CN111271722A - 燃气热源厂烟气余热深度回收节能系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了燃气热源厂烟气余热深度回收节能系统，涉及市政供暖技术领域，包括电厂和热源厂，所述电厂和热源厂之间设置有旋风分离器，所述热源厂包括有余热回收装置、锅炉和烟囱。本发明中，对于电厂来说，利用要排放的废热输送给热力公司，既增加了一部分收入，且又实现了消白、以及对烟气中水气的回收，对于热源厂来说，通过购买成本低的烟气废热，对烟气中的热量进行回收，以便用于小区居民的供暖，增加了利润，通过余热回收装置的第一回收室，既起到了消白的作用，减少污染环境，又对热量进行了回收，防止资源的浪费，且通过余热回收装置的第二回收室，进一步将烟气中的大部分热量进行回收，使其具有深度回收的效果。

Description

燃气热源厂烟气余热深度回收节能系统
技术领域
本发明涉及市政供暖技术领域，具体是燃气热源厂烟气余热深度回收节能系统。
背景技术
市政供暖又叫城市集中供热由城市集中供热热源向热用户输送和分配供热介质，称之为城市集中供热，叫它市政供暖是相对于个人或者小集体而言。市政供暖简单的说就是是有一个大的供热公司向各个单位或生活小区集体供热系统，这样减少占地面积，降低了大气污染，节约了能源。相对于市政供暖而言还有“集体小锅炉”和“家庭土暖”。集体小锅炉是以单位或者某一或几个生活小区为限，自己开设的小型供暖设备，一般覆盖范围较小。家庭土暖，是以家庭为单位自己开设小供暖设备供自家使用，以便使处于寒冷地区的人们得到一个良好的生活环境。
但是现有技术中，多数市政供暖是通过热源厂锅炉采用化石能源对水进行加热，然后将加热的水通过供暖管道输送至每家每户，但是随着化石能源的逐渐缺乏，使得化石能源的价格也逐渐增加，这直接导致热源厂的经济效益降低，并且在电厂发电过程中，产生的烟气中含有大量的热量和水气，直接排放不但会污染环境，而且造成了热能资源的浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供燃气热源厂烟气余热深度回收节能系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
燃气热源厂烟气余热深度回收节能系统，包括电厂和热源厂，所述电厂和热源厂之间设置有旋风分离器，所述热源厂包括有余热回收装置、锅炉和烟囱；所述余热回收装置的一侧贯穿有进气管，所述余热回收装置内部临近进气管的一侧固定安装有隔板，且余热回收装置的顶部内壁固定安装有储液管，所述隔板将余热回收装置的内部依次分隔为第一回收室和第二回收室，且隔板的上侧开设有排气孔，所述储液管处于第二回收室内部的下侧连通有喷淋头，所述第一回收室的底部内壁固定安装有横管，所述横管的上侧连通有竖管，所述第二回收室顶部内壁的两侧对称连接有第一挡板，且第二回收室的底部内壁中间固定连接有第二挡板，所述第二挡板的底部开设有通孔，所述余热回收装置远离进气管的一侧下方贯穿有第二排液管，且余热回收装置远离进气管的一侧上方贯穿有排气管，所述余热回收装置的另一侧下方贯穿有进液管，且余热回收装置底部临近进气管的一侧贯穿有第一排液管。
作为本发明再进一步的方案：所述进液管处于余热回收装置内部的一端与横管连通，所述第一排液管的上端与第一回收室连通，所述排气管处于余热回收装置内部的一端与第二回收室连通，所述第二排液管处于余热回收装置内部的一端与第二回收室连通，所述排气孔将第一回收室和第二回收室连通。
作为本发明再进一步的方案：所述进气管临近余热回收装置的一侧设置有四个支管，四个所述支管与第一回收室连通，所述电厂的烟气出口与旋风分离器的输入端管接，所述旋风分离器的输出端与进气管远离余热回收装置的一端管接。
作为本发明再进一步的方案：所述储液管贯穿于隔板，所述储液管处于第一回收室内部的下侧与竖管的上端连通，所述竖管设置有若干个，若干个所述竖管均匀分布在第一回收室的内部。
作为本发明再进一步的方案：所述第一挡板和第二挡板将第二回收室分隔成W型通风道，所述喷淋头设置有若干个，若干个所述喷淋头均匀分布在储液管处于第二回收室内部的下侧。
作为本发明再进一步的方案：所述排气管远离余热回收装置的一端与烟囱的底端管接。
