CN108954361A - 基于烟气冷凝消白烟的余热利用装置及回收余热的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于烟气冷凝消白烟的余热利用装置及回收余热的方法，包括烟气余热换热器、凝结水循环系统、烟气冷凝换热器和冷却水循环系统，凝结水循环系统与烟气余热换热器连接，烟气余热换热器与吸收塔连接，吸收塔通过管道与烟气凝结水换热器连接，烟气冷凝换热器与冷却水循环系统连接，管道上设置有冷凝水输送管，烟气冷凝换热器通过冷凝水输送管与烟气冷凝水处理系统连接。本发明能够有效回收并利用消除烟气白烟过程中的烟气热量，设备材质要求低、所需冷凝烟气的水量少，降低了废水排放量，利用凝结水循环系统和烟气余热换热器能够有效吸收烟气中的部分热量，使烟气温度降低至90～105℃，将被吸收的热量回收用于加热汽机凝结水。

Description

基于烟气冷凝消白烟的余热利用装置及回收余热的方法
技术领域
本发明涉及一种基于烟气冷凝消白烟的余热利用装置及回收余热的方法，属于燃煤发电厂烟气脱白技术领域。
背景技术
燃煤电站锅炉尾部烟气在排入大气的过程中因温度降低，烟气中部分汽态水和污染物会发生凝结，在烟囱口形成雾状水汽，雾状水汽会因天空背景色和天空光照、观察角度等原因发生颜色的细微变化，形成“有色烟羽”，通常为白色、灰白色或蓝色等颜色。
一般，对吸收塔后饱和湿烟气降温，通过收集烟气中液滴和饱和水蒸气中水分的方式，减少溶解性盐类和可凝结颗粒物的排放是烟气脱白的有效手段，但是吸收塔后饱和湿烟气具有酸腐性，会对设备有所腐蚀，因而对设备材质要求高，造成工程成本高，同时烟气冷凝的水量过大，不易处理，严重时会影响脱硫系统水平衡或收集的冷凝水无法处理使用，增加废水排放。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种对设备材质要求低、冷凝烟气水量少的基于烟气冷凝消白烟的余热利用装置及回收余热的方法，能够有效回收并利用消除烟气白烟过程中的烟气热量。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：一种基于烟气冷凝消白烟的余热利用装置，包括烟气余热换热器、凝结水循环系统、烟气冷凝换热器和冷却水循环系统，凝结水循环系统与烟气余热换热器连接，烟气余热换热器与吸收塔连接，吸收塔通过烟道与烟气凝结水换热器连接，烟气冷凝换热器与冷却水循环系统连接，烟道上设置有冷凝水输送管，所述烟气冷凝换热器通过冷凝水输送管与烟气冷凝水处理系统连接。
前述的一种基于烟气冷凝消白烟的余热利用装置中，所述凝结水循环系统包括第一级低压加热器、第二级低压加热器、A凝结水增压泵和B凝结水增压泵，烟气余热换热器与第二级低压加热器的出口连接，第一级低压加热器与第二级低压加热器连接，第一级低压加热器的入口与A凝结水增压泵和/或B凝结水增压泵连接，A凝结水增压泵与所述烟气余热换热器连接，B凝结水增压泵与烟气余热换热器连接。凝结水取自第一级低压加热器入口，经A凝结水增压泵和/或B凝结水增压泵送入烟气余热换热器加热，加热后的凝结水回到第二级低压加热器出口。
前述的一种基于烟气冷凝消白烟的余热利用装置中，所述冷却水循环系统包括冷却塔、A冷却水循环泵和B冷却水循环泵，冷却塔与A冷却水循环泵和/或B冷却水循环泵连接，A冷却水循环泵与所述烟气冷凝换热器连接，和/或B冷却水循环泵与所述烟气冷凝换热器连接。
前述的一种基于烟气冷凝消白烟的余热利用装置中，所述烟气冷凝水处理系统包括集水箱和两组输水泵，集水箱的入水口与烟气冷凝换热器连接，集水箱的出水口与输水泵连接。
前述的一种基于烟气冷凝消白烟的余热利用装置中，所述烟气余热换热器选用H翅片管式换热器或塑料管式换热器。
前述的一种基于烟气冷凝消白烟的余热利用装置中，所述烟气冷凝换热器选用光管管式换热器。
前述的一种基于烟气冷凝消白烟的余热利用装置中，所述烟气余热换热器的材质为ND钢或氟塑料。ND钢是一种耐硫酸低温露点腐蚀的钢材，采用ND钢材质的烟气余热换热器使用寿命长。
还提供了一种利用前述基于烟气冷凝消白烟的余热利用装置回收余热的方法，包括如下步骤：将温度为120℃～150℃的烟气送入烟气余热换热器，凝结水循环系统通过烟气余热换热器吸收烟气的部分热量，使烟气温度降低至90℃～105℃；从烟气中吸收的部分热量可用于加热汽机凝结水，加强本发明余热利用装置的余热利用能力，节约能耗。
将温度为90℃～105℃的烟气送入吸收塔，吸收塔排出温度为45℃～50℃的饱和湿烟气；
