CN109442452A - 用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统 - Google Patents
用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109442452A CN109442452A CN201811489951.4A CN201811489951A CN109442452A CN 109442452 A CN109442452 A CN 109442452A CN 201811489951 A CN201811489951 A CN 201811489951A CN 109442452 A CN109442452 A CN 109442452A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pipe
- absorber
- moisture
- water
- processing system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000779 smoke Substances 0.000 title claims abstract description 67
- 239000003517 fume Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims abstract description 100
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 55
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 32
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 claims abstract description 18
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 claims description 43
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 27
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 16
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 10
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 10
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 54
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 abstract description 53
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 10
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 abstract description 6
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 abstract description 6
- 239000003595 mist Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 61
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 14
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 4
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007791 dehumidification Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003020 moisturizing effect Effects 0.000 description 1
- DOTMOQHOJINYBL-UHFFFAOYSA-N molecular nitrogen;molecular oxygen Chemical compound N#N.O=O DOTMOQHOJINYBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 description 1
- -1 preferably Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
- F23J15/02—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
- B01D53/18—Absorbing units; Liquid distributors therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
- F23J15/02—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
- F23J15/04—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material using washing fluids
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
- F23J15/06—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of coolers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D21/0001—Recuperative heat exchangers
- F28D21/0003—Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from exhaust gases
- F28D21/0005—Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from exhaust gases for domestic or space-heating systems
- F28D21/0007—Water heaters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J2215/00—Preventing emissions
- F23J2215/10—Nitrogen; Compounds thereof
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J2219/00—Treatment devices
- F23J2219/70—Condensing contaminants with coolers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/52—Heat recovery pumps, i.e. heat pump based systems or units able to transfer the thermal energy from one area of the premises or part of the facilities to a different one, improving the overall efficiency
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/30—Technologies for a more efficient combustion or heat usage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
本发明提供了一种用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统，包括吸收单元及再生器，吸收单元与再生器之间设有排液管和进液管，吸收单元包括第一吸收器与第二吸收器，排烟管道顺次串接连通锅炉、第一吸收器与第二吸收器，第二吸收器通过第二进液支管与进液管连通，第二进液支管上设有热泵组件。本发明中，吸收单元包括两级吸收器，通过热泵组件能使第二吸收器中吸收溶液的温度相较于第一吸收器中吸收溶液的温度更低，在第一吸收器对烟气内的水分进行初步吸收后，第二吸收器能对烟气中的水分进行更深度地吸收，降低排烟含湿量，有效减少烟气排放过程中因结露而产生的白烟现象；同时通过设置热泵组件即便在回水温度较高时也能有效地回收烟气余热。
Description
技术领域
本发明涉及锅炉烟气处理技术领域，尤其是指一种用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统。
背景技术
随着“煤改气”工程的推进，燃气锅炉在供暖中的应用越来越广泛。燃气锅炉的排烟含湿量(水蒸气含量)远远高于燃煤锅炉的含湿量，水蒸气携带大量的潜热，余热回收潜力很大。针对冬季供暖锅炉，现有烟气余热回收方式主要有两类方式：一类是通过供暖回水或热泵制备的低温水与烟气换热，包括冷凝式余热回收(冷凝锅炉)、电压缩式热泵余热回收、闭式吸收式热泵余热回收；另一类是基于溶液除湿原理，将烟气与溶液直接接触，利用吸湿溶液吸收烟气中的水蒸气和潜热，如开式吸收式余热回收系统。
但现有的烟气处理过程中，经常会出现经处理后的烟气都是低温饱和烟气，容易结露，产生“白烟”，且低温烟气不易扩散，有时需要再热；不能直接回收高品质的水，凝水要么排走，要么需后续处理才能利用；余热回收效果有限，特别是锅炉回水温度较高时，烟气中大量潜热得不到回收或余热回收成本较高；设备较为庞大，氮氧化物去除效果不明显，循环介质(溶液)易被污染；设备腐蚀等技术问题。因此，如何能有效降低烟气含湿量、减少烟气中含有的污染物并有效对烟气的余热及水分进行回收利用，成为本领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统，即便锅炉回水温度较高时也能有效对烟气中的余热及水分进行回收，同时降低烟气含湿量，减少烟气排放时因结露而产生的白烟的现象。
为达到上述目的，本发明提供了一种用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统，其中，所述用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统包括吸收单元及再生器，所述吸收单元通过排烟管道与锅炉连通，所述吸收单元与所述再生器之间分别通过排液管和进液管连通，所述吸收单元包括第一吸收器与第二吸收器，所述排烟管道顺次串接连通所述锅炉、所述第一吸收器与所述第二吸收器，所述第一吸收器通过第一进液支管与所述进液管连通，所述第二吸收器通过第二进液支管与所述进液管连通，所述第二进液支管上设有能降低所述第二进液支管内的液体温度的热泵组件，所述热泵组件能将所述第二进液支管内的液体的热量传递给所述锅炉的回水。
