本發(fā)明涉及節(jié)能環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電廠鍋爐的干濕混合煙氣換熱系統(tǒng)以及換熱方法。

背景技術(shù)：

隨著各國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，地球能源資源消耗，全球氣候變化、酸雨污染、水資源危機(jī)、自然生物多樣性銳減以及持久性有機(jī)物的污染越來(lái)越突出。對(duì)于減少溫室氣體的排放，保護(hù)環(huán)境刻不容緩。目前，師姐能有結(jié)構(gòu)一化石能源為主，化石能源在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)仍然是人類(lèi)生存和發(fā)展的能源基礎(chǔ)，其中石油、天然氣和煤等化石能源占到85％，大部分電力系統(tǒng)依然依賴(lài)于化石能源的，煤依然是電力生產(chǎn)的主要燃料，并且全球需求量在持續(xù)增加。

在通常情況下，燃?xì)忮仩t設(shè)備在工作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的高溫?zé)煔?，在現(xiàn)有的處理方式中會(huì)將高溫的煙氣直接排掉，這樣高溫?zé)煔庵械拇罅繜崮軒У娇諝庵写嬖谟泻怏w，對(duì)環(huán)境造成污染。同時(shí)，鍋爐燃煤后大部分的余熱能量被排放到環(huán)境中，對(duì)熱能大量損失。鍋爐排煙溫度往往高于設(shè)計(jì)溫度，僅將低了鍋爐的效率，還增加了除塵器的粉塵排放濃度，對(duì)環(huán)境造成了巨大污染。近些年，由于能源緊張，隨著節(jié)能工作的進(jìn)一步開(kāi)展，各種新型、節(jié)能先進(jìn)鍋爐日趨完善。采用先進(jìn)的燃燒裝置強(qiáng)化了燃燒，降低了不完全燃燒。然而，降低排煙熱損失和回收煙氣余熱的技術(shù)仍然發(fā)展緩慢。為了進(jìn)一步提高鍋爐的熱效率，達(dá)到節(jié)能降耗的目的，回收煙氣余熱也是一項(xiàng)重要的節(jié)能途徑。

為了克服以上現(xiàn)有的鍋爐煙氣處理系統(tǒng)中存在的缺陷，迫切需要一種能夠有效對(duì)鍋爐煙氣進(jìn)行回收的系統(tǒng)。

因此，本發(fā)明提供了一種電廠鍋爐的干濕混合煙氣換熱系統(tǒng)以及換熱方法，通過(guò)合理對(duì)鍋爐煙氣回收系統(tǒng)的布置，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鍋爐排放煙氣中的余熱有效回收，將回收余熱的冷凝水再次送回鍋爐，使水資源重復(fù)利用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)方面在于提供一種電廠鍋爐的干濕混合煙氣換熱系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括鍋爐排煙系統(tǒng)和換熱系統(tǒng)；

所述鍋爐排煙系統(tǒng)包括鍋爐、第一煙氣通道、沿所述第一煙氣通道依次相接的第一脫硫塔、第一電袋除塵器和第一引風(fēng)機(jī)、第二煙氣通道以及沿所述第二煙氣通道依次相接的第二脫硫塔、第二電袋除塵器和第二引風(fēng)機(jī)；

所述換熱系統(tǒng)包括干式煙氣換熱器、脫硫塔、濕式煙氣換熱器、第三煙氣通道以及熱泵，所述干式煙氣換熱器、熱泵以及所述濕式煙氣換熱器之間設(shè)置用于水循環(huán)的水管道，所述濕式煙氣換熱器設(shè)有與煙氣凝結(jié)水池連通的出水管；所述干式煙氣換熱器包括進(jìn)水口、第一出水口和第二出水口，所述第一出水口與第二出水口通過(guò)管道依次連通發(fā)電廠熱力系統(tǒng)低溫加熱器、發(fā)電廠熱力系統(tǒng)中溫加熱器、發(fā)電廠熱力系統(tǒng)高溫加熱器和鍋爐，使?jié)袷綗煔鈸Q熱器中的凝結(jié)水升溫后回到鍋爐；所述用于水循環(huán)的水管道包括第一進(jìn)水管、第二進(jìn)水管、第一出水管和第二出水管；所述第一進(jìn)水管連接蒸汽凝結(jié)水上水泵，第一出水管和第二進(jìn)水管連接所述濕式煙氣換熱器，第二出水管連接所述干式煙氣換熱器的進(jìn)水口；

