CN111479985B - 在包括化学品回收锅炉和石灰窑的系统中回收热能的方法和系统 - Google Patents

在包括化学品回收锅炉和石灰窑的系统中回收热能的方法和系统 Download PDF

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Abstract

公开了用于生产电力的系统，系统包括：化学品回收锅炉(1)，适于将过热蒸汽供应到驱动发电机(4)的蒸汽轮机(3)，化学品回收锅炉包括具有第一换热器装置(26、27、28)的第一烟气排放通道(7)；石灰窑(2)，石灰窑包括具有第二换热器装置(20)的第二烟气排放通道(8)；以及位于所述换热器装置(26、27、28、20)之间的热传递介质的循环。还公开了一种用于生产电力的方法，其中，所述热传递介质在所述换热器装置(26、27、28、20)之间循环，使得热能可以从第一烟气排放通道(7)中和/或第二烟气排放通道(8)中的烟气传递到化学品回收锅炉(1)的供给水中和/或耗热工艺(154、155)中。

Description

在包括化学品回收锅炉和石灰窑的系统中回收热能的方法和 系统
技术领域
该解决方案涉及包括化学品回收锅炉和石灰窑的发电系统，尤其涉及在这样的系统中的热能回收。
背景技术
在制浆中，采用化学品回收锅炉从制造工艺中回收化学品，以在制浆工艺中重复使用。化学品回收锅炉中的该工艺会产生热量，该热量典型地用于生产过热蒸汽，该过热蒸汽通过蒸汽轮机转化为电力。另外，可以从包括化学品回收锅炉和蒸汽轮机这样的工艺中回收热能，以在该工艺内和工艺外用于有用目的。
有时在上述工艺附近运行石灰窑。石灰窑典型地用于将石灰石煅烧成生石灰。换句话说，典型地采用石灰窑在高温(诸如900-1000℃)下将碳酸钙转化为氧化钙。通过这样的应用，可以在制浆工艺中采用石灰窑来进行化学品再生，因为可以在溶解工艺中用氧化钙处理由化学品回收锅炉产出的熔炼物(smelt)，该工艺产出碳酸钙。
从化学品回收锅炉的蒸汽/水循环中回收的热能可用在包括化学品回收锅炉的系统中的耗热工艺中。
作为一个示例，供给到化学品回收锅炉以用于蒸发和过热的水在被供给到锅炉之前可以被预加热。典型地，这是通过使用低压蒸汽来进行的，所述低压蒸汽诸如是从蒸汽轮机放出的蒸汽，用于通过换热器装置对供给水进行预加热。
提供另一个示例，可以与制浆工艺结合地布置水热碳化(hydrothermalcarbonization，HTC)工艺。在这样的HTC工艺中，通过制浆工艺产出的木质素可以用作生产生物碳的原料，该生物碳可以例如用作油基原料的替代物。可以通过从化学品回收锅炉的蒸汽/水循环中回收的热能对供给到这样的HTC工艺的木质素浆料(lignin slurry)来预加热。由于木质素浆料典型地必须预加热到220-230℃，因此浆料的最终预加热典型地是通过使用低压蒸汽进行的，所述低压蒸汽诸如是从蒸汽轮机放出的蒸汽，用于通过换热器装置对供给水进行预加热。
在这样的示例应用和可比较的应用中，都存在的缺点是，低压蒸汽(诸如从蒸汽轮机放出的蒸汽)降低了蒸汽轮机的电力产量。这是因为可以用在蒸汽轮机发电中的热能的一部分从蒸汽中被提取出来，并将其用于工艺的其他处，诸如用于供给水预加热和/或木质素浆料预加热中。此处和随后，低压蒸汽是指从蒸汽轮机放出的放气蒸汽(bleed steam，撤汽，抽汽)，放气蒸汽的压力低于供给到蒸汽轮机的蒸汽的压力。
本解决方案的目的是减轻这样的缺点，从而提高蒸汽轮机的电力产量，同时提升系统的热效率。
发明内容
根据本公开的解决方案的系统包括作为主系统元件的化学品回收锅炉、石灰窑和蒸汽轮机。根据本公开的解决方案的方法可应用在这样的系统中。
在根据本公开的解决方案的系统中，可以存在两个烟气排放通道：与化学品回收锅炉结合的第一烟气排放通道；以及与石灰窑结合的第二烟气排放通道。
根据本公开的解决方案，两个烟气排放通道可以包括适于从烟气中回收热能的换热器装置。
根据本公开的解决方案，可以存在热传递介质的循环，该热传递介质的循环被布置为，使得被输送通过第一烟气排放通道中的换热器装置的热传递介质中的至少一些可以被输送到第二烟气排放通道中的换热器装置，其中热量可以从第二烟气排放通道中的烟气传递到热传递介质中。
根据本公开的解决方案，在第二烟气排放通道中的换热器装置之后可以通过将热能释放给耗热工艺来使用热传递介质。
作为示例，这样的耗热工艺可以是加热化学品回收锅炉的供给水。通过这样对供给水加热，不需要使用来自蒸汽轮机的更有价值的低压蒸汽来加热供给水或减少了该需要。因此，可以提高通过蒸汽轮机的电力生产的效率，和/或可以将所述更有价值的低压蒸汽用于与加热供给水相比其他更有针对性的目的。另外，可以提高包括石灰窑的工艺的能效，因为可以从石灰窑的烟气中回收热能并将其用于生产目的。通过本公开的解决方案，可以通过向化学品回收锅炉的供给水提供源自石灰窑的烟气的额外热能来提高蒸汽轮机的电力产量。