如上所述的用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统，其中，所述进液管上设有第一换热器，所述第一换热器与第一回水分支管换热连接，所述第一回水分支管与所述锅炉的回水管道连通。
如上所述的用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统，其中，所述第一吸收器通过第一排液支管与所述排液管连通，所述第二吸收器通过第二排液支管与所述排液管连通。
如上所述的用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统，其中，所述吸收单元还包括溶液循环管，所述溶液循环管的一端与所述进液管连通，且所述溶液循环管与所述进液管之间的连通处位于所述再生器与所述第一换热器之间；所述第一吸收器通过第一排液支管以及一三通阀分别与所述溶液循环管的另一端、所述排液管连通，所述第一排液支管上设有第一泵体；所述第二吸收器通过第二排液支管与所述溶液循环管连通，所述第二排液支管上设有第二泵体。
如上所述的用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统，其中，所述第一吸收器的底部或所述第一排液支管上连通设有第一排污管，所述第一排污管上设有第一排污阀；所述第二吸收器的底部或所述第二排液支管上连通设有第二排污管，所述第二排污管上设有第二排污阀。
如上所述的用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统，其中，所述热泵组件包括第一冷凝器，所述第一冷凝器与第二回水分支管换热连接，所述第二回水分支管与所述锅炉的回水管道连通。
如上所述的用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统，其中，所述用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统还包括洗涤单元，所述洗涤单元通过所述排烟管道串接于所述锅炉与所述吸收单元之间，所述洗涤单元包括洗涤塔、水循环管、第二换热器及碱液箱，所述水循环管的两端分别与所述洗涤塔的顶部、所述洗涤塔的底部连通，所述第二换热器设于所述水循环管上，且所述第二换热器与第三回水分支管换热连接，所述第三回水分支管与所述锅炉的回水管道连通，所述水循环管上设有能将所述洗涤塔内的液体由所述洗涤塔的底部输送至所述洗涤塔的顶部的第三泵体，所述碱液箱通过碱液供给管与所述洗涤塔的底部连通，所述碱液供给管上设有能将所述碱液箱内的碱液输送至所述洗涤塔的第四泵体，所述碱液供给管上设有能阻止所述洗涤塔的内部的液体沿所述碱液供给管流至所述碱液箱的止回阀，所述止回阀位于所述碱液供给管与所述洗涤塔的连通处与所述第四泵体之间；所述水循环管上连通有放液管，所述放液管与所述水循环管之间的连通处位于所述水循环管与所述洗涤塔的连通处与所述第二换热器之间，所述放液管上设有放液阀。
如上所述的用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统，其中，所述用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统还包括蒸汽冷凝单元，所述蒸汽冷凝单元包括第二冷凝器及真空泵，所述再生器通过蒸汽管道与所述第二冷凝器连通，所述真空泵通过抽真空管与所述第二冷凝器的内部连通，所述第二冷凝器连接有一凝水排放管，所述凝水排放管上设有第五泵体，且所述第二冷凝器与第四回水分支管换热连接，所述第四回水分支管与所述锅炉的回水管道连通。
如上所述的用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统，其中，所述再生器为燃气直燃型再生器，所述再生器的烟排放管与所述排烟管道连通，且所述烟排放管与所述排烟管道之间的连通处位于所述锅炉与所述吸收单元之间。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
本发明提供的用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统，其中吸收单元包括两级吸收器，且通过热泵组件能使第二吸收器中吸收溶液的温度相较于第一吸收器中吸收溶液的温度更低，从而在第一吸收器对烟气内的水分进行初步吸收后，第二吸收器能对烟气中的水分进行更深度地吸收，降低排烟的含湿量，使最终排烟为未饱和状态，有效减少烟气排放过程中因结露而产生的白烟现象，同时通过设置热泵组件，即便在锅炉的回水温度较高时也能有效地回收烟气余热。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1是本发明提供的用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统的结构示意图；
图2是本发明提供的用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统的另一结构示意图。
附图标号说明：
1、吸收单元；
11、排液管；
12、进液管；
121、第一换热器；
122、第一回水分支管；
13、第一吸收器；
131、第一进液支管；
132、第一排液支管；
1321、第一泵体；
133、第一排污管；
1331、第一排污阀；
14、第二吸收器；
141、第二进液支管；
142、热泵组件；
1421、蒸发器；
