CN108722124A - 用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统及方法。该一体化系统包括多级吸收塔、设有溢流管的一级吸收液储罐、一级溶液换热器、二级溶液外循环换热器、二级溶液自循环换热器和二级溶液再生装置；多级吸收塔的级数为两级以上，自下而上分为一级吸收区和二级吸收区，设有湿烟气入口和干烟气出口；该一体化系统还设有一级溶液循环回路、二级溶液外循环回路、二级溶液自循环回路和分流装置，且分流装置使得二级溶液自循环回路与二级溶液外循环回路中的流体的流量比为(3‑5):1。该一体化系统及方法，热量利用合理、COP值较高、吸收剂消耗量小、系统投资费用低、管道堵塞冲刷问题大大减轻、系统可持续稳定运行。

Description

用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统及方法
技术领域
本发明涉及一种用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统及方法。
背景技术
传统的烟气脱白净化系统仅采用单级塔，该净化系统的弊端在于:无法合理利用系统的热量，故COP值(COP值＝系统输出能量/驱动功率，其中:驱动功率指外界额外提供的电能、蒸汽能或燃气热能)低，且吸收剂的消耗量较大、设备投资费用高；所得吸收液须要全部经再生系统来回收湿烟气中的水分，增加额外热源消耗；吸收液中的固体杂质全部会进入后续系统，如管道系统、换热器系统和吸收剂再生系统，进而会造成后续系统管道的堵塞、冲刷，若吸收液为酸性，那么，管道的腐蚀就会更加严重，严重影响系统的稳定运行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术中的烟气脱白净化系统的热量利用不合理、COP值较低、吸收剂的消耗量较大、投资费用高、管道堵塞冲刷较为严重、系统无法稳定运行的缺陷，而提供一种新型的用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统及方法。该一体化系统及方法，热量利用合理、COP值较高、吸收剂的消耗量小、系统投资费用低、管道堵塞冲刷问题大大减轻、系统可持续稳定运行。
本发明通过以下技术方案解决上述技术问题:
本发明提供一种用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统，所述一体化系统包括多级吸收塔、一级吸收液储罐、一级溶液换热器、二级溶液外循环换热器、二级溶液自循环换热器和二级溶液再生装置；
所述多级吸收塔的级数为两级以上，且所述多级吸收塔自下而上分为一级吸收区和二级吸收区；所述多级吸收塔设有湿烟气入口和干烟气出口，所述湿烟气入口用于将湿烟气送入所述一级吸收区，所述干烟气出口用于所述二级吸收区的二级烟气的排出；所述一级吸收液储罐还设有溢流管；
所述一体化系统还设有从所述一级吸收区的下部引出的、依次与所述一级吸收液储罐和所述一级溶液换热器的热流体通道连通、再返回至所述一级吸收区的上部的一级溶液循环回路；
所述一体化系统还设有从所述二级吸收区的下部引出的、依次与所述二级溶液外循环换热器的冷流体通道、所述二级溶液再生装置和所述二级溶液外循环换热器的热流体通道连通、再返回至所述二级吸收区的上部的二级溶液外循环回路；
所述一体化系统还设有从所述二级吸收区的下部引出的、先与所述二级溶液自循环换热器的热流体通道连通、再返回至所述二级吸收区的上部的二级溶液自循环回路；
所述一体化系统还设有分流装置，所述分流装置使得所述二级溶液自循环回路与所述二级溶液外循环回路中的流体的流量比为(3-5):1。
此处，需要解释说明的是，所述一级吸收区用于所述湿烟气与经所述一级溶液循环回路送入的一级溶液的传质传热、并获得一级吸收液和一级烟气、并将所述一级吸收液送至所述一级吸收液储罐。所述一级吸收液储罐用于所述一级吸收液中杂质与液体的分离、并将所述液体从所述溢流管排出。所述溢流管用于维持所述一级吸收液储罐的液位的稳定。所述二级吸收区用于所述一级烟气与经所述二级溶液外循环回路和所述二级溶液自循环回路送入的二级溶液的传质传热、并获得二级吸收液和二级烟气、并将所述二级吸收液分别送至所述二级溶液外循环换热器和所述二级溶液自循环换热器。所述一级溶液换热器用于将所述一级溶液循环回路中的一级吸收液的热量移出、并返回至所述一级吸收区。所述二级溶液外循环换热器用于将所述二级溶液外循环回路中的二级吸收液的热量移出、并将降温后的二级吸收液送至所述二级溶液再生装置。所述二级溶液再生装置用于再生二级吸收液、并获得二级溶液和水蒸气、并将所述二级溶液返回至所述二级吸收区。所述二级溶液自循环换热器用于将所述二级溶液自循环回路中的二级吸收液的热量移出、并返回至所述二级吸收区。