作为另一示例，这样的耗热工艺可以是化学品回收锅炉的运行以外的工艺。化学品回收锅炉的运行以外的这样的耗热工艺可以是，例如待供给到水热碳化(HTC)工艺中的木质素浆料的加热，该水热碳化工艺可以与制浆工艺结合安排。通过这样将热能释放到耗热工艺中，不需要使用来自蒸汽轮机的更有价值的低压蒸汽用于耗热工艺或减少了该需要。因此，可以提高通过蒸汽轮机的电力生产的效率，和/或可以将所述更有价值的低压蒸汽用于与耗热工艺相比其他更有针对性的目的。另外，可以提高包括石灰窑的工艺的能效，因为可以从石灰窑的烟气中回收热能并将其用于生产目的。
根据本公开的解决方案的系统可以包括化学品回收锅炉，所述化学品回收锅炉适于将过热蒸汽供应到驱动发电机的蒸汽轮机，该发电机可以是适于生产电力的电力发电机。在所述系统中，化学品回收锅炉可以包括：第一烟气排放通道，所述第一烟气排放通道适于排放化学品回收锅炉的烟气；和第一换热器装置，所述第一换热器装置布置在第一烟气排放通道中并且适于从化学品回收锅炉的烟气中回收热能。所述系统可以进一步包括石灰窑，其适于使石灰泥的碳酸钙(CaCO3)氧化以生产石灰(CaO)，石灰窑包括：第二烟气排放通道，所述第二烟气排放通道适于排放石灰窑的烟气；和第二换热器装置，所述第二换热器装置布置在第二烟气通道中并且适于从石灰窑的烟气中回收热能。这样的系统可以进一步包括热传递介质的循环，所述循环包括第一换热器装置、第二换热器装置和管道，所述管道适于在第一换热器装置与第二换热器装置之间输送热传递介质中的至少一些。
根据本公开的解决方案的方法可以包括通过化学品回收锅炉将过热蒸汽供应到驱动发电机的蒸汽轮机，所述化学品回收锅炉包括：第一烟气排放通道，所述第一烟气排放通道适于排放化学品回收锅炉的烟气；和第一换热器装置，所述第一换热器装置布置在第一烟气排放通道中并且适于从化学品回收锅炉的烟气中回收热能。所述方法可以进一步包括通过石灰窑使石灰泥的碳酸钙(CaCO3)氧化以生产石灰(CaO)，所述石灰窑包括：第二烟气排放通道，所述第二烟气排放通道适于排放石灰窑的烟气；和第二换热器装置，所述第二换热器装置布置在第二烟气排放通道中并且适于从石灰窑的烟气中回收热能。所述方法可以进一步包括使热传递介质在热传递介质循环中进行循环，该热传递介质循环包括第一换热器装置、第二换热器装置和管道，所述管道适于在第一换热器装置与第二换热器装置之间输送热传递介质中的至少一些。
附图说明
图1示意性地示出了根据示例的根据本公开的解决方案的系统。
图2示意性地示出了根据示例的根据本公开的解决方案的系统。
图3示意性地示出了根据示例的根据本公开的解决方案的系统。
图4示意性地示出了根据示例的根据本公开的解决方案的系统。
图5示意性地示出了根据示例的第一烟气排放通道连同管道，管道适于将热传递介质输送通过其中的换热器装置。
图6a示意性地示出了根据示例的第一烟气排放通道。
图6b示意性地示出了根据示例的第二烟气排放通道。
附图旨在用于说明本公开的解决方案的思想。因此，这些图并非按比例绘制或暗示系统部件的确定布局。
具体实施方式
在本文中，对具有以下附图标记的附图进行参考：
1 化学品回收锅炉
2 石灰窑
3 蒸汽轮机
4 发电机
5 耗电工艺
6 供给水罐
7 第一烟气排放通道
8 第二烟气排放通道
10至13 泵
20至35 换热器
40至93 管线
100至103 闪蒸罐
110至113 喷射泵
120至123 静电除尘器
130至131 阀装置
140 动力传动系统
150至156 耗热工艺
在本文和附图中，“管线”的概念是指任何合适的输送通路，没有对通路的物理性质进行任何特征限定。应当理解，本领域技术人员能够根据待输送的材料的性质和体积以及其他这样的相关输送参数和要求来确定通路的物理性质。
以下，“管道”的概念是指适于输送某种材料的管线的集合。
以下，“下游”的概念是指相对于材料在管线或管道中的主导(prevailing)移动(诸如流动)的方向的位置。
根据示例，如图1至图4所示，根据本公开的解决方案的系统包括作为主系统元件的化学品回收锅炉1、石灰窑2和蒸汽轮机3。根据本公开的解决方案的方法可以应用在这样的系统中。
可以采用石灰窑2来将石灰石煅烧成生石灰，即，将碳酸钙转化成氧化钙。通过这样的应用，在制浆工艺中石灰窑2可以用于化学品再生，因为可以在溶解工艺中用氧化钙处理由化学品回收锅炉产出的熔炼物，该工艺产出碳酸钙。在窑2中典型地在诸如900-1000℃的高温下发生这样的煅烧。
在根据本公开的解决方案的系统中，根据示例，如图1至图4所示，化学品回收锅炉1将过热蒸汽供应到蒸汽轮机3，该蒸汽轮机经由合适的动力传动系统140来驱动发电机4。被如此驱动的发电机4经由电线41将电力供应到耗电工艺5，诸如本地、住宅区、区域或国家电网。
在可应用本公开的解决方案的系统中，例如根据示例，如图1至图4所示，化学品回收锅炉1可以通过经由管线51吸入水，并且通过合适的换热器(诸如经由管线52连接的换热器29和换热器30)加热水、使水汽化以及使水过热，来产生过热蒸汽。用行业术语来说，换热器29可以被称为节能器(economizer)或一组单独的节能器设备，而换热器30可以被称为过热器或一组单独的过热器设备。过热蒸汽可以经由管线40被输送到蒸汽轮机3。应当理解，这样的通过回收锅炉1加热水、使水汽化和使水过热在行业中是众所周知的。
