CN107178814A - 一种热电厂锅炉烟气余热用于集中供热的节能系统 - Google Patents

一种热电厂锅炉烟气余热用于集中供热的节能系统 Download PDF

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Abstract

一种热电厂锅炉烟气余热用于集中供热的节能系统,属于热电厂锅炉烟气余热回收与利用技术领域。将回收的余热直接用于集中供热系统,该烟气余热回收系统的烟气余热回收分为两个部分,首先回收湿式脱硫塔内由脱硫浆液和烟气直接接触换热形成的高温水的热量,采用的设备为吸收式热泵,高位驱动能源来自汽轮机抽汽;供热回水经过热泵一次加热之后进入到设置于除尘器之前的气水换热器,其内有足够的蛇形管道,供热回水从管道流动吸收高温的烟气余热,得到进一步的加热。若此时水温度能够达到热网要求,则不需进入热网加热器,否则进入热网低压加热器加热到热网所需的温度。本发明的系统降低热电厂的能耗,提高能源利用效率,降低热电厂的环境影响。

Description

一种热电厂锅炉烟气余热用于集中供热的节能系统
技术领域
本发明属于热电厂锅炉烟气余热回收与利用技术领域,尤其涉及到烟气余热直接用于集中供热的节能系统,具体为一种热电厂锅炉烟气余热用于集中供热的节能系统。
背景技术
目前热电厂锅炉的烟气余热很少用于回收,而烟气损失一项在锅炉热损失中占有最大的比重,因此如果能够回收该项余热,并用于集中供热将会在不多耗煤的前提下提高热电厂的供热能力,从而达到节能减排的目的。热电厂中湿法脱硫应用广泛,如钙法和镁法等最常用的方法,他们的共同点是采用脱硫塔脱硫,脱硫塔内部烟气和脱硫浆液进行直接接触的热质交换,一方面脱除烟气中的硫和进一步除尘,另一方面将烟气中的部分显热和潜热交换到脱硫浆液中,从而大幅降低烟气出口温度,同时脱硫浆液的温度也将升高到45℃左右甚至更高,如此高的温度是非常理想的热泵低位热源,采暖期更是远远优于其他低位热源,因此回收这部分热量很有必要,结合高温烟气侧的气水换热器,将会提高锅炉效率和热电厂能效,并减少污染物的排放。
发明内容
本发明的目的是提供了一种热电厂锅炉烟气余热用于集中供热的节能系统。
本发明的技术方案:
一种热电厂锅炉烟气余热用于集中供热的节能系统,分为脱硫塔集水池和氧化池一体的烟气余热回收系统以及脱硫塔集水池和氧化池分开布置的烟气余热回收系统;
所述的脱硫塔集水池和氧化池一体的烟气余热回收系统包括锅炉1、汽轮机2、冷凝设备3、除氧水箱4、锅炉回水泵5、凝结水箱6、低压加热器7、高压加热器8、减温减压器9、气水换热器10、除尘器11、脱硫塔12、烟囱13、吸收式热泵14、脱硫浆液循环泵15、工艺水泵16、脱硫剂输送泵17、风机18、脱硫副产品输送泵19和吹灰控制器28;
热网回水通过第八阀门27进入吸收式热泵14,热网回水在吸收式热泵14中被初次加热至50~65℃;经过初次加热的热网回水从吸收式热泵14出来依次通过第六阀门25和第五阀门24,再进入气水换热器10实现二次加热至55~68℃;从气水换热器10出来的二次加热水体经过第三阀门22后,依次经过低压加热器7和高压加热器8,使水体被加热至当前集中供热所需的温度,以此实现热网供水;
