CN106979530A - 一种用于湿法脱硫系统的节能节水系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于湿法脱硫系统的节能节水系统，包括一级烟气冷却器、烟气输入管道、烟气预处理系统、二级烟气冷却器、脱硫塔、烟道除雾器、烟气冷凝器、烟囱除雾器、烟囱及暖风器，该系统能够有效的降低脱硫塔的补水量，同时实现烟囱入口的烟气余热回收利用，并且成本较低，能够有效地缓解烟囱的冒白烟现象和烟囱雨现象。

Description

一种用于湿法脱硫系统的节能节水系统
技术领域
本发明属于节能节水技术领域，涉及一种用于湿法脱硫系统的节能节水系统。
背景技术
随着近年来环保形势的日发严峻，国内90％以上的火力发电厂加装了湿法脱硫系统，湿法脱硫系统入口烟温一般控制在90℃左右，若继续降低，则会破坏脱硫塔水平衡，导致脱硫塔排放的污水量增加，大大提高了污水处理成本，然而当脱硫塔的入口烟温控制在90℃左右时，则会增加脱硫塔的补水量。
湿法脱硫后的烟气为48℃左右的饱和湿烟气，燃烧褐煤等高水分煤种的机组烟囱入口饱和湿烟气的温度可以达到54℃左右。饱和湿烟中含大量的水分，经过烟囱排放后会在烟囱出口形成非常明显的冒白烟现象，甚至烟囱雨现象。
我国很多地区干旱缺水，但是整个机组需要补充大量的工业用水，一定程度上造成电厂经营困难，而将湿法脱硫后烟气中携带的水冷凝后用于补充电厂的工业用水已经成为一个热门研究课题。以往是在烟囱入口烟道内加装烟气冷却器，利用循环水冷却烟气，然后再采用空冷装置冷却循环水，这种方法会造成烟囱入口烟气的余热全部排放到空气中，而且整个系统增加了水循环系统和空冷系统，投资较高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种用于湿法脱硫系统的节能节水系统，该系统能够有效的降低脱硫塔的补水量，同时实现烟囱入口的烟气余热回收利用，并且成本较低，能够有效地缓解烟囱的冒白烟现象和烟囱雨现象。
为达到上述目的，本发明所述的用于湿法脱硫系统的节能节水系统包括一级烟气冷却器、烟气输入管道、烟气预处理系统、二级烟气冷却器、脱硫塔、烟道除雾器、烟气冷凝器、烟囱除雾器、烟囱及暖风器；
空气预热器的放热侧入口与烟气输入管道相连通，空气预热器的放热侧出口依次经一级烟气冷却器及烟气预处理系统与二级烟气冷却器的放热侧入口相连通，二级烟气冷却器的放热侧出口经脱硫塔及烟道除雾器与烟气冷凝器的烟气入口相连通，烟气冷凝器的烟气出口经烟囱除雾器与烟囱相连通；
烟气冷凝器的空气出口与暖风器的吸热侧入口相连通，暖风器的吸热侧出口与空气预热器的吸热侧入口相连通，二级烟气冷却器的吸热侧出口与暖风器的放热侧入口相连通，二级烟气冷却器的吸热侧入口与暖风器的放热侧出口相连通。
烟气预处理系统包括干式除尘器及引风机，一级烟气冷却器依次经干式除尘器及引风机与二级烟气冷却器的放热侧入口相连通。
烟气冷凝器的空气出口经送风机与暖风器的吸热侧入口相连通。
脱硫塔内设有一级除雾器，烟道除雾器及烟囱除雾器设置于脱硫塔的出口烟道内。
烟气冷凝器包括烟道、风箱及若干换热管，烟道除雾器的出口与烟道的一端相连通，烟道的另一端与烟囱除雾器相连通，各换热管的一端与风箱相连通，各换热管的另一端穿过并固定于烟道的侧面，风箱与送风机相连通。
换热管为内外均翅化的三维肋片管。
二级烟气冷却器为氟塑料换热器。
还包括凝结水输入管道及凝结水输出管道，其中，凝结水输入管道与一级烟气冷却器的吸热侧入口相连通，凝结水输出管道与一级烟气冷却器的吸热侧出口相连通。