1422、第一冷凝器；
1423、第二回水分支管；
143、第二排液支管；
1431、第二泵体；
144、第二排污管；
1441、第二排污阀；
15、溶液循环管；
16、三通阀；
2、再生器；
21、蒸汽管道；
22、烟排放管；
3、洗涤单元；
31、洗涤塔；
32、水循环管；
321、第三泵体；
33、第二换热器；
331、第三回水分支管；
34、碱液箱；
35、碱液供给管；
351、第四泵体；
352、止回阀
36、放液管；
361、放液阀；
4、蒸汽冷凝单元；
41、第二冷凝器；
411、第四回水分支管；
42、真空泵；
43、凝水排放管；
431、第五泵体
5、锅炉；
51、排烟管道；
6、烟囱；
7、引风机
具体实施方式
为了对本发明的技术方案、目的和效果有更清楚的理解，现结合附图说明本发明的具体实施方式。
如图1及图2所示，本发明提供了一种用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统，其中，用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统包括吸收单元1及再生器2，吸收单元1通过排烟管道51与锅炉5连通，吸收单元1与再生器2之间分别通过排液管11和进液管12连通，吸收单元1包括第一吸收器13与第二吸收器14，排烟管道51顺次串接连通锅炉5、第一吸收器13与第二吸收器14后与烟囱6连通，排烟管道51上设有引风机7，烟气在引风机7的作用下经过第一吸收器13、第二吸收器14后通过烟囱6排放至大气中，即第一吸收器13与第二吸收器14在与排烟管道51连接时是以串联的方式设置，而第一吸收器13与第二吸收器14在与再生器2连通时是以并联的方式设置，烟气进入吸收单元1后，首先进入第一吸收器13，第一吸收器13中的吸湿溶液先对烟气中的水分进行初步吸收，接着烟气进入第二吸收器14中，再由第二吸收器14内的吸湿溶液对烟气中的水分进行更进一步地吸收，第一吸收器13通过第一进液支管131与进液管12连通，第二吸收器14通过第二进液支管141与进液管12连通，第一吸收器13内的吸湿溶液与第二吸收器14内的吸湿溶液在对烟气中的水分进行吸收后被稀释，稀释的吸湿溶液通过排液管11进入再生器2内加热至沸腾并浓缩，浓缩后的吸湿溶液通过进液管12分别由第一进液支管131和第二进液支管141进入第一吸收器13与第二吸收器14中，第二进液支管141上设有能降低第二进液支管141内的液体温度的热泵组件142，使第二吸收器14内的吸湿溶液的温度低于第一吸收器13中的吸湿溶液的温度，这是由于未经处理时的烟气中含水量很高，不需要很低温的吸湿溶液也可以对烟气中的水蒸气进行吸收，吸湿溶液被锅炉回水冷却即可，而当烟气中的水分被吸收到一定程度后，则需要较低温度的吸湿溶液才能对烟气中的水分进行深度吸收，故本发明采用第一吸收器13以及具有更低温度的吸湿溶液的第二吸收器14对烟气进行分级吸收，能有效提高烟气中的水分的回收率，使排放的烟气为未饱和状态，从而减少了烟气排出后由于结露导致的白烟现象，消白效果明显。
同时，本发明将吸收单元1设为两级吸收器，仅需对进入第二吸收器14的吸湿溶液进行降温即可，不需要对吸收单元1内所有的吸湿溶液进行降温，能有效降低对吸湿溶液降温时所耗费的能量。由于采用了(电压缩)热泵对进入第二吸收器14的吸湿溶液进行降温，即便回水温度较高时，系统也具备较好的余热和水分回收效果。
进一步地，如图1及图2所示，本发明提供的用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统，其中，进液管12上设有第一换热器121，第一换热器121与第一回水分支管122换热连接，第一回水分支管122与锅炉5的回水管道连通。吸湿溶液在再生器2中加热后具有非常高的温度，在流入进液管12后通过第一换热器121能有效地将吸湿溶液的热量交换给第一回水分支管122内的锅炉回水，实现热量的回收利用。
更进一步地，如图1所示，本发明提供的用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统，其中，第一吸收器13通过第一排液支管132与排液管11连通，第二吸收器14通过第二排液支管143与排液管11连通，第一吸收器13内的吸湿溶液与第二吸收器14内的吸湿溶液吸水稀释后分别通过对应的第一排液支管132、第二排液支管143流入排液管11中，并通过排液管11流入再生器2中进行加热蒸发浓缩。
在设置第一排液支管132、第一进液支管131、第二排液支管143、第二进液支管141时，第一排液支管132、第二排液支管143分别与第一吸收器13的底部、第二吸收器14的底部连通，第一进液支管131、第二进液支管141分别与第一吸收器13的顶部、第二吸收器14的顶部连通，第一吸收器13与第二吸收器14内的吸湿溶液在吸收烟气内的水分后均由对应的吸收器的底部排出，且浓缩后的吸湿溶液分别通过第一进液支管131、第二进液支管141由对应的吸收器的顶部进入对应的吸收器的内部并由上至下喷淋，在喷淋的过程中吸湿溶液与烟气接触并再次吸收烟气中的水分，如此循环将烟气中的水分回收。
更进一步地，如图2所示，本发明提供的用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统，其中，吸收单元1还包括溶液循环管15，溶液循环管15的一端与进液管12连通，且溶液循环管15与进液管12之间的连通处位于再生器2与第一换热器121之间；第一吸收器13通过第一排液支管132以及一三通阀16分别与溶液循环管15的另一端、排液管11连通，第一排液支管132上设有第一泵体1321；第二吸收器14通过第二排液支管143与溶液循环管15连通，第二排液支管143上设有第二泵体1431。通过设置溶液循环管15，可以使第一吸收器13内的部分吸湿溶液以及第二吸收器14内的全部吸湿溶液通过溶液循环管15不经过再生器2直接再次流入进液管12中，首先减少了需要在再生器2内进行加热蒸发浓缩的吸湿溶液的量，降低了再生器2将溶液加热至沸腾所需的热量，减小了再生器2所需换热面积及尺寸，同时，再生器2加热后流出的浓缩的吸湿溶液与溶液循环管15中的吸湿溶液混合后温度会大幅降低，能有效降低第一换热器121的换热负荷及所需换热面积。