应当理解，本领域技术人员知晓用于供给水管线51的各种可行的实施方式，因此在图1至图4中用虚线示意性地示出了这样的管线51。
在可应用本公开的解决方案的系统中，例如，根据示例，如图1至图4所示，在蒸汽轮机3之后，蒸汽和/或水-取决于其压力-可被返回以重复使用。供最终重复使用的水可以被收集在收集容器(诸如供给水罐6)中。
在可应用本公开的解决方案的系统中，例如，根据示例，如图1至图4所示，在从蒸汽轮机3返回的蒸汽/水到达收集容器之前，可以从蒸汽/水中回收热能。例如，根据示例，如图1和图2所示，可以通过换热器21、22和/或23从返回的蒸汽中回收热能，换热器之后分别跟有闪蒸罐101、100和/或102，闪蒸罐可以分别经由管线62、61和/或63连接到供给水罐6。通过换热器21、22和/或23回收的热能可以被释放以分别用在耗热工艺151、152和/或153中。这样的耗热工艺151、152和/或153可以分别经由热传递介质的独立循环分别经由管线57和58、59和60、以及/或92和93连接到换热器21、22和/或23。这样的耗热工艺151、152和/或153可以是例如：浆厂的纤维生产线、浆干燥机和/或蒸发和动力锅炉；和/或集成的浆和纸厂的各种造纸工艺；和/或与化学品回收锅炉1的运行有关的工艺，诸如进入空气加热、供给水加热和/或吹灰。替代地或另外地，根据示例，如图1中所示，可以通过换热器25从经由管线42自蒸汽轮机3返回的水中回收热能。通过换热器25回收的热能可以被释放以用在耗热工艺150中，该耗热工艺可以是热沉(heat sink)，诸如河水、湖水或海水，或冷却塔。这样的耗热工艺150可以经由热传递介质的独立循环经由管线45和45连接到换热器25。在换热器25之后，返回的水可以经由始于水管线43且终于收集容器(诸如供给水罐6)的通路被输送到收集容器。在这样的通路中，可以存在引流设备(诸如泵10)。额外的水可以诸如经由管线47被供给到这样的通路中，所述管线可以在例如所述引流设备的紧接下游连接到所述通路。
在根据本公开的解决方案的系统中，根据示例，如图1至图4所示，可以存在两个烟气排放通道：与化学品回收锅炉1结合的第一烟气排放通道7和与石灰窑2结合的第二烟气排放通道8。也就是说，化学品回收锅炉1可以包括第一烟气排放通道7，石灰窑2可以包括第二烟气排放通道8。
根据本公开的解决方案，两个烟气排放通道7、8都可以包括适于从烟气中回收热能的换热器装置。
为了使说明清楚，根据示例，在图6a中示出了第一烟气排放通道7，并且根据示例，在图6b中示出了第二烟气排放通道8。
根据本公开的解决方案，可以存在热传递介质的循环，该热传递介质的循环被布置为，使得被输送通过第一烟气排放通道7中的换热器装置的热传递介质中的至少一些可以被输送到第二烟气排放通道(flue discharge channel)8中的换热器装置，其中热量可以从第二烟气排放通道8中的烟气传递到热传递介质中。例如，被输送通过第一烟气排放通道7中的换热器装置的热传递介质的体积流量的5-10％、或10-20％、或20-30％、或30-40％、或40-50％、或50-60％、或60-70％、或70-80％、或80-90％、或90-100％可以被输送通过第二烟气排放通道8中的换热器装置。
根据本公开的解决方案，在第二烟气排放通道8中的换热器装置之后，可以通过将热能释放给耗热工艺而使用热传递介质。作为示例，这样的耗热工艺可以是加热化学品回收锅炉1的供给水，根据示例，如图1和图2所示。作为另一个示例，这样的耗热工艺可以是化学品回收锅炉1的运行以外的工艺，如图3和图4中所示为耗热工艺155。化学品回收锅炉的运行以外的这样的耗热工艺155可以是，例如，待供给到水热碳化工艺(未示出)中的木质素浆料的加热，该水热碳化工艺可以与制浆工艺结合安排。
与化学品回收锅炉1结合的第一烟气排放通道7可以被布置成将来自化学品回收锅炉1的烟气输送到所示出的关键工艺(focal process)外，诸如输送到烟囱(未示出)。
第一烟气排放通道7可以包括过滤装置，该过滤装置用于在烟气被输送到换热器装置之前从烟气中滤出颗粒物质。这样的过滤装置可以包括，例如，一个或多个静电除尘器121、122、123。
第一烟气排放通道7可以包括引流装置，以在换热器装置之后实现烟气的排放行程。这样的引流装置可以包括，例如，一个或多个喷射泵111、112、113。这样的喷射泵111、112、113可以是例如真空泵。在工业中，这样的喷射泵111、112、113可以被称为烟气风扇。