所述第一煙氣通道與所述第二煙氣通道匯合后連接所述第三煙氣通道；所述第三煙氣通道連接通向大氣的煙囪。

優(yōu)選地，所述換熱系統(tǒng)并列布置一組或多組。

優(yōu)選地，所述鍋爐排煙系統(tǒng)并列布置一組或多組。

優(yōu)選地，所述熱泵并列布置一組或多組。

優(yōu)選地，并列布置的多組所述換熱系統(tǒng)，濕式煙氣換熱器通過(guò)出水管與煙氣凝結(jié)水池連通。

優(yōu)選地，并列布置的多組所述換熱系統(tǒng)，多組第三煙氣通道相互匯合連接通向大氣的煙囪。

本發(fā)明的另一個(gè)方面提供了一種利用電廠鍋爐的干濕煙氣換熱系統(tǒng)的換熱方法，所述方法包括：

(1)電廠鍋爐排放的煙氣進(jìn)入到所述第一煙氣通道和第二煙氣通，其中煙氣在第一煙氣通道內(nèi)依次經(jīng)過(guò)脫硫和除塵處理，煙氣在第二煙氣通道內(nèi)依次經(jīng)過(guò)脫硫和除塵處理；

(2)第一煙氣通道和第二煙氣通道內(nèi)的煙氣匯合于第三煙氣通道，匯合后的煙氣由第三煙氣通道進(jìn)入干式煙氣換熱器；

(3)干式煙氣換熱器換熱后的煙氣由第三煙氣通道進(jìn)入脫硫塔進(jìn)行再次脫硫后進(jìn)入濕式煙氣換熱器；

(4)蒸汽凝結(jié)水上水泵將溫度為40℃循環(huán)水送至熱泵降溫，所述循環(huán)水溫度降為15℃送至濕式煙氣換熱器對(duì)煙氣進(jìn)行換熱；

(5)濕式煙氣換熱器內(nèi)換熱后的循環(huán)水回到熱泵升溫后送至步驟(2)中所述的干式煙氣換熱器中對(duì)煙氣換熱處理，所述循環(huán)水換熱后由發(fā)電廠熱力系統(tǒng)低溫加熱器、發(fā)電廠熱力系統(tǒng)中溫加熱器和發(fā)電廠熱力系統(tǒng)高溫加熱器加熱送至鍋爐；

濕式煙氣換熱器內(nèi)煙氣中的水蒸氣冷凝后進(jìn)入煙氣凝結(jié)水池。

優(yōu)選地，濕式煙氣換熱器中的煙氣經(jīng)過(guò)換熱后由煙囪排向大氣。

本發(fā)明提供的一種電廠鍋爐的干濕混合煙氣換熱系統(tǒng)以及換熱方法，對(duì)鍋爐煙氣回收系統(tǒng)合理布置，通過(guò)干式煙氣換熱器和濕式煙氣換熱器對(duì)電廠鍋爐產(chǎn)生的煙氣余熱多次換熱，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鍋爐排放煙氣中的余熱有效回收，將回收余熱的冷凝水再次送回鍋爐，使水資源重復(fù)利用。

應(yīng)當(dāng)理解，前述大體的描述和后續(xù)詳盡的描述均為示例性說(shuō)明和解釋?zhuān)⒉粦?yīng)當(dāng)用作對(duì)本發(fā)明所要求保護(hù)內(nèi)容的限制。

附圖說(shuō)明

參考隨附的附圖，本發(fā)明更多的目的、功能和優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)本發(fā)明實(shí)施方式的如下描述得以闡明，其中：

