng)用，應(yīng)用完之后，就被排出丟棄，極大的浪費(fèi)了能源，降低了能源的使用效率。
[0004]我國(guó)火力發(fā)電量占全國(guó)總發(fā)電量80%以上，火力發(fā)電廠的耗水量巨大。全國(guó)水資源公報(bào)和行業(yè)統(tǒng)計(jì)顯示:全國(guó)火電用水量占工業(yè)用水量的45%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)火電廠平均耗水量為3.1?3.5kg/ (kw.h),而發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)電水耗為2.52kg/ (kW*h),南非發(fā)電廠水耗僅為1.25kg/ (kW*h)，因此，在我國(guó)火電廠節(jié)水工程仍是一項(xiàng)任重道遠(yuǎn)的工程。尤其現(xiàn)在大型火電廠大多采用濕法脫硫系統(tǒng)，脫硫后煙氣攜帶大量水蒸氣進(jìn)入煙道和煙囪，造成電廠耗水巨大。對(duì)北方缺水地區(qū)往往不得不采用運(yùn)行成本更高、脫硫效率較低、但能節(jié)水的干法脫硫系統(tǒng)。
[0005]典型電廠中的用水單元分為循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、化學(xué)除鹽水系統(tǒng)(鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng))、灰渣用水系統(tǒng)、工業(yè)冷卻水系統(tǒng)、生活及消防水系統(tǒng)、雜用水系統(tǒng)和脫硫用水系統(tǒng)?；痣姀S要節(jié)水，則必須從這幾方面入手。[0006]目前主要有以下幾種節(jié)水措施:(1)廢水回收利用，實(shí)現(xiàn)全廠廢水零排放；(2)提高循環(huán)水濃縮倍率；(3)除灰系統(tǒng)的改進(jìn)；(4)采用空冷技術(shù)；(5)安裝水量計(jì)量表并定期對(duì)水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)；(6)水汽系統(tǒng)優(yōu)化；(7)減少電廠廢水產(chǎn)生。
[0007]現(xiàn)在電廠重要的一項(xiàng)考核指標(biāo)為脫硫效率，要求不低于90%。所以高效的濕法脫硫技術(shù)被越來(lái)越多的大型電廠所采用，脫硫耗水量也占電廠耗水量的一大部分?，F(xiàn)在脫硫水的回收主要是通過(guò)脫硫塔內(nèi)循環(huán)進(jìn)行，但是經(jīng)過(guò)濕法脫硫后的煙氣中的水蒸氣，一直沒(méi)有回收的措施。脫硫后的煙氣攜帶30%以上的水蒸氣，如果不加回收直接排放大氣當(dāng)中，將會(huì)造成巨大的水資源浪費(fèi)。本發(fā)明因此而來(lái)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明目的在于提供一種煙氣排氣脫硫裝置的熱量回收系統(tǒng)，很好的解決了現(xiàn)有技術(shù)中水分浪費(fèi)嚴(yán)重的問(wèn)題，特別能夠?qū)崿F(xiàn)在北方地區(qū)采用濕法脫硫，實(shí)現(xiàn)極低耗水排放、脫硫高效、運(yùn)行成本更低。
[0009]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的這些問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:
[0010]一種煙氣排氣脫硫裝置的熱量回收系統(tǒng)，所述煙氣排氣脫硫裝置包括與鍋爐的煙氣通道相連通的脫硫塔和煙?，所述脫硫塔和煙?間設(shè)置表面換熱器；所述表面換熱器布置在煙?的入口煙道處，所述表面換熱器熱端出口管路連入與汽輪機(jī)連接的熱井，所述熱井連入汽輪機(jī)的高壓段抽汽口 ；所述汽輪機(jī)的低壓段抽汽口分別級(jí)聯(lián)若干個(gè)溴化鋰機(jī)組；相鄰溴化鋰機(jī)組間設(shè)置升溫壓縮裝置，最后的溴化鋰機(jī)組的冷凝水出水管路連入表面換熱器內(nèi)構(gòu)成閉合循環(huán)回路。