还包括水处理系统，烟道除雾器底部的排水口、烟气冷凝器底部的排水口及烟囱除雾器底部的排水口通过排水管汇流后与水处理系统的入口相连接。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的用于湿法脱硫系统的节能节水系统在具体操作时，通过一级烟气冷却器吸收烟气的热量，从而使烟气的温度降低，一级烟气冷却器排出的烟气进入到二级烟气冷器中，并通过二级烟气冷却器继续对烟气进行降温，其中，在二级烟气冷却器中通过循环水吸收烟气的热量，吸收热量后的循环水进入暖风器的放热侧中将吸收的热量换热给暖风器吸热侧的空气，同时二级烟气冷却器输出的烟气经脱硫塔及烟道除雾器进入到烟气冷凝器中，室外空气在烟气冷凝器中吸收烟气的热量后进入到暖风器中，实现脱硫塔的入口及烟囱入口的烟气余热回收利用。另外，暖风器输出的空气进入到空气预热器中，从而有效的提高空气预热器入口的风温及出口的烟温，改善空气预热器的运行环境，同时提高锅炉的热效率及一级烟气冷却器的吸热量，降低机组煤耗及成本。另外，本发明通过降低进入到脱硫塔中烟气的温度，降低脱硫塔的补水量，同时通过烟气冷凝器降低烟囱入口的烟温，大大缓解烟囱的冒白烟现象和烟囱雨现象。同时，需要说明的是，本发明先通过二级烟气冷却器对室外空气进行加热，然后再输入到暖风器中，从而避免暖风器中的换热管出现冻管现象。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中二级烟气冷却器5的结构示意图；
图3为图2中A-A方向的截面图。
其中，1为空气预热器、2为一级烟气冷却器、3为干式除尘器、4为引风机、5为二级烟气冷却器、6为脱硫塔、7为烟道除雾器、8为烟气冷凝器、9为烟囱除雾器、10为烟囱、11为暖风器、12为增压泵、13为送风机、14为换热管、15为出口烟道、16为风箱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1、图2及图3，本发明所述的用于湿法脱硫系统的节能节水系统包括一级烟气冷却器2、烟气输入管道、烟气预处理系统、二级烟气冷却器5、脱硫塔6、烟道除雾器7、烟气冷凝器8、烟囱除雾器9、烟囱10及暖风器11；空气预热器1的放热侧入口与烟气输入管道相连通，空气预热器1的放热侧出口依次经一级烟气冷却器2及烟气预处理系统与二级烟气冷却器5的放热侧入口相连通，二级烟气冷却器5的放热侧出口经脱硫塔6及烟道除雾器7与烟气冷凝器8的烟气入口相连通，烟气冷凝器8的烟气出口经烟囱除雾器9与烟囱10相连通；烟气冷凝器8的空气出口与暖风器11的吸热侧入口相连通，暖风器11的吸热侧出口与空气预热器1的吸热侧入口相连通，二级烟气冷却器5的吸热侧出口与暖风器11的放热侧入口相连通，二级烟气冷却器5的吸热侧入口与暖风器11的放热侧出口相连通。
烟气预处理系统包括干式除尘器3及引风机4，一级烟气冷却器2依次经干式除尘器3及引风机4与二级烟气冷却器5的放热侧入口相连通；烟气冷凝器8的空气出口经送风机13与暖风器11的吸热侧入口相连通；脱硫塔6内设有一级除雾器，烟道除雾器7及烟囱除雾器9设置于脱硫塔6的出口烟道内。
烟气冷凝器8包括烟道15、风箱16及若干换热管14，烟道除雾器7的出口与烟道15的一端相连通，烟道15的另一端与烟囱除雾器9相连通，各换热管14的一端与风箱16相连通，各换热管14的另一端穿过并固定于烟道15的侧面，风箱16与送风机13相连通。
换热管14为内外均翅化的三维肋片管；二级烟气冷却器5为氟塑料换热器。
本发明还包括凝结水输入管道及凝结水输出管道，其中，凝结水输入管道与一级烟气冷却器2的吸热侧入口相连通，凝结水输出管道与一级烟气冷却器2的吸热侧出口相连通。
本发明还包括水处理系统，烟道除雾器7底部的排水口、烟气冷凝器8底部的排水口及烟囱除雾器9底部的排水口通过排水管汇流后与水处理系统的入口相连接。
本发明的具体工作过程为：