为了使说明清楚，在图5中根据示例示出了第一烟气排放通道7连同管道，所述管道适于将热传递介质输送通过其中的换热器装置。依然是该示例，第一烟气排放通道7可以被分成若干个子通道，诸如在图5所示的特定示例的情况中被分成三个子通道。其中，第一子通道可以包括管线65a、66a、67a和68a；第二子通道可以包括管线65b、66b、67b和68b；第三子通道可以包括管线65c、66c、67c和68c。其中，来自化学品回收锅炉1的烟气可以经由管线65a-c被输送到静电除尘器121、122、123，然后从静电除尘器经由管线66a-c被输送到换热器28、27、26，再从换热器经由管线67a-c和喷射泵111、112、113相应地经由管线68a-c排出。在这种情况下，在第一烟气排放通道7中，热能可以通过换热器28、27、26被传递到热传递介质，热传递介质分别经由管线69a-c行进进入换热器28、27、26中以及经由管线64a-c从换热器28、27、26离开。
与石灰窑2结合的第二烟气排放通道8可以被布置成将来自石灰窑2的烟气输送到所示出的关键工艺外，诸如输送到烟囱(未示出)。
根据示例，如图1至图4所示，第二烟气排放通道8可以包括过滤装置，该过滤装置用于在烟气被输送到换热器装置之前从烟气中滤出颗粒物质。这样的过滤装置可以包括，例如，一个或多个静电除尘器120。第二烟气排放通道8可以包括引流装置，用于在换热器装置之后实现烟气的排放行程。这样的引流装置可以包括例如一个或多个喷射泵110。这样的喷射泵110可以是例如真空泵。
根据示例，如图1至图4所示，第二烟气排放通道8可以被布置成使得烟气从石灰窑2经由管线70被输送到静电除尘器120，并且从静电除尘器经由管线71被输送到换热器20，并且从换热器经由管线72和喷射泵110经由管线73排出。在第二烟气排放通道8中，热能可以通过换热器20被传递到行进通过换热器20的热传递介质中。
根据本公开的解决方案，可以存在适于在第一换热器装置7与第二换热器装置8之间输送热传递介质中的至少一些的管道，诸如从第一换热器装置7输送到第二换热器装置8，反之亦然。这样的管道可以至少包括管线64和75，诸如管线64和74，或管线64、74和85。
根据本公开的解决方案，可以实现这样的特征：被输送通过第一烟气排放通道7中的换热器装置的热传递介质中的至少一些可以被输送到第二烟气排放通道8中的换热器装置，使得经由管线64从第一换热器装置输送来的热传递介质可被分流成两个流。这样的两个流可以包括被输送到第二烟气排放通道8中的一个或多个换热器20的第一流，以及经由管线76被输送到别处的第二流。也就是说，管线76可以在第一换热器装置与第二换热器装置之间从热传递介质的循环中分支出来。第一流可以占分流成第一流和第二流之前管线64中的热传递介质的体积流量的例如5-10％、或10-20％、或20-30％、或30-40％、或40-50％、或50-60％、或60-70％、或70-80％、或80-90％、或90-100％。
根据本公开的解决方案，诸如通过换热器20被传递到与石灰窑2结合的第二烟气排放通道8中的第一流的热传递介质中的热能随后可以被释放以用于耗热工艺中。这样的耗热工艺可以是，例如，化学品回收锅炉1的供给水的加热。作为另一个示例，这样的耗热工艺可以是待供给到水热碳化(HTC)工艺(未示出)中的木质素浆料的加热，该水热碳化工艺可以与制浆工艺结合安排。
例如，根据图1中所示的示例可以实现传递到第二烟气排放通道8中的第一流的热传递介质中的热能的使用，用于加热化学品回收锅炉1的供给水。在这种情况下，在第二烟气排放通道8中的一个或多个换热器20之后，所述热传递介质可以经由管线74被输送到另一个换热器24，以下为了参考区分目的也称之为“初级换热器”24。通过换热器24，热能可以从所述热传递介质释放到化学品回收锅炉1的供给水中，从而加热供给水。可以在供给水离开供给水罐6之后进行这样的供给水的加热。
有利地，通过这样的供给水的加热，不需要使用来自蒸汽轮机3的更有价值的低压蒸汽来加热供给水或降低了该需要。因此，可以提高通过蒸汽轮机3的电力生产的效率，和/或可以将所述更有价值的低压蒸汽用于与加热供给水相比其他更有针对性的目的。另外，可以提高包括石灰窑2的工艺的能效，因为可以从石灰窑2的烟气中回收热能并将其用于生产目的。
仍然参考图1，在所述换热器24之后，所述热传递介质可以经由管线81被输送到管线76，从源自第一烟气排放通道7的换热器26、27、28的管线64分流的热传递介质的第二流经由所述管线76被输送。因此，在管线81与管线76连接的点处，热传递介质的第一流和第二流合并。在这样的合并之后，热传递介质可再次分流成进入管线77中的第三流，以及继续位于管线76中的第四流。如以下紧接着要描述的，可以根据传递到换热器32(第三流)和换热器31(第四流)并且在其中回收的期望比例的热能来指定第三流中的热传递介质和第四流中的热传递介质的相互比例。如图1所示，第三流可以经由换热器32被输送，以释放热能，从而用在耗热工艺154中，诸如化学品回收锅炉1的进入空气的加热。这样的耗热工艺154可以经由热传递介质的独立循环经由管线79和80连接到换热器32。第四流可以被输送到另一个换热器31，以在从蒸汽轮机返回的水到达供给水罐6之前，将热能释放到所述返回的水。以下，为了参考区分目的，换热器31和换热器32也被称为“第三级换热器”31和“第三级换热器”32。