圖1示意性示出本發(fā)明電廠鍋爐的干濕混合煙氣換熱系統(tǒng)的示意圖；

圖2示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中一組鍋爐排煙系統(tǒng)的示意圖；

圖3示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中換熱系統(tǒng)的示意圖。

具體實(shí)施方式

通過(guò)參考示范性實(shí)施例，本發(fā)明的目的和功能以及用于實(shí)現(xiàn)這些目的和功能的方法將得以闡明。然而，本發(fā)明并不受限于以下所公開(kāi)的示范性實(shí)施例；可以通過(guò)不同形式來(lái)對(duì)其加以實(shí)現(xiàn)。說(shuō)明書(shū)的實(shí)質(zhì)僅僅是幫助相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員綜合理解本發(fā)明的具體細(xì)節(jié)。

在下文中，將參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。在附圖中，相同的附圖標(biāo)記代表相同或類(lèi)似的部件，或者相同或類(lèi)似的步驟。

如圖1所示本發(fā)明電廠鍋爐的干濕混合煙氣換熱系統(tǒng)的示意圖，所述干濕混合煙氣換熱系統(tǒng)包括鍋爐排煙系統(tǒng)100和換熱系統(tǒng)200以及通向大氣的煙囪300。本實(shí)施例鍋爐排煙系統(tǒng)設(shè)置兩組用于電廠的鍋爐，在其他一些實(shí)施例中鍋爐排煙系統(tǒng)100可以設(shè)置多組用于電廠的鍋爐。本實(shí)施例兩組鍋爐并列布置，鍋爐產(chǎn)生的煙通過(guò)煙氣通道進(jìn)入到換熱系統(tǒng)200內(nèi)進(jìn)行換熱，將煙氣中的余熱進(jìn)行回收。經(jīng)過(guò)換熱系統(tǒng)200回收余熱后的煙氣匯合進(jìn)入到煙囪300排入大氣中。下文對(duì)本實(shí)施例的鍋爐排煙系統(tǒng)100和換熱系統(tǒng)200做具體說(shuō)明。

如圖2所示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中一組鍋爐排煙系統(tǒng)的示意圖，所示鍋爐排煙系統(tǒng)包括電廠鍋爐101、第一煙氣通道102、沿所述第一煙氣102通道依次相接脫的第一硫塔103、第一電袋除塵器104和第一引風(fēng)機(jī)105、第二煙氣通道106以及沿所述第二煙氣通道106依次相接的第二脫硫塔107、第二電袋除塵器108和第二引風(fēng)機(jī)109。第一煙氣通道102出口處和第二煙氣通道106出口處與第三煙氣通道110相互連通，使第一煙氣通道102和第二煙氣通道106內(nèi)的煙氣進(jìn)入到第三煙氣通道110中。第三煙氣通道110內(nèi)的煙氣經(jīng)過(guò)煙氣換熱系統(tǒng)后連接通向大氣的煙囪。

如圖3所示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中換熱系統(tǒng)的示意圖，換熱系統(tǒng)包括干式煙氣換熱器213、脫硫塔201、濕式煙氣換熱器202、第三煙氣通道210以及熱泵205。優(yōu)選地，本實(shí)施例選用三組并列的熱泵，在另一些實(shí)施例中，熱泵205可以選擇并列布置多組。干式煙氣換熱器213、熱泵205以及所述濕式煙氣換熱器202之間設(shè)置用于水循環(huán)的水管道，濕式煙氣換熱器202設(shè)有與煙氣凝結(jié)水池212連通的出水管211。所述干式煙氣換熱器包括進(jìn)水口214、第一出水口215和第二出水口216，第一出水口215與第二出水口216通過(guò)管道連接發(fā)電廠熱力系統(tǒng)低溫加熱器，換熱后的水依次經(jīng)過(guò)發(fā)電廠熱力系統(tǒng)低溫加熱器、發(fā)電廠熱力系統(tǒng)中溫加熱器和發(fā)電廠熱力系統(tǒng)高溫加熱器后再次送回鍋爐利用。用于水循環(huán)的水管道包括第一進(jìn)水管207、第二進(jìn)水管209、第一出水管208和第二出水管206；所述第一進(jìn)水管207連接蒸汽凝結(jié)水上水泵，第一出水管208和第二進(jìn)水管209連接所述濕式煙氣換熱器202，第二出水管連接206所述干式煙氣換熱器213的進(jìn)水口。干式換熱器213第一出水口215與第二出水口216通過(guò)管道連接發(fā)電廠熱力系統(tǒng)低溫加熱器，換熱后的水依次經(jīng)過(guò)發(fā)電廠熱力系統(tǒng)低溫加熱器、發(fā)電廠熱力系統(tǒng)中溫加熱器和發(fā)電廠熱力系統(tǒng)高溫加熱器后再次送回鍋爐利用。

濕式煙氣換熱器202設(shè)有供循環(huán)水進(jìn)入的入水口203和出水口204，同時(shí)，濕式煙氣換熱器202設(shè)有與煙氣凝結(jié)水池212連通的出水管211，濕式煙氣換熱器202換熱后使煙氣中的水分凝結(jié)后沿出水管211進(jìn)入煙氣凝結(jié)水池212。應(yīng)當(dāng)理解的是，本實(shí)施例中換熱系統(tǒng)并列布置兩組，兩組并列布置的煙氣換熱系統(tǒng)中，兩組濕式煙氣換熱器之間通過(guò)出水管211相互連通；兩組干式煙氣換熱器之間通過(guò)出水管道相互連通。在另一些實(shí)施例中，可以選擇并列多組換熱系統(tǒng)，多組濕式煙氣換熱器之間通過(guò)出水管相互連通。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明在不同實(shí)施例布置多組鍋爐排煙系統(tǒng)和多組換熱系統(tǒng)，每一實(shí)施例中所述布置的鍋爐排煙系統(tǒng)與煙氣換熱系統(tǒng)數(shù)目應(yīng)當(dāng)對(duì)應(yīng)。

在下文中具體結(jié)合本實(shí)施例附圖1至附圖3對(duì)本發(fā)明用于電廠鍋爐所排放的煙氣換熱的過(guò)程。

如圖1所示本發(fā)明電廠鍋爐的干濕混合煙氣換熱系統(tǒng)的示意圖，本實(shí)施例中鍋爐排煙系統(tǒng)100和換熱系統(tǒng)200均布置兩組。為了簡(jiǎn)潔清楚的說(shuō)明。通過(guò)一組鍋爐排煙系統(tǒng)100和一組換熱系統(tǒng)200對(duì)電廠鍋爐煙氣的換熱過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明。

如圖2所示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中一組鍋爐排煙系統(tǒng)的示意圖，鍋爐101爐膛內(nèi)高達(dá)150℃的煙氣進(jìn)入第一煙氣通道102和第二煙氣通道106。鍋爐產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過(guò)第一煙氣通道102，進(jìn)入第一脫硫塔103對(duì)煙氣中的硫化物進(jìn)行脫硫處理，經(jīng)過(guò)脫硫后的煙氣進(jìn)入到第一電袋除塵器104對(duì)煙氣進(jìn)行除塵處理，之后經(jīng)過(guò)脫硫和除塵的煙氣進(jìn)入到第一引風(fēng)機(jī)105。鍋爐產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過(guò)第二煙氣通道106，進(jìn)入第二脫硫塔107對(duì)煙氣中的硫化物進(jìn)行脫硫處理，經(jīng)過(guò)脫硫后的煙氣進(jìn)入第二電袋除塵器108對(duì)煙氣進(jìn)行除塵處理，之后經(jīng)過(guò)脫硫和除塵的煙氣進(jìn)入到第二引風(fēng)機(jī)109。本實(shí)施例中，優(yōu)選地，第一煙氣通道和第二煙氣通道相互并列布置。經(jīng)第一引風(fēng)機(jī)105將第一煙氣通道中的煙氣引入到第三煙氣通道110中，同時(shí)第二引風(fēng)機(jī)109將第二煙氣通道中的煙氣引入到第三煙氣通道110中。

煙氣經(jīng)過(guò)第三煙氣通道進(jìn)入到換熱系統(tǒng)對(duì)煙氣進(jìn)行換熱，如圖3所示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中換熱系統(tǒng)的示意圖，溫度為150℃的煙氣經(jīng)第三煙氣通道210(110)進(jìn)入干式煙氣換熱器213進(jìn)行換熱后溫度下降至60℃，經(jīng)過(guò)干式換熱器213換熱降溫后的煙氣進(jìn)入到脫硫塔201進(jìn)行第二次脫硫處理，經(jīng)過(guò)脫硫處理后煙氣溫度降為56℃進(jìn)入濕式煙氣換熱器202進(jìn)行換熱，經(jīng)過(guò)濕式煙氣換熱器202換熱后溫度降為30℃，由第三煙氣通道210進(jìn)入煙囪排入大氣。

同時(shí)，在上述煙氣排放的過(guò)程中，蒸汽凝結(jié)水上水泵通過(guò)熱泵205的第一進(jìn)水管207提供溫度為40℃的循環(huán)水，經(jīng)過(guò)熱泵205后水溫下降至15℃由第一出水管208流出，經(jīng)濕式煙氣換熱器202的入水口203進(jìn)入所述濕式煙氣換熱器202內(nèi)對(duì)煙氣進(jìn)行換熱。經(jīng)過(guò)換熱后循環(huán)水溫度升高至28℃由濕式煙氣換熱器202的出水口204流出，經(jīng)熱泵205的第二進(jìn)水口209進(jìn)入熱泵205后對(duì)循環(huán)水升溫，溫度升高至85℃的循環(huán)水由熱泵205的第二出水管206經(jīng)過(guò)干式煙氣換熱器213的進(jìn)水口214進(jìn)入干式煙氣換熱器213內(nèi)對(duì)煙氣進(jìn)行換熱，換熱后循環(huán)水溫度升高至140℃由干式煙氣換熱器第一出水口215和第二出水口216進(jìn)入到發(fā)電廠熱力系統(tǒng)低溫加熱器，換熱后的水依次經(jīng)過(guò)發(fā)電廠熱力系統(tǒng)低溫加熱器、發(fā)電廠熱力系統(tǒng)中溫加熱器和發(fā)電廠熱力系統(tǒng)高溫加熱器后再次送回鍋爐利用。本實(shí)施例并列布置兩組換熱系統(tǒng)，兩組濕式煙氣換熱器之間通過(guò)出水管211相互連通，使煙氣中的水分凝結(jié)后進(jìn)入到煙氣凝結(jié)水池212；兩組干式煙氣換熱器之間通過(guò)出水管道相互連通，使的換熱后溫度為140℃的循環(huán)水由出水管道進(jìn)入發(fā)電廠熱力系統(tǒng)低溫加熱器，換熱后的循環(huán)水依次經(jīng)過(guò)發(fā)電廠熱力系統(tǒng)低溫加熱器、發(fā)電廠熱力系統(tǒng)中溫加熱器和發(fā)電廠熱力系統(tǒng)高溫加熱器后再次送回鍋爐利用。鍋爐煙氣經(jīng)過(guò)本發(fā)明煙氣換熱系統(tǒng)溫度降為30℃，由第三煙氣通道210進(jìn)入煙囪排入大氣。

本發(fā)明其他實(shí)施例中，選用多組煙氣換熱系統(tǒng)時(shí)，經(jīng)過(guò)干式煙氣換熱器和濕式煙氣換熱器換熱后，煙氣由第三煙氣通道匯合于一處進(jìn)入煙囪中，干式煙氣換熱器和濕式煙氣換熱器之間通過(guò)熱泵使循環(huán)水在干式換熱器和濕式換熱器之間循環(huán)，有效對(duì)煙氣中的余熱進(jìn)行回收。

本發(fā)明提供的一種電廠鍋爐的干濕混合煙氣換熱系統(tǒng)以及換熱方法，對(duì)鍋爐煙氣回收系統(tǒng)合理布置，通過(guò)干式煙氣換熱器和濕式煙氣換熱器對(duì)電廠鍋爐產(chǎn)生的煙氣余熱多次換熱，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鍋爐排放煙氣中的余熱有效回收，將回收余熱的冷凝水再次送回鍋爐，使水資源重復(fù)利用。

結(jié)合這里披露的本發(fā)明的說(shuō)明和實(shí)踐，本發(fā)明的其他實(shí)施例對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員都是易于想到和理解的。說(shuō)明和實(shí)施例僅被認(rèn)為是示例性的，本發(fā)明的真正范圍和主旨均由權(quán)利要求所限定。