将温度为45℃～50℃的饱和湿烟气送入烟气冷凝换热器，烟气温度降低1℃～5℃；
烟气冷凝水处理系统将烟气冷凝换热器产生的烟气冷凝水回收处理，回收处理后的烟气冷凝水被送入冷却塔或作为除雾器冲洗水使用。
与现有技术相比，本发明装置通过烟气余热换热器、凝结水循环系统、烟气冷凝换热器、冷却水循环系统、吸收塔、烟气冷凝水处理系统等有机组合，能够有效回收并利用消除烟气白烟过程中的烟气热量，设备材质要求低、所需冷凝烟气的水量少，降低了废水排放量。本发明方法利用凝结水循环系统和烟气余热换热器能够有效吸收烟气中的部分热量，使烟气温度降低至90℃～105℃，并将被吸收的热量回收用于加热汽机凝结水。
附图说明
图1是本发明的一种实施例的结构示意图。
附图标记：1-烟气余热换热器，2-凝结水循环系统，3-烟气冷凝换热器，4-冷却水循环系统，5-烟气冷凝水处理系统，6-吸收塔，7-第二级低压加热器，8-第一级低压加热器，9-A凝结水增压泵，10-B凝结水增压泵，11-冷却塔，12-A冷却水循环泵，13-B冷却水循环泵，14-集水箱，15-输水泵，16-烟道，17-冷凝水输送管。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
具体实施方式
实施例1：一种基于烟气冷凝消白烟的余热利用装置，包括烟气余热换热器1、凝结水循环系统2、烟气冷凝换热器3和冷却水循环系统4，凝结水循环系统2与烟气余热换热器1连接，烟气余热换热器1与吸收塔6连接，吸收塔6通过烟道16与烟气凝结水换热器3连接，烟气冷凝换热器3与冷却水循环系统4连接，管道16上设置有冷凝水输送管17，烟气冷凝换热器3通过冷凝水输送管17与烟气冷凝水处理系统5连接。
实施例2：一种基于烟气冷凝消白烟的余热利用装置，包括烟气余热换热器1、凝结水循环系统2、烟气冷凝换热器3和冷却水循环系统4，凝结水循环系统2与烟气余热换热器1连接，烟气余热换热器1与吸收塔6连接，吸收塔6通过烟道16与烟气凝结水换热器3连接，烟气冷凝换热器3与冷却水循环系统4连接，管道16上设置有冷凝水输送管17，烟气冷凝换热器3通过冷凝水输送管17与烟气冷凝水处理系统5连接。凝结水循环系统2包括第二级低压加热器7、第一级低压加热器8、A凝结水增压泵9和B凝结水增压泵10，第二级低压加热器7与第一级低压加热器8连接，所述第一级低压加热器8与A凝结水增压泵9和/或B凝结水增压泵10连接，A凝结水增压泵9与所述烟气余热换热器1连接，B凝结水增压泵10与所述烟气余热换热器1连接。烟气余热换热器1选用H翅片管式换热器。烟气余热换热器的材质为ND钢或氟塑料。
实施例3：一种基于烟气冷凝消白烟的余热利用装置，包括烟气余热换热器1、凝结水循环系统2、烟气冷凝换热器3和冷却水循环系统4，凝结水循环系统2与烟气余热换热器1连接，烟气余热换热器1与吸收塔6连接，吸收塔6通过管道16与烟气凝结水换热器3连接，烟气冷凝换热器3与冷却水循环系统4连接，管道16上设置有冷凝水输送管17，烟气冷凝换热器3通过冷凝水输送管17与烟气冷凝水处理系统5连接。吸收塔6和烟气冷凝换热器3之间设置有烟气冷凝水处理系统5。凝结水循环系统2包括第二级低压加热器7、第一级低压加热器8、A凝结水增压泵9和B凝结水增压泵10，第一级低压加热器7与第二级低压加热器8连接，所述第二级低压加热器8与A凝结水增压泵9和/或B凝结水增压泵10连接，A凝结水增压泵9与所述烟气余热换热器1连接，B凝结水增压泵10与所述烟气余热换热器1连接。冷却水循环系统4包括冷却塔11、A冷却水循环泵12和B冷却水循环泵13，冷却塔11与A冷却水循环泵12和/或B冷却水循环泵13连接，A冷却水循环泵12与所述烟气冷凝换热器3连接，和/或B冷却水循环泵13与所述烟气冷凝换热器3连接。烟气余热换热器1选用塑料管式换热器。烟气冷凝换热器3选用光管管式换热器。烟气冷凝水处理系统5包括集水箱14和两组输水泵15，集水箱14的入水口与烟气冷凝换热器3连接，集水箱14的出水口与输水泵15连接。烟气余热换热器1的材质为氟塑料。
实施例4：一种利用基于烟气冷凝消白烟的余热利用装置回收余热的方法，包括如下步骤：
将温度为120℃～150℃的烟气送入烟气余热换热器，凝结水循环系统2通过烟气余热换热器吸收烟气的部分热量，使烟气温度降低至90℃～105℃；将温度为90℃～105℃的烟气送入吸收塔冷却，吸收塔排出温度为45℃～50℃的饱和湿烟气；将温度为45℃～50℃的饱和湿烟气送入烟气冷凝换热器，烟气温度降低至1℃～5℃；烟气冷凝水处理系统将烟气冷凝换热器产生的烟气冷凝水回收处理，回收处理后的烟气冷凝水被送入冷却塔或作为除雾器冲洗水使用。烟气余热换热器的材质为氟塑料。
