CN108317503A - 一种燃煤电站锅炉排烟余热与水回收系统及运行方法 - Google Patents

一种燃煤电站锅炉排烟余热与水回收系统及运行方法 Download PDF

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Abstract

一种燃煤电站锅炉排烟余热与水回收系统及运行方法，该系统包括发生器、吸收器、溶液处理装置、溶液泵和冷凝器；发生器蒸汽入口与汽轮机抽汽口连通，蒸汽凝结水出口与汽轮机冷却回热系统连通，发生器浓溶液出口与吸收器浓溶液入口连通；脱硫塔烟气出口与吸收器烟气入口连通，吸收器烟气出口与烟囱连通；吸收器稀溶液出口与溶液处理装置连通；溶液处理装置溶液出口经溶液泵与发生器稀溶液入口连通；发生器蒸汽出口与冷凝器连通；冷凝器冷却工质进出口与汽轮机冷却回热系统连通；吸收器冷却工质通过管路和循环泵与暖风器连通；本发明还公开了该系统的运行方法；本发明系统简单，能量梯级利用程度高，系统能效水平高，节能、节水效果显著。

Description

一种燃煤电站锅炉排烟余热与水回收系统及运行方法
技术领域
本发明涉及燃煤电站锅炉技术领域，具体涉及一种燃煤电站锅炉排烟余热与水回收系统及运行方法。
背景技术
提高燃煤电站效率、降低燃煤电站污染物排放是电力行业发展长期关注、重点解决的关键问题。随着技术的发展，低压省煤器广泛用于锅炉排烟的余热回收，电站锅炉排烟余热回收可以提高燃煤电站效率。对锅炉排烟进行处理，可以降低燃煤电站污染物排放水平，现代燃煤电站锅炉尾部均布置有除尘器脱除烟气中的固体污染物，布置有脱硫塔去除锅炉中的二氧化硫。现代脱硫工艺主要为湿式脱硫工艺，造成燃煤锅炉脱硫塔后为高含湿气体，高含湿气体的直接排放，造成锅炉烟囱冒“白烟”，这是由烟气中的水蒸气排出烟囱凝结造成的。烟气脱水是解决这一问题的必然选择。
现有烟气脱水工艺主要采用间壁式冷却的方式，系统庞大且运行安全稳定性较差。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种燃煤电站锅炉排烟余热与水回收系统及运行方法，本发明系统按照能量梯级利用的原理，将燃煤发电过程、余热回收过程等有机的结合在一起，大幅度提高系统效率；本发明系统简单，能量梯级利用程度高，系统能效水平高，节能、节水效果显著。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种燃煤电站锅炉排烟余热与水回收系统，包括依次相连的锅炉1、汽轮机7、汽轮机冷却回热系统8、低压省煤器2、除尘器3、脱硫塔4和烟囱5，还包括发生器61、吸收器62、溶液处理装置63、溶液泵64和冷凝器65；所述发生器61的蒸汽入口与汽轮机7抽汽口连通，蒸汽凝结水出口与汽轮机冷却回热系统8连通，发生器61的浓溶液出口与吸收器62浓溶液入口连通，；脱硫塔4烟气出口与吸收器62烟气入口连通，吸收器62烟气出口与烟囱5连通；吸收器62稀溶液出口与溶液处理装置63连通；溶液处理装置63溶液出口经溶液泵64与发生器61稀溶液入口连通；发生器61蒸汽出口与冷凝器65连通；冷凝器65冷却工质进出口与汽轮机冷却回热系统8连通；吸收器62冷却工质通过管路和循环泵66与暖风器67连通，暖风器67空气入口与环境连通，空气出口与锅炉1空气入口连通。
空气在暖风器67中被加热至45～65℃；
所述发生器61、吸收器62中的溶液工质对为氯化钙和水。
所述浓溶液为高浓度盐溶液。
所述燃煤电站锅炉排烟余热与水回收系统的运行方法，锅炉1、汽轮机7、汽轮机冷却回热系统8构成燃煤发电系统；锅炉1的锅炉排烟首先进入低压省煤器2，利用从汽轮机冷却回热系统8中引出的水对烟气进行冷却，通过调整低压省煤器2从汽轮机冷却回热系统8引出水的流量与温度，控制低压省煤器2出口烟温在75℃～100℃，然后烟气经除尘器3除尘，脱硫塔4中脱硫后，进入吸收器62，烟气中的水分被从发生器61送入吸收器62的浓溶液吸收，同时利用吸收作用产生的热量提高烟气温度，经脱水升温后的烟气通过烟囱5排入大气环境，通过控制进入吸收器62的溶液浓度，控制送入烟囱5中的烟气温度，控制目标为：吸收器62烟气出口温度为60～80℃；