锅炉1产生的蒸汽分为两部分,一部分通过减温减压器9进入热网高压加热器8,换热之后进入凝结水箱6;另一部分进入汽轮机2,之后又分为乏汽和抽汽两部分,乏汽进入冷凝设备3,实现冷凝;抽汽分为两部分,第一部分抽汽经过第一阀门20进入热网低压加热器7,换热之后进入凝结水箱6,第二部分抽汽经过第二阀门21进入吸收式热泵14作为驱动热源,之后也进入凝结水箱6;冷凝设备3中的冷凝水和凝结水箱6中分离出的冷凝水一起进入除氧水箱4进行除氧,经过除氧的水通过锅炉回水泵5再次回到锅炉1内使用;
脱硫塔12内的脱硫浆液通过浆液泵15进入吸收式热泵14,将其热量释放到热网回水之后,降低温度的脱硫浆液再次进入脱硫塔12的喷淋系统,吸收烟气余热并进行脱硫,由此连续产生高温脱硫浆液并再次回到吸收式热泵14;
脱硫塔12从上到下依次设置工艺水泵16、脱硫剂输送泵17和脱硫副产品输送泵19,工艺水泵16用于向脱硫塔12内供水,脱硫剂输送泵17用于向脱硫塔12中添加脱硫剂,脱硫塔12内的副产品从脱硫副产品输送泵19排出;脱硫塔12上设有风机18,加速脱硫副产品沉淀;
脱硫塔12内经过脱硫和热质交换后降温的干净烟气进入烟囱13内;
锅炉1的烟道内首先设置气水换热器10,与热网回水换热后,经过除尘器11除尘,再进入脱硫塔12进行脱硫处理;
气水换热器10连接吹灰控制器28;
第七阀门26设置于第六阀门25和第八阀门27之间:当吸收式热泵14进行检修时,关闭第六阀门25和第八阀门27,热网回水直接通过第七阀门26进入后续流程;
第四阀门23设置于第三阀门22和第五阀门24之间,当气水换热器10进行检修时,关闭第三阀门22和第五阀门24,热网回水直接通过第四阀门23进入后续流程。
所述的脱硫塔集水池和氧化池分开布置的烟气余热回收系统包括锅炉1、汽轮机2、冷凝设备3、除氧水箱4、锅炉回水泵5、凝结水箱6、低压加热器7、高压加热器8、减温减压器9、气水换热器10、除尘器11、脱硫塔12、烟囱13、吸收式热泵14、脱硫浆液循环泵15、工艺水泵16、脱硫剂输送泵17、风机18、脱硫副产品输送泵19、吹灰控制器28、集水池29和氧化池30;
热网回水通过第八阀门27进入吸收式热泵14,热网回水在吸收式热泵14中被初次加热至50~65℃;经过初次加热的热网回水从吸收式热泵14出来依次通过第六阀门25和第五阀门24,再进入气水换热器10实现二次加热至55~68℃;从气水换热器10出来的二次加热水体经过第三阀门22后,依次经过低压加热器7和高压加热器8,使水体被加热至当前集中供热所需的温度,以此实现热网供水;
锅炉1产生的蒸汽分为两部分,一部分通过减温减压器9进入热网高压加热器8,换热之后进入凝结水箱6;另一部分进入汽轮机2,之后又分为乏汽和抽汽两部分,乏汽进入冷凝设备3,实现冷凝;抽汽分为二部分,第一部分抽汽经过第一阀门20进入热网低压加热器7,换热之后进入凝结水箱6,第二部分抽汽经过第二阀门21进入吸收式热泵14作为驱动热源,之后也进入凝结水箱6;冷凝设备3中的冷凝水和凝结水箱6中分离出的冷凝水一起进入除氧水箱4进行除氧,经过除氧的水通过锅炉回水泵5再次回到锅炉1内使用;
脱硫塔12内的脱硫浆液进入集水池29,集水池29出水通过浆液泵15进入吸收式热泵14,将其热量释放到热网回水之后,降低温度的出水再次进入脱硫塔12的喷淋系统;
脱硫塔12上设置工艺水泵16,用于向脱硫塔12内供水;
脱硫剂输送泵17用于向集水池29中添加脱硫剂;
风机18和脱硫副产品输送泵19设置在氧化池30上,集水池29内的副产品通过氧化池30氧化处理后经脱硫副产品输送泵19排出;风机18加速脱硫副产品沉淀;