本发明装置的工作原理：
烟气进入烟气余热换热器1，在烟气余热换热器1中被冷凝降温，通过吸收塔6前的烟气余热换热器1对烟气预冷凝，通过吸收塔6前烟气余热换热器1对烟气预冷凝，可降低吸收塔6后烟气冷凝换热器3换热面积，从而以低等级设备材质换取高等级设备材质，降低了工程成本，也提高了装置运行稳定性及可调节性。
吸收塔6后饱和湿烟气温度约50℃，冷却水循环系统4吸收此部分热量为低品质热量，很难有效利用，吸收塔6前烟气温度一般约120℃～150℃，凝结水循环系统2吸收此部分热量为较高品质热量，可以用于加热汽机凝结水，加强余热利用，节约能耗。
凝结水循环系统2的凝结水取自第一级低压加热器8入口端，待吸收烟气余热后回到第一级低压加热器8；冷却水循环系统4通过烟气冷凝换热器3冷却饱和湿烟气以使烟气脱白，通过烟气冷凝水处理系统5回收烟气冷凝换热器3产生的烟气冷凝水。烟气冷凝水被暂时收集在集水箱14中，经输水泵15排入冷却塔11或做除雾器的冲洗水使用。

Claims (8)

1.一种基于烟气冷凝消白烟的余热利用装置，其特征在于，包括烟气余热换热器(1)、凝结水循环系统(2)、烟气冷凝换热器(3)和冷却水循环系统(4)，凝结水循环系统(2)与烟气余热换热器(1)连接，烟气余热换热器(1)与吸收塔(6)连接，吸收塔(6)通过烟道(16)与烟气凝结水换热器(3)连接，烟气冷凝换热器(3)与冷却水循环系统(4)连接，烟道(16)上设置有冷凝水输送管(17)，所述烟气冷凝换热器(3)通过冷凝水输送管(17)与烟气冷凝水处理系统(5)连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于烟气冷凝消白烟的余热利用装置，其特征在于，所述凝结水循环系统(2)包括第二级低压加热器(7)、第一级低压加热器(8)、A凝结水增压泵(9)和B凝结水增压泵(10)，所述烟气余热换热器(1)与第二级低压加热器(7)的出口连接，第二级低压加热器(7)与第一级低压加热器(8)连接，所述第一级低压加热器(8)的入口与A凝结水增压压泵(9)和/或B凝结水增压压泵(10)连接，A凝结水增压压泵(9)与所述烟气余热换热器(1)连接，B凝结水增压压泵(10)与所述烟气余热换热器(1)连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于烟气冷凝消白烟的余热利用装置，其特征在于，所述冷却水循环系统(4)包括冷却塔(11)、A冷却水循环泵(12)和B冷却水循环泵(13)，冷却塔(11)与A冷却水循环泵(12)和/或B冷却水循环泵(13)连接，A冷却水循环泵(12)与所述烟气冷凝换热器(3)连接，和/或B冷却水循环泵(13)与所述烟气冷凝换热器(3)连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于烟气冷凝消白烟的余热利用装置，其特征在于，所述烟气冷凝水处理系统(5)包括集水箱(14)和两组输水泵(15)，集水箱(14)的入水口与烟气冷凝换热器(3)连接，集水箱(14)的出水口与输水泵(15)连接。
5.根据权利要求4所述的一种基于烟气冷凝消白烟的余热利用装置，其特征在于，所述烟气余热换热器(1)选用H翅片管式换热器或塑料管式换热器。
6.根据权利要求5所述的一种基于烟气冷凝消白烟的余热利用装置，其特征在于，所述烟气冷凝换热器(3)选用光管管式换热器。
7.根据权利要求6所述的一种基于烟气冷凝消白烟的余热利用装置，其特征在于，所述烟气余热换热器(1)的材质为ND钢或氟塑料。
8.一种利用权利要求1～7中任一权利要求所述基于烟气冷凝消白烟的余热利用装置回收余热的方法，其特征在于，包括如下步骤：
将温度为120℃～150℃的烟气送入烟气余热换热器，凝结水循环系统通过烟气余热换热器吸收烟气的部分热量，使烟气温度降低至90℃～105℃；
将温度为90℃～105℃的烟气送入吸收塔，吸收塔排出温度为45℃～50℃的饱和湿烟气；
将温度为45℃～50℃的饱和湿烟气送入烟气冷凝换热器，烟气温度降低1℃～5℃；
烟气冷凝水处理系统将烟气冷凝换热器产生的烟气冷凝水回收处理，回收处理后的烟气冷凝水被送入冷却塔或作为除雾器冲洗水使用。
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