仍参考图1，在换热器31之后，热传递介质的第三流和第四流可在源自换热器32的管线78与源自换热器31的管线63相连接的位点处合并。此后，合并的热传递介质流可以经由循环引导泵12、跟着通过管线69被输送到第一烟气排放通道7的换热器26、27、28，以用于再加热。
仍然参考图1，根据特定示例获得的某些条件可以如下。在管线64中的热传递介质的体积流量中，近似10％可以分流为进入管线75的第一流，以及近似90％可以分流为进入管线76的第二流。在这种情况下，所述管线中的占主导的压力可以近似为25巴(bar)，温度近似为150℃。第二烟气排放通道8中的烟气的温度在换热器20之前可以近似为260℃，并且在换热器20之后近似为170℃。管线74中的热传递介质的温度在换热器20之后可以近似为200℃。当通过换热器24加热供给水时，供给水的温度在换热器24之前可以近似为143℃，在换热器之后近似为147℃。相应地，第一流中的热传递介质的温度在换热器24之前可以近似为200℃，在换热器之后近似为150℃。
提供另一个示例，例如，可以根据图2所示的示例实现传递到第二烟气排放通道8中的第一流中的热传递介质的热能的使用，用于加热化学品回收锅炉1的供给水。在这种情况下，所述传递介质可以是化学品回收锅炉1的供给水。这里，在供给水罐6之后，供给水可以经由管线49被输送到第一烟气排放通道7的换热器26、27、28，其中热能可以被传递到供给水中，从而加热供给水。此后，供给水可以经由管线64被输送到分流的位点，其中供给水被分流成进入管线75的第一流和进入管线76的第二流。在这两个流中，第一流可以经由管线75被输送到第二烟气排放通道8中的一个或多个换热器20，其中热能可以从源自石灰窑2的烟气被传递到供给水中，从而加热第一流中的供给水。此后，第一流的供给水可以经由管线74被输送到管线74中的第一流和管线76中的第二流合并的位点处。然后，合并的供给水流可以经由管线51被输送到化学品回收锅炉1。
有利地，通过这样的加热供给水，不需要使用来自蒸汽轮机3的更有价值的低压蒸汽来加热供给水或降低了该需要。因此，可以提高通过蒸汽轮机3的电力生产效率，和/或可以将所述更有价值的低压蒸汽用于与加热供给水相比其他更有针对性的目的。另外，可以提高包括石灰窑2的工艺的能效，因为可以从石灰窑2的烟气中回收热能并将其用于生产目的。
因此，在如图2所示的该示例中，不存在用于供给水以及用于热传递介质的独立的或基本上独立的回路，而是存在一个用于热传递介质的这样的回路，所述热传递介质是供给水。
仍然参考图2，根据特定示例获得的某些条件可以如下。在管线64中的热传递介质的体积流量中，近似10％可以分流为进入管线75的第一流，近似90％可以分流为进入管线76的第二流。在这种情况下，所述管线中占主导的压力可以近似为120巴，温度近似为160℃。第二烟气排放通道8中的烟气的温度在换热器20之前可以近似为260℃，而在换热器20之后近似为180℃。管线74中的热传递介质的温度在换热器20之后可以近似为175℃。一旦管线76中的热传递介质的第一流和管线74中的热传递介质的第二流合并，管线51中合并的供给水的温度可以近似为163℃。
例如，可以根据图3所示的示例实现被传递到第二烟气排放通道8中的第一流的热传递介质中的热能在耗热工艺155中的使用。这样的耗热工艺155可以是例如待供给到水热碳化(HTC)工艺(未示出)中的木质素浆料的加热。
在这样的情况下，如图3所示，在将第一流的热传递介质输送到第二烟气排放通道8中的一个或多个换热器20之前，可以将其输送通过安装在管线75与85之间的泵13，该泵13可用于将热传递介质的压力提高到高压。这样的高压可以是例如30-80巴，诸如50巴。通过将热传递介质的压力升高到高压，热传递介质的温度在换热器20处可以升高到高温，而热传递介质不会沸腾。这样的高温可以是例如200-290℃，诸如240℃。
仍然参考图3，在第二烟气排放通道8中的换热器20之后，第一流的热传递介质可以经由管线74被输送到另一个换热器33。以下，为了参考区分目的，这样的另一个换热器33也被称为“次级换热器”。通过换热器33，热能可以从所述热传递介质中释放出来，以用在耗热工艺155中。这样的耗热工艺155可以经由热传递介质的独立循环经由管线83和84连接到换热器33。替代地，这样的耗热工艺155可以经由待加热的物质的独立循环经由管线83和84连接到换热器33。例如，如果耗热工艺155是供给到HTC工艺的木质素浆料的加热，那么管线83和84可将木质素浆料输送通过换热器33，从而能够加热木质素浆料。
有利地，通过这样的将热能释放到耗热工艺155，不需要使用来自蒸汽轮机3的更有价值的低压蒸汽用于耗热工艺或降低了该需要。因此，可以提高通过蒸汽轮机3的电力生产效率，和/或可以将所述更有价值的低压蒸汽用于与耗热工艺相比其他更有针对性的目的。另外，可以提高包括石灰窑2的工艺的能效，因为可以从石灰窑2的烟气中回收热能并将其用于生产目的。