[0011]優(yōu)選的技術(shù)方案是:所述的汽輪機(jī)與第一個(gè)溴化鋰機(jī)組相連通的管路上還設(shè)置有減壓閥。
[0012]優(yōu)選的技術(shù)方案是:所述的與表面換熱器構(gòu)成閉合回路的溴化鋰機(jī)組的出水溫度為6?20°C。
[0013]優(yōu)選的技術(shù)方案是:脫硫塔的出水管路、表面換熱器的冷凝水出水管路與進(jìn)入煙道夾層的管路間設(shè)置有凝結(jié)水三通閥門。
[0014]優(yōu)選的技術(shù)方案是:所述表面換熱器上設(shè)置有收集凝結(jié)水的槽型通道，所述的煙氣經(jīng)表面換熱器冷凝后的凝結(jié)水和脫硫塔的出水通過(guò)管路連入通過(guò)槽型通道及管路送入脫硫塔與表面換熱器間設(shè)置的煙道夾層內(nèi)。
[0015]優(yōu)選的技術(shù)方案是:所述升溫壓縮裝置包括:冷凝器，所述冷凝器內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)熱液體；真空泵，和所述冷凝器相連；過(guò)熱器，和所述冷凝器相連；壓縮機(jī)，和所述過(guò)熱器相連。
[0016]優(yōu)選的技術(shù)方案是:所述真空泵為蒸汽噴射真空泵。
[0017]優(yōu)選的技術(shù)方案是:所述溴化鋰機(jī)組的數(shù)量為4個(gè)。
[0018]優(yōu)選的技術(shù)方案是:所述溴化鋰機(jī)組包括:發(fā)生器；冷卻器，和所述發(fā)生器相連；蒸發(fā)器，和所述冷凝器相連；吸收器，和所述發(fā)生器、所述蒸發(fā)器均相連。
[0019]本發(fā)明另外提供一種煙氣排氣脫硫系統(tǒng)的熱量回收方法，其特征在于:
[0020]I)首先，將溴化鋰機(jī)組的蒸汽入口與汽輪機(jī)的低壓段抽汽口相連，蒸汽經(jīng)溴化鋰機(jī)組后形成的凝結(jié)水經(jīng)管路與熱井相連；[0021]2)其次，在煙?的入口煙道中布置帶有收集凝結(jié)水槽型通道的表面換熱器，然后將表面換熱器通過(guò)管路分別與汽輪機(jī)、溴化鋰機(jī)組相連通構(gòu)成閉合循環(huán)回路，溴化鋰機(jī)組出來(lái)的冷水送入表面換熱器進(jìn)行換熱；
[0022]3)鍋爐中的煙氣經(jīng)管道進(jìn)入脫硫塔，由脫硫塔脫硫后的煙氣進(jìn)入煙囪中設(shè)置的表面換熱器，由表面換熱器對(duì)煙氣進(jìn)行冷凝，冷凝后的冷凝水通過(guò)換熱器槽型通道回收或經(jīng)管道直接送入脫硫塔與表面換熱器之間的煙道夾層內(nèi)。
[0023]優(yōu)選的技術(shù)方案是:脫硫塔的出水管路、表面換熱器的冷凝水出水管路與進(jìn)入煙道夾層的管路間設(shè)置有凝結(jié)水三通閥門。
[0024]優(yōu)選的技術(shù)方案是:所述的與表面換熱器構(gòu)成閉合回路的溴化鋰機(jī)組的出水溫度為6?20°C。
[0025]本發(fā)明能充分利用電廠汽輪機(jī)低壓蒸汽抽氣，采用溴化鋰制冷原理實(shí)現(xiàn)制冷回收脫硫系統(tǒng)排氣含水。本發(fā)明為了減少高熱的煙氣對(duì)表面換熱器的沖擊，在表面換熱器前的煙道夾層內(nèi)充入冷凝水，可以對(duì)煙氣進(jìn)行先行冷卻，這對(duì)已有濕法脫硫系統(tǒng)電廠節(jié)水有重要意義，且可實(shí)現(xiàn)在北方地區(qū)采用濕法脫硫系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)極低耗水排放、脫硫高效、運(yùn)行成本更低。本方案與電廠其他節(jié)水方法不同，直接利用溴化鋰制冷原理回收煙氣中的帶水；將表面換熱器增加在煙?前煙道中，冷工質(zhì)與煙氣在表面換熱器中進(jìn)行換熱，煙氣中的水經(jīng)過(guò)凝結(jié)得到回收；該方案在設(shè)備改動(dòng)不大的前提下，可實(shí)現(xiàn)高效率的水資源回收。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]以下結(jié)合附圖進(jìn)行具體說(shuō)明:
[0027]圖1是本發(fā)明煙氣排氣脫硫裝置的熱量回收系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)上述方案做進(jìn)一步說(shuō)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例是用于說(shuō)明本發(fā)明而不限于限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中采用的實(shí)施條件可以根據(jù)具體廠家的條件做進(jìn)一步調(diào)整，未注明的實(shí)施條件通常為常規(guī)實(shí)驗(yàn)中的條件。
[0029]實(shí)施例
[0030]如圖1所示，該煙氣排氣脫硫裝置的熱量回收系統(tǒng)，所述煙氣排氣脫硫裝置包括與鍋爐I的煙氣通道相連通的脫硫塔2和煙? 4，所述脫硫塔2和煙? 4間設(shè)置表面換熱器3 ;所述表面換熱器3布置在煙? 4的入口煙道處，所述表面換熱器3熱端出口管路連入與汽輪機(jī)7連接的熱井6，所述熱井6連入汽輪機(jī)7的高壓段抽汽口 ；所述汽輪機(jī)7的低壓段抽汽口分別級(jí)聯(lián)若干個(gè)溴化鋰機(jī)組5 ;相鄰溴化鋰機(jī)組5間設(shè)置升溫壓縮裝置11，最后的溴化鋰機(jī)組5的冷凝水出水管路連入表面換熱器3內(nèi)構(gòu)成閉合循環(huán)回路。
[0031]所述的汽輪機(jī)7與第一個(gè)溴化鋰機(jī)組5相連通的管路上還設(shè)置有減壓閥9。所述的與表面換熱器3構(gòu)成閉合回路的溴化鋰機(jī)組5的出水溫度為6?20°C。脫硫塔2的出水管路、表面換熱器3的冷凝水出水管路與進(jìn)入煙道夾層10的管路間設(shè)置有凝結(jié)水三通閥門8。
[0032]所述表面換熱器3上設(shè)置有收集凝結(jié)水的槽型通道，所述的煙氣經(jīng)表面換熱器3冷凝后的凝結(jié)水和脫硫塔2的出水通過(guò)管路連入通過(guò)槽型通道及管路送入脫硫塔2與表面換熱器3間設(shè)置的煙道夾層10內(nèi)。
[0033]所述升溫壓縮裝置11包括:冷凝器、真空泵、過(guò)熱器和壓縮機(jī)，所述冷凝器內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)熱液體；所述真空泵和所述冷凝器相連；所述過(guò)熱器和所述冷凝器相連；所述壓縮機(jī)和所述過(guò)熱器相連。所述真空泵為蒸汽噴射真空泵。所述溴化鋰機(jī)組的數(shù)量為4個(gè)。所述溴化鋰機(jī)組5包括:發(fā)生器、冷卻器、蒸發(fā)器和吸收器，所述冷卻器和所述發(fā)生器相連；所述蒸發(fā)器和所述冷卻器相連；所述吸收器分別與所述發(fā)生器和所述蒸發(fā)器相連。
[0034]其過(guò)程是:
[0035]I)首先，將溴化鋰機(jī)組5的蒸汽入口與汽輪機(jī)7的低壓段抽汽口相連，蒸汽經(jīng)溴化鋰機(jī)組5后形成的凝結(jié)水經(jīng)管路與熱井6相連；
[0036]2)其次，在煙囪4的入口煙道中布置帶有收集凝結(jié)水槽型通道的表面換熱器3，然后將表面換熱器3通過(guò)管路分別與汽輪機(jī)7、溴化鋰機(jī)組5、升溫壓縮裝置11的相連通構(gòu)成閉合循環(huán)回路，溴化鋰機(jī)組5出來(lái)的冷水送入表面換熱器3進(jìn)行換熱；
[0037]3)鍋爐I中的煙氣經(jīng)管道進(jìn)入脫硫塔2，由脫硫塔2脫硫后的煙氣進(jìn)入煙囪4中設(shè)置的表面換熱器3，由表面換熱器3對(duì)煙氣進(jìn)行冷凝，冷凝后的冷凝水通過(guò)換熱器槽型通道回收或經(jīng)管道直接送入脫硫塔2。
[0038]經(jīng)過(guò)濕法脫硫系統(tǒng)后的煙氣，其中水分含量較大，因此脫硫后煙氣中水分的回收，對(duì)緩解干旱地區(qū)水資源的缺乏有著重要意義；冷凝煙氣帶水不用電，而用汽輪機(jī)的低壓抽汽，冷凝效率高。
[0039]本發(fā)明在汽輪機(jī)抽汽方面不須增加其他抽汽口，現(xiàn)有的抽汽口即可；本系統(tǒng)中，煙氣為脫硫后煙氣，不會(huì)對(duì)設(shè)備造成腐蝕。
[0040]本系統(tǒng)，可回收煙氣中水蒸氣60%?80%。