本发明中，较佳地，所述分流装置使得所述二级溶液自循环回路与所述二级溶液外循环回路中的流体的流量比为4:1。
本发明中，所述多级吸收塔可为现有脱硫、精馏技术中的多级吸收塔，例如，所述多级吸收塔内设有集液布气装置，所述集液布气装置将所述多级吸收塔的内部自下而上分为所述一级吸收区和所述二级吸收区；所述集液布气装置具有分级隔离底板，所述分级隔离底板用于收集二级吸收液；所述分级隔离底板上均布有连通所述一级吸收区和所述二级吸收区的竖直设置的升气管，所述升气管用于将所述一级烟气输送至所述二级反应区；所述升气管上设有挡液风帽，所述挡液风帽用于阻挡所述二级吸收液落入所述升气管中；所述多级吸收塔内还设有一级溶液喷淋管、第一二级溶液喷淋管和第二二级溶液喷淋管；所述一级溶液循环回路的入口与所述一级溶液喷淋管连通；所述二级溶液外循环回路的入口与所述第一二级溶液喷淋管连通；所述二级溶液自循环回路的入口与所述第二二级溶液喷淋管连通；所述二级吸收区内在所述第一二级溶液喷淋管和所述第二二级溶液喷淋管的上方设有除雾器。
其中，较佳地，所述一级吸收区内填充有一级填料，且所述一级填料设置于所述湿烟气入口与所述一级喷淋管的之间。
其中，较佳地，所述二级吸收区内填充有二级填料，且所述二级填料设置于所述挡液风帽与所述二级喷淋管的之间。
本发明中，所述多级吸收塔内所述二级吸收区的上方还可增设除尘装置，所述除尘装置用于除去所述二级烟气中的烟尘，所述除尘装置例如可为湿电除尘装置。设有所述除尘装置的所述一体化系统能够处理烟气含尘量高的湿烟气，如此，获得的干烟气更加清洁环保。
本发明中，所述湿烟气入口的设置位置可为本领域常规，例如，可设于所述一级吸收区的底部侧壁。
本发明中，所述一体化系统还可包括风机，所述风机用于向所述湿烟气入口提供湿烟气。
本发明中，所述一级溶液换热器、所述二级溶液外循环换热器和所述二级溶液自循环换热器的型式均可为本领域常规使用的间壁式换热器。
其中，较佳地，所述二级溶液外循环换热器和/或所述二级溶液自循环换热器的型式为板式换热器。当然，本领域技术人员可以根据湿烟气的成分和二级溶液的性质选择二级溶液外循环换热器和二级溶液自循环换热器的材质，一般而言，其材质具有耐腐蚀和耐高温的特性即可。
本发明中，较佳地，所述一体化系统设有两个以上的所述二级溶液自循环回路。上述的一体化系统，可以更好地回收湿烟气中的水分和热量。
本发明中，所述溢流管上还可设有过滤器。该一体化系统适用于一级吸收液中杂质较多的情况。
本发明中，较佳地，所述一体化系统还设有一级溶液再生装置，所述一级溶液再生装置用于再生从所述溢流管流出的一级吸收液，所述一级溶液再生装置可为现有技术中常规的能够实现所述一级吸收液中水分回收的装置。该一体化系统适用于一级溶液为脱硫、脱氮或脱汞所用的吸收剂的情况。
本发明中，所述一级溶液换热器的冷流体通道和所述二级溶液自循环换热器的冷流体通道可分别设有各自的冷源入口管道和冷源出口管道。较佳地，所述一体化系统设有冷源入口管道和冷源出口管道，所述冷源入口管道依次与所述一级溶液换热器的冷流体通道、所述二级溶液自循环换热器的冷流体通道和所述冷源出口管道连通。其中，冷源可选用工业除盐水、锅炉一网回水、锅炉二网回水、冷空气或其它冷却介质。
本发明中，所述二级溶液再生装置可为现有技术中常规的能够实现所述二级吸收液中水分回收的装置，例如，所述二级溶液再生装置包括二级溶液发生器和汽水分离器，所述二级溶液发生器设有水蒸汽出口和二级溶液出口，所述水蒸汽出口与所述汽水分离器连通，所述二级溶液出口与所述二级溶液外循环换热器的热流体通道连通。
其中，所述二级溶液发生器中提供热量的设备，可以是燃烧器热风炉与蒸发器的组合，可以是来自外部的高温蒸汽系统，也可以是电热驱动产生的蒸汽发生系统。
其中，所述汽水分离器设有二次蒸汽出口，且所述汽水分离器用于所述二级溶液发生器的蒸发出来的水蒸汽的汽水分离、并获得凝水和二次蒸汽、并将所述二次蒸汽从所述二次蒸汽出口排出。所述凝水及所述二次蒸汽经冷凝后所得凝水均属于软化水，可以直接进入二网供水系统，补充二网管路损失的水，也可用在其它生活用水方面。