作为优选，如图1及图2所示，本发明提供的用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统，其中，第一吸收器13的底部或第一排液支管132上连通设有第一排污管133，第一排污管133上设有第一排污阀1331；第二吸收器14的底部或第二排液支管143上连通设有第二排污管144，第二排污管144上设有第二排污阀1441。通过设置第一排污管133及第一排污阀1331、第二排污管144及第二排污阀1441能对第一吸收器13及第二吸收器14内的吸湿溶液进行排放更换，以保证第一吸收器13与第二吸收器14内的吸湿溶液的清洁。
进一步地，如图1及图2所示，本发明提供的用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统，其中，热泵组件142包括第一冷凝器1422和蒸发器1421，第一冷凝器1422与第二回水分支管1423换热连接，第二回水分支管1423与锅炉5的回水管道连通。其中，热泵组件142是能使热量从低温物体流向高温物体的装置，其具体组成结构可以参考现有的压缩式制冷(热泵)设备的结构，本发明在此不进行详述。
进一步地，如图1及图2所示，本发明提供的用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统，其中，锅炉5烟气处理系统还包括洗涤单元3，洗涤单元3通过排烟管道51串接于锅炉5与吸收单元1之间，洗涤单元3包括洗涤塔31、水循环管32、第二换热器33及碱液箱34，洗涤塔31为喷淋填料塔，水循环管32的两端分别与洗涤塔31的顶部、洗涤塔31的底部连通，使洗涤塔31内的循环冷却水由洗涤塔31的顶部向下喷淋，并在洗涤塔31的底部通过水循环管32重新流回至洗涤塔31的顶部，实现循环冷却水的循环，在循环冷却水循环的过程中，将进入洗涤塔31中的烟气中所含的可溶性氮氧化物吸收，同时由于循环冷却水的冷却作用使烟气降温，同时烟气中少量水蒸气冷凝并随循环冷却水一起流走循环，如此达到在烟气进入吸收单元1之前去除烟气中的污染气体、防止烟气对吸收单元1中的吸湿溶液产生污染、对烟气进行降温的目的；第二换热器33设于水循环管32上，且第二换热器33与第三回水分支管331换热连接，第三回水分支管331与锅炉5的回水管道连通，循环冷却水在洗涤塔31中由上至下喷淋的过程中会吸收烟气的热量而升温，通过在水循环管32上设置第二换热器33，能将循环冷却水吸收的热量以热交换的方式传递给第三回水分支管331内的锅炉回水，实现烟气余热的回收利用；水循环管32上设有能将洗涤塔31内的液体由洗涤塔31的底部输送至洗涤塔31的顶部的第三泵体321，以保证循环冷却水顺利循环；碱液箱34通过碱液供给管35与洗涤塔31的底部连通，碱液供给管35上设有能将碱液箱34内的碱液输送至洗涤塔31的第四泵体351，通过向洗涤塔31中输送碱液，能使循环冷却水呈碱性水，从而能更进一步地提高循环冷却水对可溶性氮氧化物的吸收，作为优选，碱液为碳酸钾水溶液，碳酸钾吸收氮氧化物后生成的硝酸钾经处理后可做化肥用，碱液供给管35上设有止回阀352，止回阀352位于碱液供给管35与洗涤塔31的连通处与第四泵体351之间，能防止洗涤塔31底部循环冷却水回流至碱液箱34；水循环管32上连通有放液管36，放液管36与水循环管32之间的连通处位于水循环管32与洗涤塔31的连通处与第二换热器33之间，放液管36上设有放液阀361，通过设置放液管36并在放液管36上设置放液阀361能供工作人员定期对洗涤塔31中的循环冷却水进行排放，以在保证液量的前提下保证循环冷却水的碱性，避免洗涤塔31内的循环冷却水大量增多积存的情况发生；另外，放液管36与水循环管32之间的连通处也可以位于水循环管32与洗涤塔31的顶部的连通处与第二换热器33之间，使循环冷却水从洗涤塔31的底部流出后与第二换热器33换热后再被排出，更进一步地提高烟气余热利用效率。
进一步地，如图1及图2所示，本发明提供的用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统，其中，用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统还包括蒸汽冷凝单元4，蒸汽冷凝单元4包括第二冷凝器41及真空泵42，再生器2通过蒸汽管道21与第二冷凝器41连通，再生器2对吸湿溶液进行加热蒸发得到的水蒸气通过蒸汽管道21进入第二冷凝器41中，真空泵42通过抽真空管与第二冷凝器41的内部连通，第二冷凝器41与再生器2为连接在一起的密闭腔体，通过真空泵42能将该腔体的不凝气抽走，使该腔体内维持真空，保持较好的冷凝效果，提高第二冷凝器41的冷凝效率，同时，使再生器2内的吸湿溶液在低压低温低含氧的状态下沸腾，减弱了吸湿溶液对再生器2的腐蚀，第二冷凝器41连接有一凝水排放管43，凝水排放管43上设有第五泵体431抽走第二冷凝器41内的冷凝水，且蒸汽冷凝单元4还可以包括一凝水箱，凝水箱与凝水排放管43连接，水蒸气在第二冷凝器41内冷凝后得到的冷凝水通过凝水排放管43排入凝水箱中被收集，可以作为锅炉5的补水，且第二冷凝器41与第四回水分支管411换热连接，第四回水分支管411与锅炉5的回水管道连通，第四回水分支管411与第二冷凝器41中的水蒸气进行换热，从而对水蒸气的热量进行回收利用，提高锅炉回水的温度，具有良好的经济效益。