[0041]本發(fā)明表面換熱器管內(nèi)的工質(zhì)為冷水，管外為煙氣。由于采用級(jí)聯(lián)溴化鋰機(jī)組，并且在每級(jí)溴化鋰機(jī)組中均加入了一升溫壓縮裝置，從而可以實(shí)現(xiàn)多級(jí)溴化鋰機(jī)組一起工作，以較少的能源消耗，提高了熱源的使用效率。
[0042]上述實(shí)例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人是能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種煙氣排氣脫硫裝置的熱量回收系統(tǒng)，所述煙氣排氣脫硫裝置包括與鍋爐(I)的煙氣通道相連通的脫硫塔(2)和煙? (4)，所述脫硫塔(2)和煙? (4)間設(shè)置表面換熱器(3)；所述表面換熱器(3)布置在煙園(4)的入口煙道處，其特征在于所述表面換熱器(3)熱端出口管路連入與汽輪機(jī)(7)連接的熱井(6)，所述熱井(6)連入汽輪機(jī)(7)的高壓段抽汽口 ；所述汽輪機(jī)(7)的低壓段抽汽口分別級(jí)聯(lián)若干個(gè)溴化鋰機(jī)組(5);相鄰溴化鋰機(jī)組(5)間設(shè)置升溫壓縮裝置(11)，最后的溴化鋰機(jī)組(5)的冷凝水出水管路連入表面換熱器(3)內(nèi)構(gòu)成閉合循環(huán)回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣排氣脫硫裝置的熱量回收系統(tǒng)，其特征在于所述的汽輪機(jī)(7)與第一個(gè)溴化鋰機(jī)組(5)相連通的管路上還設(shè)置有減壓閥(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣排氣脫硫裝置的熱量回收系統(tǒng)，其特征在于所述的與表面換熱器(3)構(gòu)成閉合回路的溴化鋰機(jī)組(5)的出水溫度為6?20°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣排氣脫硫裝置的熱量回收系統(tǒng)，其特征在于脫硫塔(2)的出水管路、表面換熱器(3)的冷凝水出水管路與進(jìn)入煙道夾層(10)的管路間設(shè)置有凝結(jié)水三通閥門(8)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣排氣脫硫裝置的熱量回收系統(tǒng)，其特征在于所述表面換熱器(3)上設(shè)置有收集凝結(jié)水的槽型通道，所述的煙氣經(jīng)表面換熱器(3)冷凝后的凝結(jié)水和脫硫塔(2)的出水通過(guò)管路連入通過(guò)槽型通道及管路送入脫硫塔(2)與表面換熱器(3)間設(shè)置的煙道夾層(10)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣排氣脫硫裝置的熱量回收系統(tǒng)，其特征在于所述升溫壓縮裝置(11)包括:冷凝器、真空泵、過(guò)熱器和壓縮機(jī)，所述冷凝器內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)熱液體；所述真空泵和所述冷凝器相連；所述過(guò)熱器和所述冷凝器相連；所述壓縮機(jī)和所述過(guò)熱器相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煙氣排氣脫硫裝置的熱量回收系統(tǒng)，其特征在于所述真空泵為蒸汽噴射真空泵。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣排氣脫硫裝置的熱量回收系統(tǒng)，其特征在于所述溴化鋰機(jī)組(5)的數(shù)量為4個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣排氣脫硫裝置的熱量回收系統(tǒng)，其特征在于所述溴化鋰機(jī)組包括:發(fā)生器、冷卻器、蒸發(fā)器和吸收器，所述冷卻器和所述發(fā)生器相連；所述蒸發(fā)器和所述冷卻器相連；所述吸收器分別與所述發(fā)生器和所述蒸發(fā)器相連。
【文檔編號(hào)】F22D1/34GK103528044SQ201310450834
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月28日
【發(fā)明者】吳冬琪 申請(qǐng)人:昆山市周市溴化鋰溶液廠