脱硫塔12内经过脱硫和热质交换后降温的干净烟气进入烟囱13内;
锅炉1的烟道内首先设置气水换热器10,与热网回水换热后,经过除尘器11除尘,再进入脱硫塔12进行脱硫处理;
气水换热器10连接吹灰控制器28;
第七阀门26设置于第六阀门25和第八阀门27之间:当吸收式热泵14进行检修时,关闭第六阀门25和第八阀门27,热网回水直接通过第七阀门26进入后续流程;
第四阀门23设置于第三阀门22和第五阀门24之间,当气水换热器10进行检修时,关闭第三阀门22和第五阀门24,热网回水直接通过第四阀门23进入后续流程。
本发明的有益效果:本发明提出的系统能够对热电厂烟气余热进行充分的梯级利用,增大热电厂的供热能力,从而有效降低了热电厂的能耗,提高了能源利用效率,降低了热电厂的环境影响。
附图说明
图1是脱硫塔集水池和氧化池一体的烟气余热回收系统。
图2是脱硫塔集水池和氧化池分开布置的烟气余热回收系统。
图中:1锅炉;2汽轮机;3冷凝设备;4除氧水箱;5锅炉回水泵;6凝结水箱;7低压加热器;8高压加热器;9减温减压器;10气水换热器;11除尘器;12脱硫塔;13烟囱;14吸收式热泵;15脱硫浆液循环泵;16工艺水泵;17脱硫剂输送泵;18风机;19脱硫副产品输送泵;20第一阀门;21第二阀门;22第三阀门;23第四阀门;24第五阀门;25第六阀门;26第七阀门;27第八阀门;28吹灰控制器;29集水池;30氧化池。
具体实施方式
以下结合附图和技术方案,进一步说明本发明的具体实施方式。
图1所述系统中,温度为Th的供热回水先流经吸收式热泵(14),回收脱硫塔(12)内高温水的热量,温度上升ΔT1,之后经过初步升温的热网回水进入除尘器之前的高温烟气侧气水换热器(10),通过吸收高温烟气的显热使得温度上升ΔT2。若此时(Th+ΔT1+ΔT2)≥Tg,即水温达到了当前采暖阶段的供水温度要求,则关闭阀门20,此时集中供热系统热量完全由烟气余热供给。当室外气温降低,烟气余热量不足以满足供热需求时,即(Th+ΔT1+ΔT2)<Tg,则开启阀门20,启动热网加热器(7),对热网回水进一步加热,但加热量仅需要满足温升Tg-(Th+ΔT1+ΔT2)即可,因此可以大幅减少热网加热器的抽汽量。
一种热电厂锅炉烟气余热用于集中供热的节能系统,分为脱硫塔集水池和氧化池一体的烟气余热回收系统以及脱硫塔集水池和氧化池分开布置的烟气余热回收系统;
所述的脱硫塔集水池和氧化池一体的烟气余热回收系统包括锅炉1、汽轮机2、冷凝设备3、除氧水箱4、锅炉回水泵5、凝结水箱6、低压加热器7、高压加热器8、减温减压器9、气水换热器10、除尘器11、脱硫塔12、烟囱13、吸收式热泵14、脱硫浆液循环泵15、工艺水泵16、脱硫剂输送泵17、风机18、脱硫副产品输送泵19和吹灰控制器28;
热网回水通过第八阀门27进入吸收式热泵14,热网回水在吸收式热泵14中被初次加热至50~65℃;经过初次加热的热网回水从吸收式热泵14出来依次通过第六阀门25和第五阀门24,再进入气水换热器10实现二次加热至55~68℃;从气水换热器10出来的二次加热水体经过第三阀门22后,依次经过低压加热器7和高压加热器8,使水体被加热至当前集中供热所需的温度,以此实现热网供水;