烟气经空气预热器1进入一级烟气冷却器2中，从而将烟气温度降低到90℃左右，烟气释放的热量用于加热凝结水，从而降低机组煤耗，降温后烟气的飞灰比电阻及烟气量降低，从而提高干式除尘器3的除尘效率，降温后的烟气经引风机4进入二级烟气冷却器5中，通过二级烟气冷却器5使其被降温至70℃左右，二级烟气冷却器5吸收的热量用来加热暖风器11中的空气，进而改善空气预热器1的运行环境，降低机组煤耗及运行成本。二级烟气冷却器5输出的烟气进入脱硫塔6中，烟气经脱硫塔6脱硫后再依次经烟道除雾器7除雾、烟气冷凝器8冷却后及烟囱除雾器9除雾，然后再经烟囱10排出，其中，在烟气冷凝器8中，室外空气进入到烟气冷凝器8中，然后与烟气冷凝器8中的烟气进行换热，使烟气温度下降5℃左右，从而冷凝烟气中的水分，缓解烟囱10“冒白烟”和“烟囱雨”的现象，吸热后的空气经送风机13进入到暖风器11中，并在暖风器11中吸热后进入到空气预热器1中继续吸热，然后再以热风的形式排出。
二级烟气冷却器5吸热侧输出的循环水经增压泵12进入到暖风器11的放热侧中放热，然后再进入到二级烟气冷却器5中吸热。
烟道除雾器7的冲洗水、烟囱除雾器9的冲洗水及烟气冷凝器8的冷凝水统一排放至水处理系统进行处理后，然后作为脱硫系统的补充工业水及机组其他设备用水，大大降低电厂的耗水量。
本专利所述的技术路线可以组合使用，也可以单独使用，视机组运行的实际情况而定。

Claims (9)

1.一种用于湿法脱硫系统的节能节水系统，其特征在于，包括一级烟气冷却器(2)、烟气输入管道、烟气预处理系统、二级烟气冷却器(5)、脱硫塔(6)、烟道除雾器(7)、烟气冷凝器(8)、烟囱除雾器(9)、烟囱(10)及暖风器(11)；
空气预热器(1)的放热侧入口与烟气输入管道相连通，空气预热器(1)的放热侧出口依次经一级烟气冷却器(2)及烟气预处理系统与二级烟气冷却器(5)的放热侧入口相连通，二级烟气冷却器(5)的放热侧出口经脱硫塔(6)及烟道除雾器(7)与烟气冷凝器(8)的烟气入口相连通，烟气冷凝器(8)的烟气出口经烟囱除雾器(9)与烟囱(10)相连通；
烟气冷凝器(8)的空气出口与暖风器(11)的吸热侧入口相连通，暖风器(11)的吸热侧出口与空气预热器(1)的吸热侧入口相连通，二级烟气冷却器(5)的吸热侧出口与暖风器(11)的放热侧入口相连通，二级烟气冷却器(5)的吸热侧入口与暖风器(11)的放热侧出口相连通。
2.根据权利要求1所述的用于湿法脱硫系统的节能节水系统，其特征在于，烟气预处理系统包括干式除尘器(3)及引风机(4)，一级烟气冷却器(2)依次经干式除尘器(3)及引风机(4)与二级烟气冷却器(5)的放热侧入口相连通。
3.根据权利要求1所述的用于湿法脱硫系统的节能节水系统，其特征在于，烟气冷凝器(8)的空气出口经送风机(13)与暖风器(11)的吸热侧入口相连通。
4.根据权利要求1所述的用于湿法脱硫系统的节能节水系统，其特征在于，脱硫塔(6)内设有一级除雾器，烟道除雾器(7)及烟囱除雾器(9)设置于脱硫塔(6)的出口烟道内。
5.根据权利要求3所述的用于湿法脱硫系统的节能节水系统，其特征在于，烟气冷凝器(8)包括烟道(15)、风箱(16)及若干换热管(14)，烟道除雾器(7)的出口与烟道(15)的一端相连通，烟道(15)的另一端与烟囱除雾器(9)相连通，各换热管(14)的一端与风箱(16)相连通，各换热管(14)的另一端穿过并固定于烟道(15)的侧面，风箱(16)与送风机(13)相连通。
6.根据权利要求5所述的用于湿法脱硫系统的节能节水系统，其特征在于，换热管(14)为内外均翅化的三维肋片管。
7.根据权利要求1所述的用于湿法脱硫系统的节能节水系统，其特征在于，二级烟气冷却器(5)为氟塑料换热器。
8.根据权利要求1所述的用于湿法脱硫系统的节能节水系统，其特征在于，还包括凝结水输入管道及凝结水输出管道，其中，凝结水输入管道与一级烟气冷却器(2)的吸热侧入口相连通，凝结水输出管道与一级烟气冷却器(2)的吸热侧出口相连通。
9.根据权利要求1所述的用于湿法脱硫系统的节能节水系统，其特征在于，还包括水处理系统，烟道除雾器(7)底部的排水口、烟气冷凝器(8)底部的排水口及烟囱除雾器(9)底部的排水口通过排水管汇流后与水处理系统的入口相连接。
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