作为本发明再进一步的方案：所述进液管临近处设置有第一水泵，所述第一水泵的输入端外接有水源，且第一水泵的输出端与进液管远离余热回收装置的一端管接，所述第一排液管与锅炉之间设置有第二水泵，所述第二水泵的输入端与第一排液管的下端管接，且第二水泵的输出端与锅炉的进水口管接，所述第二排液管与锅炉之间设置有第三水泵，所述第三水泵的输入端与第二排液管远离余热回收装置的一端管接，且第三水泵的输出端与锅炉的进水口管接，所述第一水泵、第二水泵和第三水泵均外接有电源。
作为本发明再进一步的方案：所述余热回收装置的底部固定连接有支腿，所述支腿的底部设置有防滑纹，所述支腿、余热回收装置、隔板、储液管、第一挡板和第二挡板均为一种不锈钢材质的构件。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、对于电厂来说，利用要排放的废热输送给热力公司，既增加了一部分收入，且又实现了消白、以及对烟气中水气的回收，极大促进了电厂的发展；
2、对于热源厂来说，通过购买成本低的烟气废热，对烟气中的热量进行回收，以便用于小区居民的供暖，相当于增加了利润，极大促进了热源厂的发展；
3、通过第一回收室、进气管、进液管、横管、竖管和储液管之间的配合使用，既起到了消白的作用，减少污染环境，又对热量进行了回收，防止资源的浪费，且通过第二回收室、第一挡板、第二挡板、储液管和喷淋头之间的配合使用，进一步将烟气中的大部分热量进行回收，进一步防止了资源的浪费，使其具有对烟气余热深度回收的效果，以便供锅炉为小区住户供暖使用，为身处在寒冷地区的人们提高一个良好的生活环境。
综上所述，本发明既可以从烟气余热中尽可能多地提取热量，有助于节约更多的冷凝水及汽轮机的乏汽，也有利于环保消白，确保排放的，更加节能减排，进一步提高热能回收利用效率。
附图说明
图1为燃气热源厂烟气余热深度回收节能系统的系统图；
图2为燃气热源厂烟气余热深度回收节能系统中余热回收装置的结构示意图；
图3为燃气热源厂烟气余热深度回收节能系统中的工艺流程图；
图4为燃气热源厂烟气余热深度回收节能系统所在现有技术领域中处理燃气余热的回收工艺路线框图；
图5为燃气热源厂烟气余热深度回收节能系统所在现有技术领域中处理汽轮机乏汽余热的回收工艺路线框图。
图中标记：1、电厂；2、热源厂；3、旋风分离器；4、余热回收装置；5、锅炉；6、烟囱；7、进气管；8、隔板；9、第一回收室；10、第二回收室；11、排气孔；12、进液管；13、第一排液管；14、第二排液管；15、排气管；16、储液管；17、横管；18、竖管；19、第一挡板；20、第二挡板；21、通孔；22、喷淋头；23、第一水泵；24、第二水泵；25、第三水泵。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～3，本发明实施例中，燃气热源厂烟气余热深度回收节能系统，包括电厂1和热源厂2，电厂1和热源厂2之间设置有旋风分离器3，热源厂2包括有余热回收装置4、锅炉5和烟囱6；余热回收装置4的一侧贯穿有进气管7，电厂1的烟气出口与旋风分离器3的输入端管接，旋风分离器3的输出端与进气管7远离余热回收装置4的一端管接，余热回收装置4内部临近进气管7的一侧固定安装有隔板8，且余热回收装置4的顶部内壁固定安装有储液管16，储液管16贯穿于隔板8，隔板8将余热回收装置4的内部依次分隔为第一回收室9和第二回收室10，且隔板8的上侧开设有排气孔11，排气孔11将第一回收室9和第二回收室10连通，进气管7临近余热回收装置4的一侧设置有四个支管，四个支管与第一回收室9连通，储液管16处于第二回收室10内部的下侧连通有喷淋头22，喷淋头22设置有若干个，若干个喷淋头22均匀分布在储液管16处于第二回收室10内部的下侧，第一回收室9的底部内壁固定安装有横管17，横管17的上侧连通有竖管18，储液管16处于第一回收室9内部的下侧与竖管18的上端连通，竖管18设置有若干个，若干个竖管18均匀分布在第一回收室9的内部，第二回收室10顶部内壁的两侧对称连接有第一挡板19，且第二回收室10的底部内壁中间固定连接有第二挡板20，第一挡板19和第二挡板20将第二回收室10分隔