锅炉1产生的蒸汽分为两部分,一部分通过减温减压器9进入热网高压加热器8,换热之后进入凝结水箱6;另一部分进入汽轮机2,之后又分为乏汽和抽汽两部分,乏汽进入冷凝设备3,实现冷凝;抽汽分为两部分,第一部分抽汽进入热网低压加热器7,换热之后进入凝结水箱6,第二部分抽汽经过第二阀门21进入吸收式热泵14作为驱动热源,之后也进入凝结水箱6;冷凝设备3中的冷凝水和凝结水箱6中分离出的冷凝水一起进入除氧水箱4进行除氧,经过除氧的水通过锅炉回水泵5再次回到锅炉1内使用;
脱硫塔12内的脱硫浆液通过浆液泵15进入吸收式热泵14,将其热量释放到热网回水之后,降低温度的脱硫浆液再次进入脱硫塔12的喷淋系统,吸收烟气余热并进行脱硫,由此连续产生高温脱硫浆液并再次回到吸收式热泵14;
脱硫塔12从上到下依次设置工艺水泵16、脱硫剂输送泵17和脱硫副产品输送泵19,工艺水泵16用于向脱硫塔12内供水,脱硫剂输送泵17用于向脱硫塔12中添加脱硫剂,脱硫塔12内的副产品从脱硫副产品输送泵19排出;脱硫塔12上设有风机18,加速脱硫副产品沉淀;
脱硫塔12内经过脱硫和热质交换后降温的干净烟气进入烟囱13内;
锅炉1的烟道内首先设置气水换热器10,与热网回水换热后,经过除尘器11除尘,再进入脱硫塔12进行脱硫处理;
气水换热器10连接吹灰控制器28;
第七阀门26设置于第六阀门25和第八阀门27之间:当吸收式热泵14进行检修时,关闭第六阀门25和第八阀门27,热网回水直接通过第七阀门26进入后续流程;
第四阀门23设置于第三阀门22和第五阀门24之间,当气水换热器10进行检修时,关闭第三阀门22和第五阀门24,热网回水直接通过第四阀门23进入后续流程。
所述的脱硫塔集水池和氧化池分开布置的烟气余热回收系统包括锅炉1、汽轮机2、冷凝设备3、除氧水箱4、锅炉回水泵5、凝结水箱6、低压加热器7、高压加热器8、减温减压器9、气水换热器10、除尘器11、脱硫塔12、烟囱13、吸收式热泵14、脱硫浆液循环泵15、工艺水泵16、脱硫剂输送泵17、风机18、脱硫副产品输送泵19、吹灰控制器28、集水池29和氧化池30;
热网回水通过第八阀门27进入吸收式热泵14,热网回水在吸收式热泵14中被初次加热至50~65℃;经过初次加热的热网回水从吸收式热泵14出来依次通过第六阀门25和第五阀门24,再进入气水换热器10实现二次加热至55~68℃;从气水换热器10出来的二次加热水体经过第三阀门22后,依次经过低压加热器7和高压加热器8,使水体被加热至当前集中供热所需的温度,以此实现热网供水;
锅炉1产生的蒸汽分为两部分,一部分通过减温减压器9进入热网高压加热器8,换热之后进入凝结水箱6;另一部分进入汽轮机2,之后又分为乏汽和抽汽两部分,乏汽进入冷凝设备3,实现冷凝;抽汽分为二部分,第一部分抽汽进入热网低压加热器7,换热之后进入凝结水箱6,第二部分抽汽经过第二阀门21进入吸收式热泵14作为驱动热源,之后也进入凝结水箱6;冷凝设备3中的冷凝水和凝结水箱6中分离出的冷凝水一起进入除氧水箱4进行除氧,经过除氧的水通过锅炉回水泵5再次回到锅炉1内使用;
脱硫塔12内的脱硫浆液进入集水池29,集水池29出水通过浆液泵15进入吸收式热泵14,将其热量释放到热网回水之后,降低温度的出水再次进入脱硫塔12的喷淋系统;
脱硫塔12上设置工艺水泵16,用于向脱硫塔12内供水;
脱硫剂输送泵17用于向集水池29中添加脱硫剂;
风机18和脱硫副产品输送泵19设置在氧化池30上,集水池29内的副产品通过氧化池30氧化处理后经脱硫副产品输送泵19排出;风机18加速脱硫副产品沉淀;
脱硫塔12内经过脱硫和热质交换后降温的干净烟气进入烟囱13内;
锅炉1的烟道内首先设置气水换热器10,与热网回水换热后,经过除尘器11除尘,再进入脱硫塔12进行脱硫处理;
气水换热器10连接吹灰控制器28;
第七阀门26设置于第六阀门25和第八阀门27之间:当吸收式热泵14进行检修时,关闭第六阀门25和第八阀门27,热网回水直接通过第七阀门26进入后续流程;
第四阀门23设置于第三阀门22和第五阀门24之间,当气水换热器10进行检修时,关闭第三阀门22和第五阀门24,热网回水直接通过第四阀门23进入后续流程。

Claims (2)

1.一种热电厂锅炉烟气余热用于集中供热的节能系统,其特征在于,所述的热电厂锅炉烟气余热用于集中供热的节能系统为脱硫塔集水池和氧化池一体的烟气余热回收系统,包括锅炉(1)、汽轮机(2)、冷凝设备(3)、除氧水箱(4)、锅炉回水泵(5)、凝结水箱(6)、低压加热器(7)、高压加热器(8)、减温减压器(9)、气水换热器(10)、除尘器(11)、脱硫塔(12)、烟囱(13)、吸收式热泵(14)、脱硫浆液循环泵(15)、工艺水泵(16)、脱硫剂输送泵(17)、风机(18)、脱硫副产品输送泵(19)和吹灰控制器(28);
热网回水通过第八阀门(27)进入吸收式热泵(14),热网回水在吸收式热泵(14)中被初次加热至50~65℃;经过初次加热的热网回水从吸收式热泵(14)出来依次通过第六阀门(25)和第五阀门(24),再进入气水换热器(10)实现二次加热至55~68℃;从气水换热器(10)出来的二次加热水体经过第三阀门(22)后,依次经过低压加热器(7)和高压加热器(8),使水体被加热至当前集中供热所需的温度,以此实现热网供水;
锅炉1产生的蒸汽分为两部分,一部分通过减温减压器(9)进入热网高压加热器(8),换热之后进入凝结水箱(6);另一部分进入汽轮机(2),之后又分为乏汽和抽汽两部分,乏汽进入冷凝设备(3),实现冷凝;抽汽分为两部分,第一部分抽汽经过第一阀门(20)进入热网低压加热器(7),换热之后进入凝结水箱(6),第二部分抽汽经过第二阀门(21)进入吸收式热泵(14)作为驱动热源,之后也进入凝结水箱(6);冷凝设备(3)中的冷凝水和凝结水箱(6)中分离出的冷凝水一起进入除氧水箱(4)进行除氧,经过除氧的水通过锅炉回水泵(5)再次回到锅炉(1)内使用;
脱硫塔(12)内的脱硫浆液通过浆液泵(15)进入吸收式热泵(14),将其热量释放到热网回水之后,降低温度的脱硫浆液再次进入脱硫塔(12)的喷淋系统,吸收烟气余热并进行脱硫,由此连续产生高温脱硫浆液并再次回到吸收式热泵(14);
脱硫塔(12)从上到下依次设置工艺水泵(16)、脱硫剂输送泵(17)和脱硫副产品输送泵(19),工艺水泵(16)用于向脱硫塔(12)内供水,脱硫剂输送泵(17)用于向脱硫塔(12)中添加脱硫剂,脱硫塔(12)内的副产品从脱硫副产品输送泵(19)排出;脱硫塔(12)上设有风机(18),加速脱硫副产品沉淀;
脱硫塔(12)内经过脱硫和热质交换后降温的干净烟气进入烟囱(13)内;
锅炉(1)的烟道内首先设置气水换热器(10),与热网回水换热后,经过除尘器(11)除尘,再进入脱硫塔(12)进行脱硫处理;
气水换热器(10)连接吹灰控制器(28);
第七阀门(26)设置于第六阀门(25)和第八阀门(27)之间:当吸收式热泵(14)进行检修时,关闭第六阀门(25)和第八阀门(27),热网回水直接通过第七阀门(26)进入后续流程;