浓溶液从发生器61中送入吸收器62，浓溶液与锅炉排烟直接接触，利用浓溶液的吸收作用脱除烟气中的水分，浓溶液吸收水分后变成稀溶液，稀溶液进入溶液处理装置63去除稀溶液中的灰尘杂质，处理后的稀溶液送入发生器61，在发生器61中，利用从汽轮机7中抽出蒸汽的热量去除稀溶液中的水分，浓溶液送入吸收器62中，发生器61中产生的蒸汽送入冷凝器65中，利用在汽轮机冷却回热系统8中引出的冷却介质对蒸汽进行冷却；
吸收器62中通过产生的多余的热量，通过循环水管路送入暖风器67对空气进行加热，加热后的空气送入锅炉1中，通过控制循环泵66内的工质流量，控制暖风器67空气出口温度为45℃～65℃。
本发明系统采用浓盐溶液与脱硫塔后锅炉排烟直接接触，吸收锅炉烟气中的水分，同时回收水分潜热，浓溶液吸收过程回收的热量一部分用于加热锅炉烟气、一部分回收用于预热锅炉送风，该系统采用汽轮机抽汽驱动，通过溶液处理装置对调节溶液浓度并去除溶液中的杂质。和现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)吸收过程：易挥发组分在气相中的分压力高于溶液中该组分的蒸汽压力，它的分子更多地进入溶液中，同时放热；在吸收器中，锅炉排烟与弄盐溶液直接接触，烟气中的水分被溶液吸收，同时放热，提高烟气温度，多余热量通过冷却介质带出；本发明通过吸收作用实现了锅炉排烟余热与水的同时回收，节能节水效果显著。
(2)本发明采用直接接触方式回收锅炉排烟余热和水，无换热面，系统稳定可靠。
(3)本发明构造了锅炉排烟余热与水回收一体化系统，该系统按照能量梯级利用的原理。将燃煤发电过程、余热回收过程等有机的结合在一起，大幅度提高系统效率。
总之，本发明系统简单，能量梯级利用程度高，系统能效水平高，节能、节水效果显著。
附图说明
图1为本发明燃煤电站锅炉排烟余热与水回收系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，本发明一种燃煤电站锅炉排烟余热与水回收系统，包括依次相连的锅炉1、汽轮机7、汽轮机冷却回热系统8、低压省煤器2、除尘器3、脱硫塔4和烟囱5，还包括发生器61、吸收器62、溶液处理装置63、溶液泵64和冷凝器65；所述发生器61的蒸汽入口与汽轮机7抽汽口连通，蒸汽凝结水出口与汽轮机冷却回热系统8连通，发生器61的浓溶液出口与吸收器62浓溶液入口连通，；脱硫塔4烟气出口与吸收器62烟气入口连通，吸收器62烟气出口与烟囱5连通；吸收器62稀溶液出口与溶液处理装置63连通；溶液处理装置63溶液出口经溶液泵64与发生器61稀溶液入口连通；发生器61蒸汽出口与冷凝器65连通；冷凝器65冷却工质进出口与汽轮机冷却回热系统8连通；吸收器62冷却工质通过管路和循环泵66与暖风器67连通，暖风器67空气入口与环境连通，空气出口与锅炉1空气入口连通。
作为本发明的优选实施方式，空气在暖风器67中被加热至45～65℃；
作为本发明的优选实施方式，所述发生器61、吸收器62中的溶液工质对为氯化钙和水。
作为本发明的优选实施方式，所述浓溶液为高浓度盐溶液，其盐的质量浓度为45％～60％。
所述燃煤电站锅炉排烟余热与水回收系统的运行方法，锅炉1、汽轮机7、汽轮机冷却回热系统8构成燃煤发电系统；锅炉1的锅炉排烟首先进入低压省煤器2，利用从汽轮机冷却回热系统8中引出的水对烟气进行冷却，通过调整低压省煤器2从汽轮机冷却回热系统8引出水的流量与温度，控制低压省煤器2出口烟温在75℃～100℃，然后烟气经除尘器3除尘，脱硫塔4中脱硫后，进入吸收器62，烟气中的水分被从发生器61送入吸收器62的浓溶液吸收，同时利用吸收作用产生的热量提高烟气温度，经脱水升温后的烟气通过烟囱5排入大气环境，通过控制进入吸收器62的溶液浓度，控制送入烟囱5中的烟气温度，控制目标为：吸收器62烟气出口温度为60～80℃；浓溶液从发生器61中送入吸收器62，浓溶液与锅炉排烟直接接触，利用浓溶液的吸收作用脱除烟气中的水分，浓溶液吸收水分后变成稀溶液，稀溶液进入溶液处理装置63去除稀溶液中的灰尘杂质，处理后的稀溶液送入发生器61，在发生器61中，利用从汽轮机7中抽出蒸汽的热量去除稀溶液中的水分，浓溶液送入吸收器62中，发生器61中产生的蒸汽送入冷凝器65中，利用在汽轮机冷却回热系统8中引出的冷却介质对蒸汽进行冷却；吸收器62中通过产生的多余的热量，通过循环水管路送入暖风器67对空气进行加热，加热后的空气送入锅炉1中，通过控制循环泵66内的工质流量，控制暖风器67空气出口温度为45℃～65℃。