成W型通风道，第二挡板20的底部开设有通孔21，余热回收装置4远离进气管7的一侧下方贯穿有第二排液管14，且余热回收装置4远离进气管7的一侧上方贯穿有排气管15，排气管15远离余热回收装置4的一端与烟囱6的底端管接，排气管15处于余热回收装置4内部的一端与第二回收室10连通，第二排液管14处于余热回收装置4内部的一端与第二回收室10连通，余热回收装置4的另一侧下方贯穿有进液管12，且余热回收装置4底部临近进气管7的一侧贯穿有第一排液管13，进液管12处于余热回收装置4内部的一端与横管17连通，第一排液管13的上端与第一回收室9连通，进液管12临近处设置有第一水泵23，第一水泵23的输入端外接有水源，且第一水泵23的输出端与进液管12远离余热回收装置4的一端管接，第一排液管13与锅炉5之间设置有第二水泵24，第二水泵24的输入端与第一排液管13的下端管接，且第二水泵24的输出端与锅炉5的进水口管接，第二排液管14与锅炉5之间设置有第三水泵25，第三水泵25的输入端与第二排液管14远离余热回收装置4的一端管接，且第三水泵25的输出端与锅炉5的进水口管接，第一水泵23、第二水泵24和第三水泵25均外接有电源，余热回收装置4的底部固定连接有支腿，支腿的底部设置有防滑纹，支腿、余热回收装置4、隔板8、储液管16、第一挡板19和第二挡板20均为一种不锈钢材质的构件。
本发明的工作原理是：在使用过程中，电厂1产生的烟气通过干法脱硫脱硝后输送至旋风分离器3内，旋风分离器3对烟气进行除尘，除尘后的烟气从旋风分离器3的底部输送至进气管7内，通过四个支管使烟气均匀进入第一回收室9内，与此同时控制第一水泵23做功将水源处的低温水通过进液管12输送至横管17内，低温水再通过竖管18进入储液管16内，低温水在竖管18内时，吸收了烟气中的稍许热量，使烟气中含有的水气液化后滴落至第一回收室9内部的下侧，既起到了消白的作用，又防止资源的浪费，消白后的烟气通过排气孔11进入第二回收室10内部，通过第一挡板19和第二挡板20组成的W型通风道，增加了烟气在第二回收室10内部输送的路径，与此同时从竖管18进入储液管16的低温水通过喷淋头22喷洒至第二回收室10内，使低温水与烟气充分接触，将烟气中的大部分热量传递给低温水，使低温水转化为温水，进一步防止了资源的浪费，传递热量后的烟气通过排气管15进入烟囱6内，最后排放至大气中，此时控制第二水泵24和第三水泵25工作，第二水泵24做功将第一回收室9内消白后产生的水输送至锅炉5内，第三水泵25做功将第二回收室10内的水也输送至锅炉5内，使得锅炉5内水的起始温度增加，减少了锅炉工作所需的化石能源，以便为小区住户供暖使用。
一、燃气的烟气余热的深度回收利用
如图4所示，本发明深度余热回收装置中的余热分为两部分一部分为凝汽器里的余热，另一部分为烟囱的余热，其不仅是通过旋风分离器，还需通过静电除尘器除尘，然后经过脱硫、脱硝后，才能达到排放粉尘的标准（现代已有除尘器包括静电除尘器、布袋除尘器等，排放的气溶胶悬浮颗粒物包括二氧化硫、二氧化氮等）
燃气余热包括热电厂，热源厂所燃烧的放热物质包括燃煤、天然气、生物质等，电厂余热占30%左右，先将吸收放热物质余热的放热物质的温度降低而冷凝液化成接近80℃-90℃的水输送至锅炉中加热成水蒸气，流至汽轮发电机中做功以输出电能，最后经做功后降温后的水蒸气余热被本发明回收利用。
二、汽轮机乏汽的余热回收
如图5所示，由电厂汽轮机排出的水蒸气经热泵泵送至热电厂回收利用。
在本发明的现有技术领域中，热电厂锅炉加热的沸腾水蒸气在经汽轮机做功后形成的乏汽进入冷凝汽器 (热交换器) 进行热交换后，冷凝器吸收的余热如果不被回收利用则直接由空冷塔冷却后排到大气中。本发明的技术目的在于把余热提取到余热回收装置里，在余热回收装置中将烟气温度从30℃加热到50℃，然后再经热泵加热至80℃-85℃，最后被加热到110℃以汽化状态送到小区换热站里。
