CN109114840A - 一种吸收式热泵处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吸收式热泵处理设备，包括有吸收式热泵机组，吸收式热泵机组包含发生器、蒸发器、冷凝器、吸收器和再冷器，处理设备还包括有第一换热器、第二换热器和第三换热器。本发明利用再冷器的辅助，保证吸收式热泵的有效运行，仅利用自然冷源和烟气自身热量，实现烟气的消白除雾及余热回收的效果，节能环保，且具有显著的经济效益。

Description

一种吸收式热泵处理设备

技术领域

本发明涉及一种吸收式热泵处理设备，尤其涉及一种锅炉排气湿式脱硫装置烟气除湿消白及余热回收的吸收式热泵处理设备。

背景技术

大多数锅炉厂房都安装了湿式脱硫装置以使排放烟气的含硫量不会超标，但现有的湿式脱硫设备排放空气的温度和含湿量过高，和低温空气混合后的状态点位于相对湿度100％曲线下方的“雾区”内，导致空气排放后遇冷会形成“白汽”现象，排放空气无法扩散，不仅使得污染气体无法扩散，而且由于凝结核增大，使得雾霾情况更加恶劣。同时由于排放空气温度达50℃，仍含有很大一部分的烟气潜热和显热没有被吸收，造成了极大的污染和能源的浪费。现有的采用吸收式热泵消白除湿的设备主要分为开式和闭式两种，闭式吸收式热泵存在着以下问题：1.冷却除湿所需冷量巨大，比高温烟气所能提供的热量高出很多倍，使得闭式吸收式热泵得额外消耗大量的热量来驱动运行；2.由于冷却除湿需要的温度降低，吸收式热泵设定的蒸发器温度需要更低，导致需要高温热源才能驱动运行，现有的免费热源温度往往不够，需耗费能源再热；3.由于吸收式热泵需要冷却除湿需要处理冷量过大，使得现有闭式吸收式热泵无法处理大风量，而开式冷却塔则存在以下问题：1.循环工质对会被烟气中污染物污染，导致工质对的性质发生变化，需要经常净化工质对，耗费大量人力财力；2.吸收式热泵工作温度不稳定，使得闭式吸收式热泵效率较低；3.回收的热能无法有效输出，大部分热量会随水蒸气耗散，实际上并不能有效回收余热。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种不消耗额外能源的情况下能够实现对烟气除湿消白及余热回收的吸收式热泵处理设备。

本发明所采用的技术方案是：

本发明的一种吸收式热泵处理设备，包括吸收式热泵机组以及烟气处理装置，所述的吸收式热泵机组包括发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器以及再冷器，所述的发生器的壳程出口与冷凝器的壳程进口连通，所述的蒸发器的壳程出口与吸收器的壳程进口连通，所述的烟气处理装置包括从烟气进口向烟气出口依次间隔连接在烟道上的第一换热器、湿式脱硫装置、第二换热器以及第三换热器，烟气依次流经烟气进口、第一换热器的壳程、湿式脱硫装置、第二换热器的壳程、第三换热器的壳程以及烟气出口；

所述的第一换热器的第一换热盘管与发生器的换热盘管彼此连通形成循环通道，所述的第二换热器的第二换热盘管与蒸发器的换热盘管彼此连通形成循环通道，所述的再冷器安装在换热介质从蒸发器的换热盘管流出并流入第二换热盘管的循环通道的管段上，所述的冷凝器的换热盘管的进口和热网回水口连通，所述的冷凝器的换热盘管的出口与吸收器的换热盘管的进口通过第一连接管道连通，所述的吸收器的换热盘管的出口与第三换热器的换热盘管的进口通过第二连接管道连通，所述的第三换热器的换热盘管的液体出口16和热网供水相连通；

所述的发生器的壳体底部浓溶液出口通过第三连接管道依次连接发生器泵以及安装在吸收器内上部的喷淋器，所述的冷凝器的壳体底部的水出口通过第二管道依次连接冷凝器泵以及安装在蒸发器内上部的喷淋器，吸收器的壳体底部的稀溶液出口通过第四连接管道连接安装在发生器内上部的喷淋器。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的采用再冷器辅助吸收式热泵的形式，利用烟气自身热量和室外空气自然冷源，先冷却烟气降低了烟气的绝对湿度，再利用加热烟气，确保实现消白除雾的效果。同时，实 现回收烟气的余热和水的目的，节能环保。

附图说明

图1为本发明的一种吸收式热泵处理设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明加以说明。

如图1所示的本发明的一种吸收式热泵处理设备，包括吸收式热泵机组22以及烟气处理装置，所述的吸收式热泵机组22包括发生器1、冷凝器2、蒸发器3、吸收器4以及再冷器6，所述的发生器1的壳程出口与冷凝器2的壳程进口连通，所述的蒸发器3的壳程出口与吸收器4的壳程进口连通。

所述的烟气处理装置包括从烟气进口13向烟气出口14依次间隔连接在烟道12上的第一换热器7、湿式脱硫装置5、第二换热器8以及第三换热器9。

烟气依次流经烟气进口13、第一换热器7的壳程、湿式脱硫装置5、第二换热器8的壳程、第三换热器9的壳程以及烟气出口14。

所述的第一换热器的第一换热盘管17与发生器1的换热盘管彼此连通形成循环通道，所述的第二换热器的第二换热盘管18与蒸发器的换热盘管彼此连通形成循环通道，所述的再冷器6安装在换热介质从蒸发器的换热盘管流出并流入第二换热盘管18的循环通道的管段上。所述的冷凝器的换热盘管19的进口和热网回水口15连通，所述的冷凝器的换热盘管19的出口与吸收器的换热盘管20的进口通过第一连接管道连通，所述的吸收器的换热盘管20的出口与第三换热器的换热盘管21的进口通过第二连接管道连通，所述的第三换热器的换热盘管21的液体出口16和热网供水相连通。