作为优选，如图1及图2所示，本发明提供的锅炉5烟气处理系统，其中，再生器2为燃气直燃型再生器，其构造与小型燃气蒸汽锅炉类似，以燃气为热源将稀释的吸湿溶液煮沸，使其内部的水分蒸发，其中，吸收单元1对烟气中的水分的吸收量与再生器2中水分的蒸发量以及蒸汽冷凝单元4中水蒸气的冷凝量相等；作为优选，本发明提供的用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统，其中，再生器2的内部上方设有捕沫网，防止吸湿溶液在加热过程中被水蒸气夹带而影响冷凝水的水质；再生器2的烟排放管22与排烟管道51连通，且烟排放管22与所述排烟管道51之间的连通处位于锅炉5与吸收单元1之间，在设有洗涤单元3时，烟排放管22与排烟管道51之间的连通处位于锅炉5与洗涤单元3之间，以对再生器2中燃气燃烧所产生的烟气与锅炉5的烟气一同处理。
作为优选，本发明提供的用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统，其中，第一回水分支管122、第二回水分支管1423、第三回水分支管331及第四回水分支管411以并联的方式分别与回水管道连通，或第一回水分支管122、第二回水分支管1423、第三回水分支管331及第四回水分支管411以串联的方式顺次相接并与回水管道连通，本发明并不以此为限。
需要说明的是，在本发明中，烟气在第一吸收器13内与第二吸收器14内的流动方向可以是自下而上穿过第一吸收器13与第二吸收器14(逆流)，或者也可以横向穿过第一吸收器13与第二吸收器14(叉流)，本发明并不以此为限。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
1、本发明提供的用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统，其中吸收单元包括两级吸收器，且通过热泵组件能使第二吸收器中吸收溶液的温度相较于第一吸收器中吸收溶液的温度更低，从而在第一吸收器对烟气内的水分进行吸收后，第二吸收器能不受回水温度的限制更进一步地对烟气中的水分进行深度吸收，从而能更有效地回收烟气中的余热和水分，同时降低排烟的含湿量，使最终排烟为未饱和状态，有效减少烟气排放过程中因结露而产生的白烟现象。
2、本发明提供的用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统，在对烟气进行处理的过程中，通过洗涤单元内的循环冷却水能将烟气中的可溶性氮氧化物有效吸收，防止烟气对吸收单元中的吸湿溶液造成污染，降低排烟中氮氧化物含量。
3、本发明提供的用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统，通过设置多根与锅炉回水管道连通的回水分支管与洗涤单元、吸收单元及蒸汽冷凝单元换热连接，能使各回水分支管内的水通过换热提高温度后流入锅炉的回水管道，从而提高锅炉回水温度，同时蒸汽冷凝单元得到的冷凝水能直接用作锅炉补水，从而使烟气余热和水分得到了充分的回收，系统仅对进入第二吸收器的溶液采用热泵进行冷却，减小了热泵中的压缩机功耗，运行成本低，具有良好的经济效益。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
Claims (9)
1.一种用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统，其特征在于，所述用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统包括吸收单元及再生器，所述吸收单元通过排烟管道与锅炉连通，所述吸收单元与所述再生器之间分别通过排液管和进液管连通，所述吸收单元包括第一吸收器与第二吸收器，所述排烟管道顺次串接连通所述锅炉、所述第一吸收器与所述第二吸收器，所述第一吸收器通过第一进液支管与所述进液管连通，所述第二吸收器通过第二进液支管与所述进液管连通，所述第二进液支管上设有能降低所述第二进液支管内的液体温度的热泵组件，所述热泵组件能将所述第二进液支管内的液体的热量传递给所述锅炉的回水。
2.根据权利要求1所述的用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统，其特征在于，所述进液管上设有第一换热器，所述第一换热器与第一回水分支管换热连接，所述第一回水分支管与所述锅炉的回水管道连通。
3.根据权利要求1所述的用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统，其特征在于，所述第一吸收器通过第一排液支管与所述排液管连通，所述第二吸收器通过第二排液支管与所述排液管连通。
4.根据权利要求2所述的用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统，其特征在于，所述吸收单元还包括溶液循环管，所述溶液循环管的一端与所述进液管连通，且所述溶液循环管与所述进液管之间的连通处位于所述再生器与所述第一换热器之间；所述第一吸收器通过第一排液支管以及一三通阀分别与所述溶液循环管的另一端、所述排液管连通，所述第一排液支管上设有第一泵体；所述第二吸收器通过第二排液支管与所述溶液循环管连通，所述第二排液支管上设有第二泵体。