在换热器33之后，可以经由管线82将第一流的热传递介质输送到阀装置130，通过该阀装置，热传递介质的压力可以下降到在管线76中占主导的水平，该水平例如可以是10-40巴，诸如25巴。在阀装置130之后，第一流中的热传递介质可以经由管线81被输送到热传递介质的第一流与热传递介质的第二流合并的位点，即，管线81与管线76相连接的位点。
在这样的合并之后，热传递介质可以再次分流为进入管线77的第三流以及继续位于管线76中的第四流。如以下紧接着要描述的，可以根据传递到换热器32(第三流)和换热器31(第四流)并且在其中回收的期望比例的热能来指定第三流中的热传递介质和第四流中的热传递介质的相互比例。如图3所示，第三流可以经由换热器32被输送，以释放热能，从而用在耗热工艺154中，诸如化学品回收锅炉1的进入空气的加热。这样的耗热工艺154可以经由热传递介质的独立循环经由管线79和80连接到换热器32。第四流可以被输送到另一个换热器31，以在从蒸汽轮机返回的水到达供给水罐6之前，将热能释放到所述返回的水。
仍然参考图3，在换热器31、32之后，热传递介质的第三流和第四流可以在源自换热器32的管线78与源自换热器31的管线63相连接的位点处合并。此后，合并的热传递介质流可以经由循环引导泵12、跟着通过管线69被输送到第一烟气排放通道7的换热器26、27、28，以用于再加热。
仍然参考图3，根据特定示例获得的某些条件可以如下。在管线64中的热传递介质的体积流量中，近似10％可以分流为进入管线75中的第一流，以及近似90％可以分流为进入管线76的第二流。在这种情况下，在所述管线中占主导的压力可以近似为25巴，温度近似为180℃。在泵13之后，管线85中的压力可以近似为50巴。第二烟气排放通道8中的烟气的温度在换热器20之前可以近似为260℃，而在换热器20之后近似为200℃。管线74中的热传递介质的温度在换热器20之后可以近似为240℃。在该特定示例中，耗热工艺155可以是用于HTC工艺的木质素浆料的加热，并且木质素浆料可以经由管线83和84被输送通过换热器33。因此，所述浆料的温度在通过由换热器33捕获的热能加热之前可以近似为170℃，在这样的加热之后近似为213℃。管线81中的热传递介质的压力在阀装置130之后可以是25巴。
提供另一个示例，例如，可以根据图4所示的示例实现被传递到第二烟气排放通道8中的第一流的热传递介质中的热能在耗热工艺155中的使用。这样的另一耗热工艺155可以是例如待供给到水热碳化(HTC)工艺(未示出)中的木质素浆料的加热。
在这样的情况下，如图4所示，在将所述热传递介质输送到第二烟气排放通道8中的一个或多个换热器20之前，可以将其输送通过安装在管线75与85之间的泵13，所述泵13可用于将热传递介质的压力升高到高压。这样的高压可以是例如30-80巴，诸如50巴。通过将热传递介质的压力升高到高压，热传递介质的温度在换热器20处可以升高到高温，而热传递介质不会沸腾。这样的高温可以是例如200-290℃，诸如240℃。
仍然参考图4，在第二烟气排放通道8中的换热器20之后，第一流的热传递介质可以经由管线74被输送到阀装置131，通过该阀装置，第一流中的热传递介质的压力可以下降，以产生进入闪蒸罐103中的闪蒸蒸汽，该闪蒸罐可以通过管线91紧接连接在阀装置131的下游。气态的热传递介质可以从闪蒸罐103中被输送到换热器34并且液态的热传递介质可以被输送到另一个换热器35。以下为了参考区分目的，换热器34和换热器35也被称为“次级换热器”34和“次级换热器”35。通过这样的换热器34、35，可以从热传递介质中传递热能，以用在耗热工艺155中。这样的耗热工艺155可以经由热传递介质的独立循环经由管线83和84以及用于将所述热传递介质从换热器35输送到换热器34的管线86连接到换热器34、35。替代地，这样的耗热工艺155可以经由待加热的物质的独立循环经由管线83、84以及用于将所述物质的从换热器35输送到换热器34的管线86连接到换热器34、35。例如，如果耗热工艺155是待供给到HTC工艺中的木质素浆料的加热，那么管线83、84、86可以将木质素浆料输送通过换热器34、35，从而能够进行木质素浆料的加热。
有利地，通过这样的将来自第一流的热传递介质的热能释放到耗热工艺155，不需要使用来自蒸汽轮机3的更有价值的低压蒸汽用于耗热工艺155或降低了该需要。因此，可以提高通过蒸汽轮机3的电力生产的效率，和/或可以将所述更有价值的低压蒸汽用于与耗热工艺155相比其他更有针对性的目的。另外，可以提高包括石灰窑2的工艺的能效，因为可以从石灰窑2的烟气中回收热能并将其用于生产目的。
在换热器34、35之后，如图4所示，分别经由管线87和88将热传递介质输送到热传递介质的第一流和热传递介质的第二流合并的多个位点处，即，管线87和88与管线76相连接的多个位点处。
仍然参考图4，在这样的合并之后，热传递介质可以再次分流为进入管线77的第三流以及继续位于管线76中的第四流。如以下紧接着要描述的，可以根据传递到换热器32(第三流)和换热器31(第四流)并且在其中回收的期望比例的热能来指定第三流中的热传递介质和第四流中的热传递介质的相互比例。如图4所示，第三流可以经由换热器32输送，以释放热能，从而用在耗热工艺154中，诸如化学品回收锅炉1的进入空气的加热。这样的耗热工艺154可以经由热传递介质的独立循环经由管线79和80连接到换热器32。第四流可以被输送到另一个换热器31，以在从蒸汽轮机返回的水到达供给水罐6之前，将热能释放到所述返回的水。
仍然参考图4，在换热器31和32之后，热传递介质的第三流和第四流可以在源自换热器32的管线78与源自换热器31的管线63相连接的位点处合并。此后，合并的热传递介质流可以经由循环引导泵12、跟着通过管线69被输送到第一烟气排放通道7的换热器26、27、28，以用于再加热。
仍然参考图4，根据特定示例获得的某些条件可以如下。在管线64中的热传递介质的体积流量中，近似10％可以分流为进入管线75中的第一流，近似90％可以分流为进入管线76的第二流。在这种情况下，在所述管线中占主导的压力可以近似为25巴，温度近似为180℃。在泵13之后，管线85中的压力可以近似为50巴。第二烟气排放通道8中的烟气的温度在换热器20之前可以近似为260℃，并且在换热器20之后近似为200℃。管线74中的热传递介质的温度在换热器20之后可以近似为240℃。在阀装置131之后，热传递介质的压力可以为25巴。在该特定示例中，耗热工艺155可以是用于HTC工艺的木质素浆料的加热，其中所述浆料的温度在通过由换热器34和35捕获的热能加热之前可以近似为170℃，在这样的加热之后近似为213℃。
上述示例旨在解释本公开的解决方案的总体思想。因此，这些示例不应被视为穷举了可以实现所公开的解决方案的总体思想的方式。

Claims (16)

1.一种用于生产电力的系统，所述系统包括：
-化学品回收锅炉(1)，适于将过热蒸汽供应到驱动一发电机(4)的蒸汽轮机(3)，所述化学品回收锅炉(1)包括：
ο第一烟气排放通道(7)，适于排放所述化学品回收锅炉(1)的烟气，和
ο第一换热器装置(26、27、28)，布置在所述第一烟气排放通道(7)中，并且适于从所述化学品回收锅炉(1)的烟气中回收热能；
-石灰窑(2)，适于使石灰泥的碳酸钙(CaCO3)氧化以生产石灰(CaO)，所述石灰窑(2)包括：
ο第二烟气排放通道(8)，适于排放所述石灰窑(2)的烟气，和
ο第二换热器装置(20)，布置在所述第二烟气排放通道(8)中，并且适于从所述石灰窑(2)的烟气中回收热能；以及
-热传递介质的循环，所述循环包括：
ο所述第一换热器装置(26、27、28)，
ο所述第二换热器装置(20)，及
ο管道(64、75、85)，适于在所述第一换热器装置(26、27、28)与所述第二换热器装置(20)之间输送所述热传递介质中的至少一些。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述热传递介质的循环还包括至少一初级换热器(24)，位于所述第二换热器装置(20)的下游且位于所述第一换热器装置(26、27、28)之前，所述初级换热器(24)适于将热能从所述热传递介质传递到所述化学品回收锅炉(1)的供给水中。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述管道(64、75、85)被构造成将所述热传递介质中的至少一些从所述第一换热器装置(26、27、28)输送到所述第二换热器装置(20)，并且所述热传递介质的循环还包括一个或多个次级换热器(33、34、35)，所述一个或多个次级换热器(33、34、35)布置在所述第二换热器装置(20)的下游且在所述第一换热器装置(26、27、28)之前，并且适于将热能从所述热传递介质传递到耗热工艺(155)。
4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述管道(64、75、85)被构造成将所述热传递介质中的至少一些从所述第一换热器装置(26、27、28)输送到所述第二换热器装置(20)，并且所述热传递介质的循环还包括一个或多个次级换热器(33、34、35)，所述一个或多个次级换热器(33、34、35)布置在所述第二换热器装置(20)的下游且在所述第一换热器装置(26、27、28)之前，并且适于将热能从所述热传递介质传递到耗热工艺(155)。
5.根据权利要求3所述的系统，其中，所述耗热工艺(155)包括加热木质素浆料。
6.根据权利要求4所述的系统，其中，所述耗热工艺(155)包括加热木质素浆料。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的系统，包括供给水泵(10)，其中，
-所述热传递介质的循环还包括过热器(30)，所述过热器(30)适于生产过热蒸汽并且布置在化学品回收锅炉(1)中，并且
-在所述供给水泵(10)与所述过热器(30)之间，所述第一换热器装置(26、27、28)和所述第二换热器装置(20)布置在所述热传递介质的循环中。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的系统，所述系统还包括：
-管线(76)，在所述第一换热器装置(26、27、28)与所述第二换热器装置(20)之间从所述热传递介质的循环中分支出来，以及
-至少一第三级换热器(31、32)，适于从所述管线(76)回收热能；
优选地，
-所述第三级换热器(31、32)被构造成将热能传递到所述化学品回收锅炉(1)的供给水中、传递到所述化学品回收锅炉(1)的助燃空气中和/或传递到另一耗热工艺(154)中。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的系统，所述系统还包括：
-所述第一烟气排放通道(7)中的第一过滤装置(121、122、123)，所述第一过滤装置(121、122、123)被构造成清洁烟气，并且在所述烟气的流动方向上布置于所述第一换热器装置(26、27、28)之前，和/或
-所述第二烟气排放通道(8)中的第二过滤装置(120)，所述第二过滤装置(120)被构造成清洁烟气，并且在所述烟气的流动方向上布置于所述第二换热器装置(20)之前。
10.一种用于生产电力的方法，所述方法包括：
-通过化学品回收锅炉(1)向驱动一发电机(4)的蒸汽轮机(3)供应过热蒸汽，所述化学品回收锅炉(1)包括：
ο第一烟气排放通道(7)，适于排放所述化学品回收锅炉(1)的烟气，和
ο第一换热器装置(26、27、28)，布置在所述第一烟气排放通道(7)中，并且适于从所述化学品回收锅炉(1)的烟气中回收热能；
-通过石灰窑(2)使石灰泥的碳酸钙(CaCO3)氧化以生产石灰(CaO)，所述石灰窑(2)包括：
ο第二烟气排放通道(8)，适于排放所述石灰窑(2)的烟气，和
ο第二换热器装置(20)，布置在所述第二烟气排放通道(8)中，并且适于从所述石灰窑(2)的烟气中回收热能；以及
-使热传递介质在热传递介质循环中循环，所述循环包括：
ο所述第一换热器装置(26、27、28)，
ο所述第二换热器装置(20)，及
ο管道(64、75、85)，适于在所述第一换热器装置(26、27、28)与所述第二换热器装置(20)之间输送所述热传递介质中的至少一些。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述热传递介质循环进一步包括至少一初级换热器(24)，位于所述第二换热器装置(20)的下游且位于所述第一换热器装置(26、27、28)之前，所述方法还包括通过所述初级换热器(24)将热能从所述热传递介质传递到所述化学品回收锅炉(1)的供给水中。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述管道(64、75、85)被构造成将所述热传递介质中的至少一些从所述第一换热器装置(26、27、28)输送到所述第二换热器装置(20)，并且所述热传递介质循环进一步包括一个或多个次级换热器(33、34、35)，所述一个或多个次级换热器(33、34、35)布置在所述第二换热器装置(20)的下游且在所述第一换热器装置(26、27、28)之前，所述方法还包括通过所述一个或多个次级换热器(33、34、35)将热能从所述热传递介质传递到耗热工艺(155)。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述管道(64、75、85)被构造成将所述热传递介质中的至少一些从所述第一换热器装置(26、27、28)输送到所述第二换热器装置(20)，并且所述热传递介质循环进一步包括一个或多个次级换热器(33、34、35)，所述一个或多个次级换热器(33、34、35)布置在所述第二换热器装置(20)的下游且在所述第一换热器装置(26、27、28)之前，所述方法还包括通过所述一个或多个次级换热器(33、34、35)将热能从所述热传递介质传递到耗热工艺(155)。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述耗热工艺(155)包括加热木质素浆料。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述耗热工艺(155)包括加热木质素浆料。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的方法，包括供给水泵(10)，其中
-所述热传递介质循环进一步包括过热器(30)，所述过热器(30)适于生产过热蒸汽，并且布置在所述化学品回收锅炉(1)中，以及
-在所述供给水泵(10)与所述过热器(30)之间，所述第一换热器装置(26、27、28)和所述第二换热器装置(20)布置在所述热传递介质的循环中。
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