[發(fā)明專利]一種利用熱泵再熱煙氣的節(jié)能系統(tǒng)及其使用方法

在審

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• 申請日: 2016-05-19
• 公開（公告）號: CN107401856A
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發(fā)明（設計）人: 高新勇;孫士恩;鄭立軍;孫科;王偉;陳菁;俞聰;何曉紅;龐建鋒;馬光耀
• 申請（專利權）人: 華電電力科學研究院
• 主分類號: F25B30/04
• 分類號: F25B30/04;F23J15/02;F23J15/08;F22D1/00;F23L15/00
• 代理公司: 浙江英普律師事務所33238
• 代理人: 陳俊志,王炎軍

技術領域

本發(fā)明屬于能源綜合利用技術領域，具體涉及一種利用熱泵再熱煙氣的節(jié)能系統(tǒng)及其使用方法，尤其適用于有濕法脫硫的燃煤電廠。

背景技術

火力發(fā)電廠消耗了我國煤炭總產(chǎn)量的50％，其排煙熱損失與循環(huán)水熱損失是電站系統(tǒng)中各項熱損失中最大的兩項，其中排煙熱損失占鍋爐總熱損失的80％甚至更高，而在純凝工況下，發(fā)電廠約有45％的熱量通過循環(huán)水在冷卻塔耗散。因此，對這兩部分的余熱進行回收利用，將有利于進一步提高火電廠的能源利用效率。

目前，隨著環(huán)保政策要求的提高，各火力發(fā)電廠都基本利用濕法脫硫技術對煙氣進行脫硫處理，以降低煙氣中SO₂的含量。但是，由此存在兩個問題：一是進入濕法脫硫裝置的煙氣溫度過高，不僅降低了脫硫效率，還增加了水分的蒸發(fā)損失；二是濕法脫硫裝置出口的煙氣溫度一般為50℃左右，由此煙氣尾部產(chǎn)生了“石膏雨”現(xiàn)象，污染環(huán)境。雖然采用GGH設備，可以提高濕法脫硫裝置的出口煙氣溫度，但其浪費熱量嚴重，增加了熱損失。國際上對煙氣排煙溫度都有著相關規(guī)定，如德國規(guī)定排煙溫度不得低于72℃，英國規(guī)定不得低于80℃，日本則規(guī)定不得低于90～110℃。我國雖然暫時無相關的排煙溫度強制規(guī)定，但是隨著環(huán)境問題日益嚴峻，各行業(yè)排污標準漸趨嚴苛。因此，如何進一步有效的降低濕法脫硫裝置進口煙氣溫度，提高其出口煙氣溫度，對電廠的節(jié)能降耗及環(huán)境保護，起到至關重要的作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中存在的上述不足，按照“溫度對口，梯級利用”的用能原則提供一種設計合理，性能可靠，有利于提高電廠綜合能效及環(huán)境保護的利用熱泵再熱煙氣的節(jié)能系統(tǒng)及其使用方法；包括如下內(nèi)容：

一種利用熱泵再熱煙氣的節(jié)能系統(tǒng)，所述的利用熱泵再熱煙氣的節(jié)能系統(tǒng)包括省煤器、空氣預熱器、煙氣余熱深度回收裝置、濕式脫硫裝置、氣-水換熱器、煙囪；

所述的省煤器、空氣預熱器、煙氣余熱深度回收裝置、濕式脫硫裝置、氣-水換熱器與煙囪通過管路依次相連；

優(yōu)選地，所述的利用熱泵再熱煙氣的節(jié)能系統(tǒng)還包括汽輪機、吸收式熱泵、冷卻塔、凝汽器、煙氣管道A、煙氣支路A、煙氣支路B、閉式循環(huán)水管路A、閉式循環(huán)水管路B、循環(huán)水供水管、循環(huán)水回水管、循環(huán)水支路A和循環(huán)水支路B；

所述煙氣管道A與空氣預熱器和煙氣余熱深度回收裝置連接，所述吸收式熱泵通過煙氣支路A、煙氣支路B分別與煙氣管道A、煙氣余熱深度回收裝置連接；

所述氣-水換熱器通過閉式循環(huán)水管路A、閉式循環(huán)水管路B與吸收式熱泵連接；

所述凝汽器通過循環(huán)水供水管、循環(huán)水回水管與冷卻塔連接，所述循環(huán)水供水管通過循環(huán)水支路A與吸收式熱泵連接，所述循環(huán)水回水管通過循環(huán)水支路B與吸收式熱泵連接。

優(yōu)選地，所述的利用熱泵再熱煙氣的節(jié)能系統(tǒng)中的吸收式熱泵的驅(qū)動熱源為經(jīng)空氣預熱器換熱后的高溫煙氣。

一種利用熱泵再熱煙氣的節(jié)能系統(tǒng)的使用方法，煙氣經(jīng)過省煤器后，經(jīng)空氣預熱器換熱后的高溫煙氣通過煙氣支路A進入吸收式熱泵，來自循環(huán)水供水管的循環(huán)水經(jīng)循環(huán)水支路A進入吸收式熱泵，高溫煙氣驅(qū)動吸收式熱泵回收循環(huán)水余熱，加熱來自閉式循環(huán)水管路A的閉式循環(huán)水，加熱后的閉式循環(huán)水再由閉式循環(huán)水管路B進入氣-水換熱器，用以加熱經(jīng)濕式脫硫裝置脫硫后的濕煙氣；

吸收式熱泵換熱后的高溫煙氣經(jīng)煙氣支路B再流回煙氣余熱深度回收裝置，吸收式熱泵換熱后的循環(huán)水經(jīng)循環(huán)水支路B與來自于冷卻塔的循環(huán)水匯合；

閉式循環(huán)水只在吸收式熱泵與氣-水換熱器之間循環(huán)；氣-水換熱器可以將濕煙氣加熱至80℃及以上，煙氣余熱深度回收裝置可以將高溫煙氣降溫至100℃及以下。