5.根据权利要求3或4所述的用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统，其特征在于，所述第一吸收器的底部或所述第一排液支管上连通设有第一排污管，所述第一排污管上设有第一排污阀；所述第二吸收器的底部或所述第二排液支管上连通设有第二排污管，所述第二排污管上设有第二排污阀。
6.根据权利要求1～4任一项所述的用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统，其特征在于，所述热泵组件包括第一冷凝器，所述第一冷凝器与第二回水分支管换热连接，所述第二回水分支管与所述锅炉的回水管道连通。
7.根据权利要求1～4任一项所述的用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统，其特征在于，所述用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统还包括洗涤单元，所述洗涤单元通过所述排烟管道串接于所述锅炉与所述吸收单元之间，所述洗涤单元包括洗涤塔、水循环管、第二换热器及碱液箱，所述水循环管的两端分别与所述洗涤塔的顶部、所述洗涤塔的底部连通，所述第二换热器设于所述水循环管上，且所述第二换热器与第三回水分支管换热连接，所述第三回水分支管与所述锅炉的回水管道连通，所述水循环管上设有能将所述洗涤塔内的液体由所述洗涤塔的底部输送至所述洗涤塔的顶部的第三泵体，所述碱液箱通过碱液供给管与所述洗涤塔的底部连通，所述碱液供给管上设有能将所述碱液箱内的碱液输送至所述洗涤塔的第四泵体，所述碱液供给管上设有能阻止所述洗涤塔的内部的液体沿所述碱液供给管流至所述碱液箱的止回阀，所述止回阀位于所述碱液供给管与所述洗涤塔的连通处与所述第四泵体之间；所述水循环管上连通有放液管，所述放液管与所述水循环管之间的连通处位于所述水循环管与所述洗涤塔的连通处与所述第二换热器之间，所述放液管上设有放液阀。
8.根据权利要求1～4任一项所述的用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统，其特征在于，所述用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统还包括蒸汽冷凝单元，所述蒸汽冷凝单元包括第二冷凝器及真空泵，所述再生器通过蒸汽管道与所述第二冷凝器连通，所述真空泵通过抽真空管与所述第二冷凝器的内部连通，所述第二冷凝器连接有一凝水排放管，所述凝水排放管上设有第五泵体，且所述第二冷凝器与第四回水分支管换热连接，所述第四回水分支管与所述锅炉的回水管道连通。
9.根据权利要求1～4任一项所述的用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统，其特征在于，所述再生器为燃气直燃型再生器，所述再生器的烟排放管与所述排烟管道连通，且所述烟排放管与所述排烟管道之间的连通处位于所述锅炉与所述吸收单元之间。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811489951.4A CN109442452B (zh) | 2018-12-06 | 2018-12-06 | 用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811489951.4A CN109442452B (zh) | 2018-12-06 | 2018-12-06 | 用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109442452A true CN109442452A (zh) | 2019-03-08 |
| CN109442452B CN109442452B (zh) | 2024-02-23 |
Family
ID=65557876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811489951.4A Active CN109442452B (zh) | 2018-12-06 | 2018-12-06 | 用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109442452B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110108033A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-08-09 | 北京北燃供热有限公司 | 一种用于供暖用的中型燃气锅炉烟气余热回收装置 |
| CN110440239A (zh) * | 2019-08-22 | 2019-11-12 | 华北电力大学 | 一种电站锅炉排烟余热与水分的深度回收装置及方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105080245A (zh) * | 2015-08-21 | 2015-11-25 | 北京建筑大学 | 一种含尘烟气冷凝热能回收与烟气净化一体化系统及方法 |
| CN205316748U (zh) * | 2016-01-15 | 2016-06-15 | 湖南铁道职业技术学院 | 一种复合热泵水热联产装置 |
| CN205536676U (zh) * | 2016-01-18 | 2016-08-31 | 东莞理工学院 | 一种常压膜式热泵和液体除湿系统协同装置 |
| CN108119907A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-06-05 | 芜湖德司节能科技有限公司 | 一种燃气锅炉余热节能回收方法 |