燃气余热依靠溴化锂通过热泵进行交换，热泵内含蒸汽冷热层，热泵将低品位的热量转化为高品位的热量。热泵所用的制冷剂为透明的溴化锂，本发明所借用的主要热交换装置由蒸发器、冷凝器等组成。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.燃气热源厂烟气余热深度回收节能系统，包括电厂（1）和热源厂（2），其特征在于：所述电厂（1）和热源厂（2）之间设置有旋风分离器（3），所述热源厂（2）包括有余热回收装置（4）、锅炉（5）和烟囱（6）；所述余热回收装置（4）的一侧贯穿有进气管（7），所述余热回收装置（4）内部临近进气管（7）的一侧固定安装有隔板（8），且余热回收装置（4）的顶部内壁固定安装有储液管（16），所述隔板（8）将余热回收装置（4）的内部依次分隔为第一回收室（9）和第二回收室（10），且隔板（8）的上侧开设有排气孔（11），所述储液管（16）处于第二回收室（10）内部的下侧连通有喷淋头（22），所述第一回收室（9）的底部内壁固定安装有横管（17），所述横管（17）的上侧连通有竖管（18），所述第二回收室（10）顶部内壁的两侧对称连接有第一挡板（19），且第二回收室（10）的底部内壁中间固定连接有第二挡板（20），所述第二挡板（20）的底部开设有通孔（21），所述余热回收装置（4）远离进气管（7）的一侧下方贯穿有第二排液管（14），且余热回收装置（4）远离进气管（7）的一侧上方贯穿有排气管（15），所述余热回收装置（4）的另一侧下方贯穿有进液管（12），且余热回收装置（4）底部临近进气管（7）的一侧贯穿有第一排液管（13）。
2.根据权利要求1所述的燃气热源厂烟气余热深度回收节能系统，其特征在于：所述进液管（12）处于余热回收装置（4）内部的一端与横管（17）连通，所述第一排液管（13）的上端与第一回收室（9）连通，所述排气管（15）处于余热回收装置（4）内部的一端与第二回收室（10）连通，所述第二排液管（14）处于余热回收装置（4）内部的一端与第二回收室（10）连通，所述排气孔（11）将第一回收室（9）和第二回收室（10）连通。
3.根据权利要求1所述的燃气热源厂烟气余热深度回收节能系统，其特征在于：所述进气管（7）临近余热回收装置（4）的一侧设置有四个支管，四个所述支管与第一回收室（9）连通，所述电厂（1）的烟气出口与旋风分离器（3）的输入端管接，所述旋风分离器（3）的输出端与进气管（7）远离余热回收装置（4）的一端管接。
4.根据权利要求1所述的燃气热源厂烟气余热深度回收节能系统，其特征在于：所述储液管（16）贯穿于隔板（8），所述储液管（16）处于第一回收室（9）内部的下侧与竖管（18）的上端连通，所述竖管（18）设置有若干个，若干个所述竖管（18）均匀分布在第一回收室（9）的内部。
5.根据权利要求1所述的燃气热源厂烟气余热深度回收节能系统，其特征在于：所述第一挡板（19）和第二挡板（20）将第二回收室（10）分隔成W型通风道，所述喷淋头（22）设置有若干个，若干个所述喷淋头（22）均匀分布在储液管（16）处于第二回收室（10）内部的下侧。
6.根据权利要求1所述的燃气热源厂烟气余热深度回收节能系统，其特征在于：所述排气管（15）远离余热回收装置（4）的一端与烟囱（6）的底端管接。
7.根据权利要求1所述的燃气热源厂烟气余热深度回收节能系统，其特征在于：所述进液管（12）临近处设置有第一水泵（23），所述第一水泵（23）的输入端外接有水源，且第一水泵（23）的输出端与进液管（12）远离余热回收装置（4）的一端管接，所述第一排液管（13）与锅炉（5）之间设置有第二水泵（24），所述第二水泵（24）的输入端与第一排液管（13）的下端管接，且第二水泵（24）的输出端与锅炉（5）的进水口管接，所述第二排液管（14）与锅炉（5）之间设置有第三水泵（25），所述第三水泵（25）的输入端与第二排液管（14）远离余热回收装置（4）的一端管接，且第三水泵（25）的输出端与锅炉（5）的进水口管接，所述第一水泵（23）、第二水泵（24）和第三水泵（25）均外接有电源。
8.根据权利要求1所述的燃气热源厂烟气余热深度回收节能系统，其特征在于：所述余热回收装置（4）的底部固定连接有支腿，所述支腿的底部设置有防滑纹，所述支腿、余热回收装置（4）、隔板（8）、储液管（16）、第一挡板（19）和第二挡板（20）均为一种不锈钢材质的构件。
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