所述的发生器的壳体底部浓溶液出口通过第三连接管道依次连接发生器泵11以及安装在吸收器4内上部的喷淋器。所述的冷凝器的壳体底部的水出口通过第二管道依次连接冷凝器泵10以及安装在蒸发器3内上部的喷淋器。吸收器的壳体底部的稀溶液出口通过第四连接管 道连接安装在发生器内上部的喷淋器。

本装置的工作过程如下：

第一换热盘管17中的换热介质吸收了高温烟气的热量后用于加热发生器1中的浓溶液。湿式脱硫装置5位于第一换热器7的烟道下游，烟气与第一换热器7换热后进入湿式脱硫装置5中过滤净化，再流入烟道下游第二换热器8，第二换热盘管18中的换热介质与蒸发器3和其后的再冷器6换热，得到的低温换热介质用于冷却第二换热器8中的烟气，对烟气进行冷却除湿。

烟气出第二换热器8后再沿烟道进入第三换热器9，第三换热器9中的换热介质加热烟气，进行再热干燥，最后烟气从烟气出口14排放到大气中。

发生器1吸收了第一换热盘管17的热量后，溶液中的水蒸发成气态并流动到冷凝器2中，发生器生成的浓溶液通过底端的发生器泵11输送到吸收器4顶端进行喷淋，吸收蒸发器3生成的水蒸气变成稀溶液的同时放热，加热吸收器中的盘管，同时稀溶液从吸收器底端流到发生器顶端喷淋进行溶液循环。蒸发器3吸收第二换热盘管18中的热量，将水蒸发成气体，流动到吸收器4端吸收，同时冷凝器2将发生器1中生成的水蒸气冷凝成水的同时放热，加热冷凝器2中的盘管，冷凝器中生成的水通过冷凝器底端的冷凝器泵10将水输送到蒸发器3顶端进行喷淋，完成水循环。

液体入口15的热网回水进入冷凝器的换热盘管19中吸热，冷凝器的换热盘管19与吸收器的换热盘管20相连通，然后液体再进入吸收器的换热盘管20中吸热，吸收器的换热盘管20与第三换热盘管21也连通，最后进入第三换热盘管21中与烟气换热后，从液体出口16流出。液体可以为水或其他换热介质，液体出口可以给其他热用户供热。

本发明的湿式脱硫装置烟气除湿消白及余热回收的吸收式热泵处理设备，利用再冷器的辅助将出蒸发器的换热介质进一步冷却到20℃以下来对烟气进行充分的冷却除湿，有了再冷器的辅助后，蒸发器的设定温度能提高到30-40℃，使得吸收式热泵对发生器的温度要求能降低到80-90℃，在利用较低温度的免费热源(例如锅炉排风的烟气)情况下即正常的运行， 由于蒸发器所需承担的冷量减小了数倍，相同型号的吸收式热泵机组能处理的烟气风量也增大了数倍，相同处理风量情况下，设备的初投资也能减小数倍。再加上第三换热器的再热，能进一步消白除湿。本发明能满足大部分气候条件下(除了由于严寒地区冬季温度过低，采用自然冷源会有结冰的问题)，烟气消白除雾和余热回收效果，符合环保、节能的要求且具有优越的经济效益。

Claims (1)

1.一种吸收式热泵处理设备，其特征在于：包括吸收式热泵机组以及烟气处理装置，所述的吸收式热泵机组包括发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器以及再冷器，所述的发生器的壳程出口与冷凝器的壳程进口连通，所述的蒸发器的壳程出口与吸收器的壳程进口连通，所述的烟气处理装置包括从烟气进口向烟气出口依次间隔连接在烟道上的第一换热器、湿式脱硫装置、第二换热器以及第三换热器，烟气依次流经烟气进口、第一换热器的壳程、湿式脱硫装置、第二换热器的壳程、第三换热器的壳程以及烟气出口；

所述的第一换热器的第一换热盘管与发生器的换热盘管彼此连通形成循环通道，所述的第二换热器的第二换热盘管与蒸发器的换热盘管彼此连通形成循环通道，所述的再冷器安装在换热介质从蒸发器的换热盘管流出并流入第二换热盘管的循环通道的管段上，所述的冷凝器的换热盘管的进口和热网回水口连通，所述的冷凝器的换热盘管的出口与吸收器的换热盘管的进口通过第一连接管道连通，所述的吸收器的换热盘管的出口与第三换热器的换热盘管的进口通过第二连接管道连通，所述的第三换热器的换热盘管的液体出口16和热网供水相连通；

所述的发生器的壳体底部浓溶液出口通过第三连接管道依次连接发生器泵以及安装在吸收器内上部的喷淋器，所述的冷凝器的壳体底部的水出口通过第二管道依次连接冷凝器泵以及安装在蒸发器内上部的喷淋器，吸收器的壳体底部的稀溶液出口通过第四连接管道连接安装在发生器内上部的喷淋器。