Claims (5)

1.一种燃煤电站锅炉排烟余热与水回收系统，包括依次相连的锅炉(1)、汽轮机(7)、汽轮机冷却回热系统(8)、低压省煤器(2)、除尘器(3)、脱硫塔(4)和烟囱(5)；其特征在于：还包括发生器(61)、吸收器(62)、溶液处理装置(63)、溶液泵(64)和冷凝器(65)；所述发生器(61)的蒸汽入口与汽轮机(7)抽汽口连通，蒸汽凝结水出口与汽轮机冷却回热系统(8)连通，发生器(61)的浓溶液出口与吸收器(62)浓溶液入口连通，；脱硫塔(4)烟气出口与吸收器(62)烟气入口连通，吸收器(62)烟气出口与烟囱(5)连通；吸收器(62)稀溶液出口与溶液处理装置(63)连通；溶液处理装置(63)溶液出口经溶液泵(64)与发生器(61)稀溶液入口连通；发生器(61)蒸汽出口与冷凝器(65)连通；冷凝器(65)冷却工质进出口与汽轮机冷却回热系统(8)连通；吸收器(62)冷却工质通过管路和循环泵(66)与暖风器(67)连通，暖风器(67)空气入口与环境连通，空气出口与锅炉(1)空气入口连通。
2.根据权利要求1所述的一种燃煤电站锅炉排烟余热与水回收系统，其特征在于：空气在暖风器(67)中被加热至45～65℃。
3.根据权利要求1所述的一种燃煤电站锅炉排烟余热与水回收系统，其特征在于：所述发生器(61)、吸收器(62)中的溶液工质对为氯化钙和水。
4.根据权利要求1所述的一种燃煤电站锅炉排烟余热与水回收系统，其特征在于：所述浓溶液为高浓度盐溶液。
5.权利要求1至4任一项燃煤电站锅炉排烟余热与水回收系统的运行方法，其特征在于：锅炉(1)、汽轮机(7)、汽轮机冷却回热系统(8)构成燃煤发电系统；锅炉(1)的锅炉排烟首先进入低压省煤器(2)，利用从汽轮机冷却回热系统(8)中引出的水对烟气进行冷却，通过调整低压省煤器(2)从汽轮机冷却回热系统(8)引出水的流量与温度，控制低压省煤器(2)出口烟温在75℃～100℃，然后烟气经除尘器(3)除尘，脱硫塔(4)中脱硫后，进入吸收器(62)，烟气中的水分被从发生器(61)送入吸收器(62)的浓溶液吸收，同时利用吸收作用产生的热量提高烟气温度，经脱水升温后的烟气通过烟囱(5)排入大气环境，通过控制进入吸收器(62)的溶液浓度，控制送入烟囱(5)中的烟气温度，控制目标为：吸收器(62)烟气出口温度为60～80℃；
浓溶液从发生器(61)中送入吸收器(62)，浓溶液与锅炉排烟直接接触，利用浓溶液的吸收作用脱除烟气中的水分，浓溶液吸收水分后变成稀溶液，稀溶液进入溶液处理装置(63)去除稀溶液中的灰尘杂质，处理后的稀溶液送入发生器(61)，在发生器(61)中，利用从汽轮机(7)中抽出蒸汽的热量去除稀溶液中的水分，浓溶液送入吸收器(62)中，发生器(61)中产生的蒸汽送入冷凝器(65)中，利用在汽轮机冷却回热系统(8)中引出的冷却介质对蒸汽进行冷却；
吸收器(62)中通过产生的多余的热量，通过循环水管路送入暖风器(67)对空气进行加热，加热后的空气送入锅炉(1)中，通过控制循环泵(66)内的工质流量，控制暖风器(67)空气出口温度为45℃～65℃。
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