其中，较佳地，所述一体化系统还设有从所述干烟气出口引出的第一干烟气出口管道，所述第一干烟气出口管道上设有烟气加热器，所述烟气加热器用于加热所述干烟气；所述二级溶液再生装置的二次蒸汽出口与所述烟气加热器的热流体通道连通。上述一体化系统，采用二级溶液再生产生的二次蒸汽可以使得干烟气的温度得到进一步提升，可以达到完全脱白羽的效果。
本发明中，所述干烟气出口按本领域常规设于所述二级吸收区的顶部。
本发明中，较佳地，所述一体化系统还设有从所述干烟气出口引出的第二干烟气出口管道，所述第二干烟气出口管道上设有烟气冷却器，所述烟气冷却器用于冷却所述干烟气；所述一体化系统还设有新风入口管道和新风出口管道，所述新风入口管道依次与所述烟气冷却器的冷流体通道、所述新风出口管道和锅炉连通。上述一体化系统，干烟气可以与进入锅炉的新风进行换热，如此，既降低了干烟气的出口温度，又进一步回收干烟气中的热量来预热新风，可以实现热量更为合理的利用。
本发明还提供一种采用前述的一体化系统的烟气脱白净化及余热回收的方法，所述方法包括如下步骤:
(1)从所述湿烟气入口送入的湿烟气与经所述一级溶液循环回路送入的一级溶液发生传质传热，获得一级吸收液和一级烟气；
(2)所述一级烟气与经所述二级溶液外循环回路和所述二级溶液自循环回路送入的二级溶液发生传质传热，获得二级吸收液和二级烟气；所述二级烟气从所述干烟气出口排出即可；其中，所述二级溶液自循环回路与所述二级溶液外循环回路中的流体的流量比为(3-5):1。
步骤(1)中，所述湿烟气的入口温度可为本领域常规，例如为50℃-150℃。
步骤(1)中，所述湿烟气中的成分通常会因来源不同而发生变化，一般来说，湿烟气中的待脱除的成分包括硫、氮和汞，因此，所述一级溶液可为本领域常规使用的脱硫、脱氮或脱汞所用的吸收剂，也可为清水。所述一级溶液较佳地为清水、5wt％-10wt％的碱金属水溶液或5wt％-10wt％的碱土金属水溶液，更佳地为5wt％的NaCl水溶液或10wt％的CaCl2溶液。所述一级溶液的入口温度可为常规的能够吸收湿烟气的温度，较佳地为10-40℃。
此处需要说明的是，当一级溶液为清水且一级吸收液中杂质不多时，冷凝回收的湿烟气中的冷凝水在一级吸收液储罐中经分离后可直接从溢流管排出。当一级溶液为清水且一级吸收液中杂质较多时，冷凝回收的湿烟气中的冷凝水在一级吸收液储罐中经分离后依次经溢流管和过滤器后排出。当一级溶液为脱硫、脱氮或脱汞所用的吸收剂时，一级吸收液中的一级溶液也可通过再生系统回收。上述三种方式的COP值都会比单级塔高。
步骤(2)中，所述二级溶液可为本领域常规使用的吸水性溶液，例如可为无机盐溶液，所述二级溶液较佳地为40wt％-60wt％的溴化锂水溶液，更佳地为50wt％的溴化锂水溶液。所述二级溶液的入口温度可为常规的能够吸收湿烟气的温度，较佳地为30-50℃。采用无机盐溶液作为二级溶液，其沸点适宜、价格低、腐蚀性小、易于再生、且能够节能节水。
步骤(2)中，较佳地，所述二级溶液自循环回路与所述二级溶液外循环回路中的流体的流量比为4:1。
在不违背本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于:该一体化系统及方法，采用单塔多级吸收，该系统功能集成度高，能够大大减轻管道堵塞冲刷问题，实现系统可持续稳定运行；能够使得干烟气的温度达到露点以上，可达到消除白雾的效果；在烟气脱白净化过程中同时完成了余热回收，节能环保，且具有良好的社会及经济效益；采用两级以上的吸收方式对湿烟气分别进行吸收，避免了温度高梯度传递过程中温品热损，故湿烟气的能量得到高效利用；每级吸收过程中烟气中的热量和水气均向吸收液侧传递，湿热烟气中的水分和热量得到分级回收利用；一级溶液回收的湿烟气中的凝水，不再进入二级溶液侧，故二级溶液再生消耗的热量大大降低，整个系统的COP值与传统单级溶液烟气净化系统相比大大提高，且二级溶液的循环量也明显降低，相应的二级溶液换热器、循环泵、二级溶液再生装置的设备投资以及二级溶液的运行费用也明显降低。
附图说明
图1为实施例1的用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统的示意图。
图2为实施例2的用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统的示意图。
图3为实施例3的用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统的示意图。
图4为实施例4的用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统的示意图。
图5为实施例5的用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统的示意图。
图6为实施例6的用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统的示意图。
附图标记说明:
多级吸收塔 10
一级吸收区 11
湿烟气入口 111
一级填料 112
一级溶液喷淋管 113
分级隔离底板 12
升气管 121
二级吸收区 13
二级填料 131
第一二级溶液喷淋管 132
第二二级溶液喷淋管 133
除雾器 134
除尘装置 135
干烟气出口 136
一级吸收液储罐 20
溢流管 21
一级溶液换热器 30
二级溶液外循环换热器 40
二级溶液再生装置 50
二次蒸汽出口 51
二级溶液自循环换热器 60
冷源入口管道 70
冷源出口管道 80
烟气加热器 90
第一二级溶液自循环回路 100
第二二级溶液自循环回路 110
烟气冷却器 120
新风入口管道 130
新风出口管道 140
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
实施例1
一、用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统
如图1所示的用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统，一体化系统包括多级吸收塔10、一级吸收液储罐20、一级溶液换热器30、二级溶液外循环换热器40、二级溶液自循环换热器60和二级溶液再生装置50；
多级吸收塔10的级数为两级以上，且多级吸收塔10自下而上分为一级吸收区11和二级吸收区13；多级吸收塔10设有湿烟气入口111，湿烟气入口111用于将湿烟气送入一级吸收区11；一级吸收液储罐20还设有溢流管21，溢流管21用于维持一级吸收液储罐20的液位的稳定；
一体化系统还设有从一级吸收区11的下部引出的、依次与一级吸收液储罐20和一级溶液换热器30的热流体通道连通、再返回至一级吸收区11的上部的一级溶液循环回路；
一体化系统还设有从二级吸收区13的下部引出的、依次与二级溶液外循环换热器40的冷流体通道、二级溶液再生装置50和二级溶液外循环换热器40的热流体通道连通、再返回至二级吸收区13的上部的二级溶液外循环回路；
一体化系统还设有从二级吸收区13的下部引出的、先与二级溶液自循环换热器60的热流体通道连通、再返回至二级吸收区13的上部的二级溶液自循环回路；
一级吸收区11用于湿烟气与经一级溶液循环回路送入的一级溶液的传质传热、并获得一级吸收液和一级烟气、并将一级吸收液送至一级吸收液储罐20；一级溶液换热器30用于将一级溶液循环回路中的一级吸收液的热量移出、并返回至一级吸收区11。
二级吸收区13用于一级烟气与经二级溶液外循环回路和二级溶液自循环回路送入的二级溶液的传质传热、并获得二级吸收液和二级烟气、并将二级吸收液分别送至二级溶液外循环换热器40和二级溶液自循环换热器60；二级溶液外循环换热器40用于将二级溶液外循环回路中的二级吸收液的热量移出、并将降温后的二级吸收液送至二级溶液再生装置50，二级溶液再生装置50用于再生二级吸收液、并获得二级溶液和水蒸气、并将二级溶液返回至二级吸收区13；二级溶液自循环换热器60用于将二级溶液自循环回路中的二级吸收液的热量移出、并返回至二级吸收区13；多级吸收塔10还设有干烟气出口136，干烟气出口136用于将二级烟气排出。
其中，多级吸收塔10内设有集液布气装置，集液布气装置将多级吸收塔10的内部自下而上分为一级吸收区11和二级吸收区13；集液布气装置具有分级隔离底板12，分级隔离底板12用于收集二级吸收液；分级隔离底板12上均布有连通一级吸收区11和二级吸收区13的竖直设置的升气管121，升气管121用于将一级烟气输送至二级反应区；升气管121上设有挡液风帽，挡液风帽用于阻挡二级吸收液落入升气管121中；多级吸收塔10内还设有一级溶液喷淋管113、第一二级溶液喷淋管132和第二二级溶液喷淋管133；一级溶液循环回路的入口与一级溶液喷淋管113连通；二级溶液外循环回路的入口与第一二级溶液喷淋管132连通；二级溶液自循环回路的入口与第二二级溶液喷淋管133连通；二级吸收区13内在第一二级溶液喷淋管132和第二二级溶液喷淋管133的上方设有除雾器134。
其中，一级吸收区11内填充有一级填料112，且一级填料112设置于湿烟气入口111与一级喷淋管的之间。
其中，二级吸收区13内填充有二级填料131，且二级填料131设置于挡液风帽与二级喷淋管的之间。
其中，湿烟气入口111设于一级吸收区11的底部侧壁。
其中，一体化系统还包括风机，风机用于向湿烟气入口111提供湿烟气。
其中，一体化系统还设有一级溶液再生装置，一级溶液再生装置用于再生从溢流管21流出的一级吸收液。
其中，一级溶液换热器30、二级溶液外循环换热器40和二级溶液自循环换热器60的型式均为间壁式换热器。
其中，二级溶液外循环换热器40和二级溶液自循环换热器60的型式为板式换热器。
其中，一体化系统设有冷源入口管道70和冷源出口管道80，冷源入口管道70依次与一级溶液换热器30的冷流体通道、二级溶液自循环换热器60的冷流体通道和冷源出口管道80连通。其中，冷源为来自外部的低温除盐水10-45℃。
其中，二级溶液再生装置50包括二级溶液发生器和汽水分离器，二级溶液发生器设有水蒸汽出口和二级溶液出口，水蒸汽出口与汽水分离器连通，二级溶液出口与二级溶液外循环换热器40的热流体通道连通。
其中，汽水分离器设有二次蒸汽出口51，且汽水分离器用于二级溶液发生器的蒸发出来的水蒸汽的汽水分离、并获得凝水和二次蒸汽、并将二次蒸汽从二次蒸汽出口51排出。
其中，干烟气出口136设于二级吸收区13的顶部。
二、烟气脱白净化及余热回收的方法
一种采用上述的一体化系统的烟气脱白净化及余热回收的方法，该方法包括如下步骤:
(1)从湿烟气入口111送入的湿烟气与经一级溶液循环回路送入的一级溶液发生传质传热，获得一级吸收液和一级烟气；一级吸收液经一级吸收液储罐20稳压后，再经一级溶液换热器30降温后，返回至一级吸收区11；
(2)一级烟气与经二级溶液外循环回路和二级溶液自循环回路送入的二级溶液发生传质传热，获得二级吸收液和二级烟气；
二级烟气从干烟气出口136排出；二级吸收液分成两股，其中:一股二级吸收液经二级溶液外循环换热器40升温后，进入二级溶液再生装置50再生，得二级溶液和水蒸气，水蒸气排出即可，而二级溶液经二级溶液外循环换热器40降温后返回至二级吸收区13；剩余一股二级吸收液经二级溶液自循环换热器60降温后返回至二级吸收区13。
步骤(1)中，湿烟气的入口温度为90℃，湿烟气的进口流量为100000Nm3/h；一级溶液为清水，一级溶液的入口温度为30℃，一级溶液的循环流量为150m3/h。
步骤(2)中，二级溶液为50wt％的溴化锂水溶液，流量为150m3/h，二级溶液的入口温度为50℃；二级溶液自循环回路与二级溶液外循环回路中的流体的流量比为3:1；二级溶液自循环回路和二级溶液外循环回路中二级溶液的总循环量为200m3/h；干烟气出口136温度为50℃。
技术效果及效果数据:该一体化系统，在运行过程中，不会出现管道堵塞冲刷的问题，且能够持续稳定运行；干烟气出口136不会出现白雾；系统的COP值为2.8；冷源出口温度为50℃，刚好达到锅炉二网供水要求。
实施例2
一、用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统
如图2所示的一体化系统中，多级吸收塔10内二级吸收区13的上方还设有湿电除尘装置135，其余同实施例1的一体化系统。
二、烟气脱白净化及余热回收的方法
一种采用上述的一体化系统的烟气脱白净化及余热回收的方法，方法的步骤同实施例1，工艺参数略有不同，具体如下:
步骤(1)中，湿烟气的入口温度为80℃，湿烟气的进口流量为125000Nm3/h；一级溶液为5wt％的NaCl水溶液，一级溶液的入口温度为40℃，一级溶液的循环流量为200m3/h。
步骤(2)中，二级溶液为50wt％的溴化锂水溶液，流量为100m3/h，二级溶液的入口温度为55℃；二级溶液自循环回路与二级溶液外循环回路中的流体的流量比为4:1；二级溶液自循环回路和二级溶液外循环回路中二级溶液的总循环量为125m3/h；干烟气出口136温度为65℃。
技术效果及效果数据:该一体化系统，在运行过程中，不会出现管道堵塞冲刷的问题，且能够持续稳定运行；干烟气出口136不会出现白雾；系统的COP值为1.8，冷源出口温度为45-55℃，刚好达到锅炉二网供水要求。
实施例3
一、用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统
如图3所示的一体化系统中，一体化系统还设有从干烟气出口136引出的第一干烟气出口136管道，第一干烟气出口136管道上设有烟气加热器90，烟气加热器90用于加热干烟气；二级溶液发生器还设有二次蒸汽出口51，二次蒸汽出口51与烟气加热器90的热流体通道连通，其余同实施例1的一体化系统。
二、烟气脱白净化及余热回收的方法
一种采用上述的一体化系统的烟气脱白净化及余热回收的方法，方法的步骤同实施例1，工艺参数略有不同，具体如下:
步骤(1)中，湿烟气的入口温度为90℃，湿烟气的进口流量为200000Nm3/h；一级溶液为10wt％的CaCl2水溶液，一级溶液的入口温度为35℃，一级溶液的循环流量为400m3/h。
步骤(2)中，二级溶液为50wt％的溴化锂水溶液，流量为300m3/h；二级溶液的入口温度为55℃；二级溶液自循环回路与二级溶液外循环回路中的流体的流量比为3:1；二级溶液自循环回路和二级溶液外循环回路中二级溶液的总循环量为400m3/h；干烟气出口136温度为39℃。
技术效果及效果数据:该一体化系统，在运行过程中，不会出现管道堵塞冲刷的问题，且能够持续稳定运行；干烟气出口136不会出现白雾；系统的COP值为3.1，冷源出口温度为45-55℃，刚好达到锅炉二网供水要求。
实施例4
一、用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统
如图4所示的一体化系统中，一体化系统设有两个二级溶液自循环回路，分别记作第一二级溶液自循环回路100和第二二级溶液自循环回路110，且冷源的输送方式如图4所示，其余同实施例1的一体化系统。
二、烟气脱白净化及余热回收的方法
一种采用上述的一体化系统的烟气脱白净化及余热回收的方法，方法的步骤同实施例1，工艺参数略有不同，具体如下:
步骤(1)中，湿烟气的入口温度为75℃，湿烟气的进口流量为60000Nm3/h；一级溶液为5wt％的NaCl水溶液，一级溶液的入口温度为40℃，一级溶液的循环流量为100m3/h。
步骤(2)中，二级溶液为50wt％的溴化锂水溶液，流量为120m3/h，二级溶液的入口温度为50℃；二级溶液自循环回路与二级溶液外循环回路中的流体的流量比为4:1；二级溶液自循环回路和二级溶液外循环回路中二级溶液的总循环量为150m3/h；干烟气出口136温度为55℃。
技术效果及效果数据:该一体化系统，在运行过程中，不会出现管道堵塞冲刷的问题，且能够持续稳定运行；干烟气出口136不会出现白雾；系统的COP值为2.5，冷源出口温度为45-55℃，刚好达到锅炉二网供水要求。
实施例5
一、用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统
如图5所示的一体化系统中，一体化系统还设有从干烟气出口136引出的第二干烟气出口136管道、新风入口管道130和新风出口管道140，第二干烟气出口136管道上设有烟气冷却器120，烟气冷却器120用于冷却干烟气；新风入口管道130依次与烟气冷却器120的冷流体通道、新风出口管道140和锅炉的连通，其余同实施例1的一体化系统。
二、烟气脱白净化及余热回收的方法
一种采用上述的一体化系统的烟气脱白净化及余热回收的方法，方法的步骤同实施例1，工艺参数略有不同，具体如下:
步骤(1)中，湿烟气的入口温度为90℃，湿烟气的进口流量为400000Nm3/h；一级溶液为10wt％的CaCl2水溶液，一级溶液的入口温度为30℃，一级溶液的循环流量为500m3/h。
步骤(2)中，二级溶液为50wt％的溴化锂水溶液，流量为400m3/h，二级溶液的入口温度为50℃；二级溶液自循环回路与二级溶液外循环回路中的流体的流量比为5:1；二级溶液自循环回路和二级溶液外循环回路中二级溶液的总循环量为480m3/h；干烟气出口136温度为45℃。
技术效果及效果数据:该一体化系统，在运行过程中，不会出现管道堵塞冲刷的问题，且能够持续稳定运行；干烟气出口136不会出现白雾；系统的COP值为2.2，冷源出口温度为45-55℃，刚好达到锅炉二网供水要求。
实施例6
一、用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统
如图6所示的一体化系统中，一级溶液换热器30的冷流体通道和二级溶液自循环换热器60的冷流体通道分别设有各自的冷源入口管道70和冷源出口管道80，其余同实施例1的一体化系统。
二、烟气脱白净化及余热回收的方法
一种采用上述的一体化系统的烟气脱白净化及余热回收的方法，方法的步骤同实施例1，工艺参数略有不同，具体如下:
步骤(1)中，湿烟气的入口温度为100℃，湿烟气的进口流量为80000Nm3/h；一级溶液为5wt％的NaCl水溶液，一级溶液的入口温度为30℃，一级溶液的循环流量为100m3/h。
步骤(2)中，二级溶液为50wt％的溴化锂水溶液，流量为150m3/h，二级溶液的入口温度为55℃；二级溶液自循环回路与二级溶液外循环回路中的流体的流量比为5:1；二级溶液自循环回路和二级溶液外循环回路中二级溶液的总循环量为180m3/h；干烟气出口136温度为60℃。
技术效果及效果数据:该一体化系统，在运行过程中，不会出现管道堵塞冲刷的问题，且能够持续稳定运行；干烟气出口136不会出现白雾；系统的COP值为2.4，冷源出口温度为45-55℃，刚好达到锅炉二网供水要求。
对比例1
一、传统烟气脱白净化系统
传统烟气脱白净化系统为CN 206771805 U的实施例1的开式吸收式热泵系统。
二、烟气脱白净化及余热回收的方法
一种采用上述的开式吸收式热泵系统的烟气脱白净化及余热回收的方法，工艺参数具体如下:
湿烟气的入口温度和进口流量同实施例1；吸收剂为75wt％的NaCl水溶液，吸收剂的流量为500m3/h，吸收剂的温度为50℃；干烟气出口136温度为50℃。
技术效果及效果数据:该一体化系统，在运行过程中，时常出现管道堵塞冲刷的问题，系统不能够持续稳定运行；干烟气出口136不会出现白雾；系统的COP值为1.6。
根据实施例和对比例1的效果数据可知，对于同样的湿烟气，为了实现脱白雾的技术效果，对比例1所需的吸收剂的流量远远大于实施例，且对比例1的系统COP值远远小于实施例。由此可知，本发明的一体化系统实现了明显优于现有技术的技术效果。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统，其特征在于，所述一体化系统包括多级吸收塔、一级吸收液储罐、一级溶液换热器、二级溶液外循环换热器、二级溶液自循环换热器和二级溶液再生装置；
所述多级吸收塔的级数为两级以上，且所述多级吸收塔自下而上分为一级吸收区和二级吸收区；所述多级吸收塔设有湿烟气入口和干烟气出口，所述湿烟气入口用于将湿烟气送入所述一级吸收区，所述干烟气出口用于所述二级吸收区的二级烟气的排出；所述一级吸收液储罐还设有溢流管；
所述一体化系统还设有从所述一级吸收区的下部引出的、依次与所述一级吸收液储罐和所述一级溶液换热器的热流体通道连通、再返回至所述一级吸收区的上部的一级溶液循环回路；
所述一体化系统还设有从所述二级吸收区的下部引出的、依次与所述二级溶液外循环换热器的冷流体通道、所述二级溶液再生装置和所述二级溶液外循环换热器的热流体通道连通、再返回至所述二级吸收区的上部的二级溶液外循环回路；
所述一体化系统还设有从所述二级吸收区的下部引出的、先与所述二级溶液自循环换热器的热流体通道连通、再返回至所述二级吸收区的上部的二级溶液自循环回路；
所述一体化系统还设有分流装置，所述分流装置使得所述二级溶液自循环回路与所述二级溶液外循环回路中的流体的流量比为(3-5):1。
2.如权利要求1所述的用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统，其特征在于，所述分流装置使得所述二级溶液自循环回路与所述二级溶液外循环回路中的流体的流量比为4:1。
3.如权利要求1所述的用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统，其特征在于，所述多级吸收塔内设有集液布气装置，所述集液布气装置将所述多级吸收塔的内部自下而上分为所述一级吸收区和所述二级吸收区；所述集液布气装置具有分级隔离底板，所述分级隔离底板用于收集二级吸收液；所述分级隔离底板上均布有连通所述一级吸收区和所述二级吸收区的竖直设置的升气管，所述升气管用于将所述一级烟气输送至所述二级反应区；所述升气管上设有挡液风帽，所述挡液风帽用于阻挡所述二级吸收液落入所述升气管中；所述多级吸收塔内还设有一级溶液喷淋管、第一二级溶液喷淋管和第二二级溶液喷淋管；所述一级溶液循环回路的入口与所述一级溶液喷淋管连通；所述二级溶液外循环回路的入口与所述第一二级溶液喷淋管连通；所述二级溶液自循环回路的入口与所述第二二级溶液喷淋管连通；所述二级吸收区内在所述第一二级溶液喷淋管和所述第二二级溶液喷淋管的上方设有除雾器；
其中，较佳地，所述一级吸收区内填充有一级填料，且所述一级填料设置于所述湿烟气入口与所述一级喷淋管的之间；
其中，较佳地，所述二级吸收区内填充有二级填料，且所述二级填料设置于所述挡液风帽与所述二级喷淋管的之间。
4.如权利要求1所述的用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统，其特征在于，所述多级吸收塔内所述二级吸收区的上方还设有除尘装置，所述除尘装置用于除去所述二级烟气中的烟尘，所述除尘装置较佳地为湿电除尘装置。
5.如权利要求1所述的用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统，其特征在于，所述二级溶液外循环换热器和/或所述二级溶液自循环换热器的型式为板式换热器。
6.如权利要求1所述的用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统，其特征在于，所述一体化系统设有两个以上的所述二级溶液自循环回路。
7.如权利要求1所述的用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统，其特征在于，所述一体化系统设有冷源入口管道和冷源出口管道，所述冷源入口管道依次与所述一级溶液换热器的冷流体通道、所述二级溶液自循环换热器的冷流体通道和所述冷源出口管道连通。
8.如权利要求1所述的用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统，其特征在于，所述一体化系统还设有从所述干烟气出口引出的第一干烟气出口管道，所述第一干烟气出口管道上设有烟气加热器，所述烟气加热器用于加热所述干烟气；所述二级溶液再生装置的二次蒸汽出口与所述烟气加热器的热流体通道连通。
9.如权利要求1所述的用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统，其特征在于，所述一体化系统还设有从所述干烟气出口引出的第二干烟气出口管道，所述第二干烟气出口管道上设有烟气冷却器，所述烟气冷却器用于冷却所述干烟气；所述一体化系统还设有新风入口管道和新风出口管道，所述新风入口管道依次与所述烟气冷却器的冷流体通道、所述新风出口管道和锅炉连通。
10.一种采用如权利要求利要求1-9任一项所述的用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统的烟气脱白净化及余热回收的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤:
(1)从所述湿烟气入口送入的湿烟气与经所述一级溶液循环回路送入的一级溶液发生传质传热，获得一级吸收液和一级烟气；
(2)所述一级烟气与经所述二级溶液外循环回路和所述二级溶液自循环回路送入的二级溶液发生传质传热，获得二级吸收液和二级烟气，所述二级烟气从所述干烟气出口排出即可；其中，所述二级溶液自循环回路与所述二级溶液外循环回路中的流体的流量比为(3-5):1；
其中，较佳地，步骤(1)中，所述湿烟气的入口温度为50℃-150℃；
其中，较佳地，步骤(1)中，所述一级溶液为清水、5wt％-10wt％的碱金属水溶液或5wt％-10wt％的碱土金属水溶液，更佳地为5wt％的NaCl水溶液或10wt％的CaCl2溶液；
其中，较佳地，步骤(1)中，所述一级溶液的入口温度为10-40℃；
其中，较佳地，步骤(2)中，所述二级溶液为40wt％-60wt％的溴化锂水溶液，更佳地为50wt％的溴化锂水溶液；
其中，较佳地，步骤(2)中，所述二级溶液的入口温度为30-50℃；
其中，较佳地，步骤(2)中，所述二级溶液自循环回路与所述二级溶液外循环回路中的流体的流量比为4:1。
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