第四阀门(23)设置于第三阀门(22)和第五阀门(24)之间,当气水换热器(10)进行检修时,关闭第三阀门(22)和第五阀门(24),热网回水直接通过第四阀门(23)进入后续流程。
2.一种热电厂锅炉烟气余热用于集中供热的节能系统,其特征在于,所述的热电厂锅炉烟气余热用于集中供热的节能系统为脱硫塔集水池和氧化池分开布置的烟气余热回收系统,包括锅炉(1)、汽轮机(2)、冷凝设备(3)、除氧水箱(4)、锅炉回水泵(5)、凝结水箱(6)、低压加热器(7)、高压加热器(8)、减温减压器(9)、气水换热器(10)、除尘器(11)、脱硫塔(12)、烟囱(13)、吸收式热泵(14)、脱硫浆液循环泵(15)、工艺水泵(16)、脱硫剂输送泵(17)、风机(18)、脱硫副产品输送泵(19)、吹灰控制器(28)、集水池(29)和氧化池(30);
热网回水通过第八阀门(27)进入吸收式热泵(14),热网回水在吸收式热泵(14)中被初次加热至50~65℃;经过初次加热的热网回水从吸收式热泵(14)出来依次通过第六阀门(25)和第五阀门(24),再进入气水换热器(10)实现二次加热至55~68℃;从气水换热器(10)出来的二次加热水体经过第三阀门(22)后,依次经过低压加热器(7)和高压加热器(8),使水体被加热至当前集中供热所需的温度,以此实现热网供水;
锅炉(1)产生的蒸汽分为两部分,一部分通过减温减压器(9)进入热网高压加热器(8),换热之后进入凝结水箱(6);另一部分进入汽轮机(2),之后又分为乏汽和抽汽两部分,乏汽进入冷凝设备(3,实现冷凝;抽汽分为二部分,第一部分抽汽经过第一阀门(20)进入热网低压加热器(7),换热之后进入凝结水箱(6),第二部分抽汽经过第二阀门(21)进入吸收式热泵(14)作为驱动热源,之后也进入凝结水箱(6);冷凝设备(3)中的冷凝水和凝结水箱(6)中分离出的冷凝水一起进入除氧水箱(4)进行除氧,经过除氧的水通过锅炉回水泵(5)再次回到锅炉(1)内使用;
脱硫塔(12)内的脱硫浆液进入集水池(29),集水池(29)出水通过浆液泵(15)进入吸收式热泵(14),将其热量释放到热网回水之后,降低温度的出水再次进入脱硫塔(12)的喷淋系统;
脱硫塔(12)上设置工艺水泵(16),用于向脱硫塔(12)内供水;
脱硫剂输送泵(17)用于向集水池(29)中添加脱硫剂;
风机(18)和脱硫副产品输送泵(19)设置在氧化池(30)上,集水池(29)内的副产品通过氧化池(30)氧化处理后经脱硫副产品输送泵(19)排出;风机(18)加速脱硫副产品沉淀;
脱硫塔(12)内经过脱硫和热质交换后降温的干净烟气进入烟囱(13)内;
锅炉(1)的烟道内首先设置气水换热器(10),与热网回水换热后,经过除尘器(11)除尘,再进入脱硫塔(12)进行脱硫处理;
气水换热器(10)连接吹灰控制器(28);
第七阀门(26)设置于第六阀门(25)和第八阀门(27)之间:当吸收式热泵(14)进行检修时,关闭第六阀门(25)和第八阀门(27),热网回水直接通过第七阀门(26)进入后续流程;
第四阀门(23)设置于第三阀门(22)和第五阀门(24)之间,当气水换热器(10)进行检修时,关闭第三阀门(22)和第五阀门(24),热网回水直接通过第四阀门(23)进入后续流程。
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