[發明專利]一種濕法脫硫凈煙氣預熱供暖熱網補水的系統和方法

在審

• 申請號: 202010147372.2
• 申請日: 2020-03-05
• 公開（公告）號: CN111396960A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 梁秀進;王豐吉;江建平;晉銀佳;周楠;劉強
• 申請（專利權）人: 華電電力科學研究院有限公司
• 主分類號: F24D3/10
• 分類號: F24D3/10;F24D3/02;F24D19/10;F23J15/06
• 代理公司: 杭州天欣專利事務所(普通合伙) 33209
• 代理人: 張狄峰

本發明涉及一種濕法脫硫凈煙氣預熱供暖熱網補水的系統和方法。本發明包括循環冷卻水泵、自控裝置、煙氣冷凝器、熱網除氧器、補水泵、熱網加熱器和熱網循環泵，所述循環冷卻水泵和自控裝置均與煙氣冷凝器連接，所述煙氣冷凝器與熱網除氧器連接，所述熱網除氧器與補水泵連接，所述補水泵與熱網循環泵連接，所述熱網循環泵與熱網加熱器連接。在供暖期對熱電機組的供暖熱網補水進行預熱，可以以較低的投資成本實現高品質熱量的節省，是一種性價比很高的余熱回收方式，該濕法脫硫凈煙氣預熱供暖熱網補水的系統和方法為供暖的熱電機組提供一種脫硫凈煙氣預熱熱網補水節能的技術。

技術領域

本發明涉及一種濕法脫硫凈煙氣預熱供暖熱網補水的系統和方法。

背景技術

目前，鍋爐尾部煙氣余熱回收已發展出了如低溫省煤器、前置式暖風器、深度余熱回收、MGGH、加熱供暖機組的供暖回水、加熱背壓機組或供汽機組的鍋爐補水等技術，上述各種余熱回收的形式普遍存在對低品質熱量消化能力差的特點。低溫省煤器為利用空預器后的尾部煙氣加熱汽輪機低價吸熱凝結水，減少低價系統的抽汽實現節煤降耗的目的，受制于尾部煙氣的低溫腐蝕，煙氣降溫后的煙溫通常要高于煙氣的酸露點溫度。前置式暖風器是利用空預器后的煙氣加熱鍋爐一、二次風，與低溫省煤器約束條件相同，但因空預器換熱性能不變而節能效果有限，主要用于空預器的冷端硫酸氫氨的沉積和堵塞，在配備蒸汽暖風器的機組上取代暖風蒸汽時節能效果會明顯提高。深度余熱回收也是對尾部煙氣進行余熱回收，其換熱器采用如氟塑料、搪瓷管等防腐材質的換熱器，煙氣降溫不再受制于煙氣的低溫腐蝕，可以加熱供暖機組供暖回水、背壓機組或供汽機組的鍋爐補水，但防腐材質的換熱器造價高于普通金屬換熱器。上述煙氣余熱回收技術的特點是對煙溫在100℃以上的煙氣進行熱量回收，回收的熱量品質相對較高，回收難度較小。

在實施煙氣超低排放政策后，大部分燃煤機組的脫硫采用的是濕法脫硫技術，經過脫硫后的凈煙氣處于水蒸氣飽和或接近飽和狀態，直接排放會產生“白煙”現象并攜帶微細粉塵、SO3氣溶膠、可溶性鹽等非常規污染物。對濕法脫硫凈煙氣進行降溫除濕，減輕濕煙氣直接排放的“白煙”現象并去除部分非常規污染物，是近幾年提出的煙羽治理的措施之一，可以單獨作為“直接冷凝”技術，或者與WGGH結合形成“冷凝-再熱”技術。如圖1、圖2和圖3所示。飽和脫硫凈煙氣溫度降低將會釋放出的凝結水汽化潛熱和溫度降低的顯熱，需要冷源通過換熱器（煙氣與冷源換熱的換熱器，通常采用氟塑料、2205等防腐材質，實現將飽和脫硫凈煙氣降溫，并析出過飽和水蒸氣形成凝結水，下文稱“煙氣冷凝器”）將其帶走，冷源可以選擇開式冷卻水（江河水、海水）、閉式冷卻水（涼水塔循環冷卻、新建機力通風冷卻塔）、熱泵技術創造的冷源和環境空氣，其中最為常見的是閉式冷卻水和熱泵技術創造的冷源，其它冷源受機組所在地的自然條件限制較大。圖1所示的是直接冷凝方案，在脫硫塔后布置間壁式換熱器，循環冷卻水通過換熱器降低凈煙氣溫度和濕度，并析出過飽和凝結水。圖2和圖3所示的是直接冷凝技術搭配WGGH的工藝，除冷凝器外，另配煙氣冷卻器（熱媒水與脫硫原煙氣換熱，吸收原煙氣余熱）吸收脫硫原煙氣熱量，傳遞給煙氣加熱器（熱媒水與脫硫凈煙氣換熱，釋放熱量給凈煙氣）用于加熱冷凝器后的凈煙氣。煙氣冷卻器在條件允許的情況下，優先選擇布置在除塵器前，形成低低溫電除塵模式，利于除塵，且換熱器材質要求低，如布置在除塵后，則需要提高換熱器防腐等級，造價較高。

閉式循環冷卻水作為凈煙氣冷源時，脫硫凈煙氣釋放的熱量是最終拋棄到環境的，系統的運行屬于純耗能的環保措施。濕法脫硫凈煙氣的煙溫較低，基本在50℃左右，熱量品質明顯低于脫硫原煙氣，進行余熱回收的難度較大。如采用熱泵技術在降低脫硫凈煙氣溫度、濕度的同時，可以進行余熱回收實現節能，但系統造價高，需在經濟性核算盈利能力較好的條件下才能實施，適應范圍窄。