| CN108775731A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-11-09 | 北京华源泰盟节能设备有限公司 | 一种双效吸收式热泵及水源余热回收方法 |
| CN209415492U (zh) * | 2018-12-06 | 2019-09-20 | 清华大学 | 用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统 |
-
2018
- 2018-12-06 CN CN201811489951.4A patent/CN109442452B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105080245A (zh) * | 2015-08-21 | 2015-11-25 | 北京建筑大学 | 一种含尘烟气冷凝热能回收与烟气净化一体化系统及方法 |
| CN205316748U (zh) * | 2016-01-15 | 2016-06-15 | 湖南铁道职业技术学院 | 一种复合热泵水热联产装置 |
| CN205536676U (zh) * | 2016-01-18 | 2016-08-31 | 东莞理工学院 | 一种常压膜式热泵和液体除湿系统协同装置 |
| CN108119907A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-06-05 | 芜湖德司节能科技有限公司 | 一种燃气锅炉余热节能回收方法 |
| CN108775731A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-11-09 | 北京华源泰盟节能设备有限公司 | 一种双效吸收式热泵及水源余热回收方法 |
| CN209415492U (zh) * | 2018-12-06 | 2019-09-20 | 清华大学 | 用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110108033A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-08-09 | 北京北燃供热有限公司 | 一种用于供暖用的中型燃气锅炉烟气余热回收装置 |
| CN110440239A (zh) * | 2019-08-22 | 2019-11-12 | 华北电力大学 | 一种电站锅炉排烟余热与水分的深度回收装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109442452B (zh) | 2024-02-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100612493B1 (ko) | 흡수식 공조기 시스템 | |
| CN101922821A (zh) | 高湿度烟气中水和潜热同时回收的方法和热泵装置 | |
| CN102242946A (zh) | 利用吸收式热泵回收烟气余热的集中供热系统 | |
| CN108050731A (zh) | 一种烟气驱动余热回收型吸收式热泵 | |
| CN101922799A (zh) | 基于溶液吸收循环的烟气余热回收系统 | |
| CN108722124A (zh) | 用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统及方法 | |
| CN104180523A (zh) | 一种烟气余热回收装置 | |
| CN107687648A (zh) | 一种锅炉烟气余热利用的高效节能环保系统 | |
| CN208727128U (zh) | 用于烟气多级脱白净化及余热回收的一体化系统 | |
| CN109442452A (zh) | 用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统 | |
| CN110375325A (zh) | 一种燃气锅炉烟气完全消白与余热深度回收利用系统 | |
| CN110068023A (zh) | 一种利用电站余热制冷的锅炉湿烟气冷凝收水消雾系统 | |
| CN209415492U (zh) | 用于烟气余热和水分回收的烟气处理系统 | |
| CN209415491U (zh) | 锅炉烟气处理系统 | |
| CN202893154U (zh) | 降低烟气co2捕集系统能耗提高co2回收率的装置 | |
| CN209406031U (zh) | 高温供暖系统的烟气处理设备 | |
| CN106247683A (zh) | 一种co2捕捉系统及工艺 | |
| CN109442451A (zh) | 锅炉烟气处理系统 | |
| CN109798583A (zh) | 一种综合利用烟气和乏汽余热的热泵供热系统 | |
| CN209415493U (zh) | 双级吸收式锅炉烟气处理系统 | |
| CN205403238U (zh) | 带烟气换热器的二段式烟气热水型溴化锂吸收式制冷机 | |
| CN211575159U (zh) | 一种湿法脱硫烟气脱白装置 | |
| CN209054541U (zh) | 一种消白烟系统 | |
| CN108151050A (zh) | 一种危废焚烧湿法脱酸烟气脱白系统及其使用方法 | |
| CN109489057A (zh) | 双级吸收式锅炉烟气处理系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |