[實用新型]一種燃煤煙氣超低排放協同余熱利用的系統

有效

• 申請號: 201821820999.4
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN209524531U
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 卓建坤;秦明臣;李水清;王金星;徐靜穎
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: F23J15/02
• 分類號: F23J15/02;F23J15/06;F23J15/08;F24D3/18;F25B30/06;F28D21/00
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 張建綱

本實用新型提供了一種燃煤煙氣超低排放協同余熱利用的系統。系統包括煙風系統、熱網水系統和循環水系統。煙風系統包括通過煙風通道依次連接的除塵器、高溫余熱回收裝置、脫硫塔、低溫余熱回收裝置和再熱器等。高溫余熱裝置與熱網水系統之間設有管路相連。熱網水系統和循環水系統通過熱泵進行換熱，使得循環水系統和脫硫塔出口煙氣的低溫低品位熱源得到深度利用。鍋爐空預器出口煙氣依次進行除塵和降溫、脫硫再降溫，利用相變團聚和湍流團聚等作用深度脫除煙氣中的細顆粒物、水分和可溶性鹽，在煙氣及汽機凝汽器循環水余熱利用的同時實現煙氣的超低排放。本實用新型具有低品位能量梯級利用效率高、煙氣中污染物實現超低排放等優點。

技術領域

本實用新型涉及一種燃煤煙氣超低排放協同余熱利用的系統，屬于熱電聯產技術領域。

背景技術

我國是以煤炭為主的能源消費大國。目前，現有燃煤電站為實現煙氣的超低排放，在尾部煙道內依次增設了脫硝設備、靜電除塵設備、濕法脫硫設備、濕式靜電除塵設備等，但對微細顆粒物，尤其是粒徑分布在0.1～1μm的顆粒脫除效果較差，而且這些微細顆粒物排放到大氣中不易沉積，易造成霧霾，破壞大氣環境，損害人體健康。現階段，微細顆粒物控制技術的發展方向主要是通過物理或化學作用使小顆粒凝聚長大后脫除。凝聚基本原則是利用聲場、電場、磁場等外場作用及在煙氣中噴入少量化學團聚劑等措施來增進微細顆粒物間的有效碰撞接觸，促使其團聚長大，以及利用飽和水汽在微細顆粒物表面核化凝結長大等。而濕法脫硫出口煙氣處于飽和或過飽和的狀態，為水分的核化凝結提供了充足的條件，是實現煙氣水分回收和微細顆粒物的團聚凝并的理想位置。然而該位置煙氣溫度區間較低，通常煙溫為50～55℃，對于沿海地區，可以海水作為冷卻煙溫的介質，而大部分內陸電廠，甚至缺水地區，很難找到合適的冷源。

同時，在燃煤電廠運行過程中，電除塵器，尤其布袋除塵器或電袋除塵器，其出口煙溫通常在120℃甚至更高，直接進入脫硫塔會造成大量脫硫水蒸發，熱量也伴隨煙氣排入大氣，造成水分和能量的損失增加。該位置的余熱回收空間較大，理論上可實現煙氣溫差從130℃到60℃左右的能量回收。另一方面，電廠汽輪機凝汽器循環水在冷卻塔內通過蒸發實現32℃到20℃左右的溫降，也存在較大低品質能量損失和水蒸發，是電廠節能和節水的重點突破方向。

隨著我國對污染物排放要求的進一步提高，可溶性鹽、SO3、以及重金屬等物質的排放控制在電站燃煤鍋爐中越來越受到重視，尤其部分地區出臺了最新的燃煤電廠大氣污染物排放標準中，明確提出了要消除煙囪出口的白煙。然而，通過直接加熱方法將導致消耗巨大的能量。因此，如何根據電廠各系統設備間溫度分布特征，合理的將電廠煙氣污染物超低排放和煙氣側、循環水側的低溫余熱回收利用結合起來，通過余熱和煙氣中的水分回收，同時利用煙氣中低品位熱能進行加熱消白，從而達到節能、節水、減排的目的，是本申請的關鍵。

實用新型內容

本實用新型旨在提供一種燃煤煙氣超低排放協同余熱利用的系統，該系統通過熱泵實現了煙氣余熱和循環水余熱的深度回收，還通過相變團聚原理，實現了余熱回收和煙氣超低排放的協同。

本實用新型通過以下技術方案實現：

一種燃煤煙氣超低排放協同余熱利用系統，包括煙風系統、熱網水系統和循環水系統；

所述煙風系統包括通過煙風通道依次連接的除塵器、高溫余熱回收裝置、脫硫塔、低溫余熱回收裝置和再熱器，所述高溫余熱裝置與所述熱網水系統之間設有管路相連；

所述熱網水系統包括熱用戶端、回水泵和混合器，所述高溫余熱回收裝置包括依次連接的一級高溫相變團聚余熱回收器、高溫側湍流團聚器和二級高溫相變團聚余熱回收器，所述一級高溫相變團聚余熱回收器與所述熱用戶端、回水泵和混合器之間通過管路形成循環連接；所述回水泵還與所述二級高溫相變團聚余熱回收器和再熱器及混合器之間依次設有熱網水管路相連；