CN115143438A - 一种利用脱硫浆液闪蒸回收烟气余热发电的系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种利用脱硫浆液闪蒸回收烟气余热发电的系统及方法，包括吸收式热泵、闪蒸罐、脱硫塔、工质循环系统；所述脱硫塔的出口和闪蒸罐的入口连接，所述闪蒸罐的出口和脱硫塔的入口连接，所述脱硫塔和闪蒸罐之间构成回路，所述脱硫塔的内部设置有喷淋装置；所述闪蒸罐设置有两个出口，所述闪蒸罐的另一个出口连接吸收式热泵的入口；所述吸收式热泵的出口连接凝汽器的入口；所述吸收式热泵连接工质循环系统。通过利用脱硫浆液闪蒸技术回收中低温烟气余热，提高能量利用效率，同时回收低温烟气余热制取中温热能，驱动工质循环发电，提高机组发电效率，从而降低发电煤耗。

Description

一种利用脱硫浆液闪蒸回收烟气余热发电的系统及方法

技术领域

本发明涉及烟气回收领域，具体为一种利用脱硫浆液闪蒸回收烟气余热发电的系统及方法。

背景技术

目前，国内大气污染物的主要来源之一是由于燃煤电厂烟气排放造成的，为解决该问题现有技术中主要采用湿法脱硫塔进行处理，该方法在使用中被燃煤电厂广泛采用。在实际的湿法脱硫装置处理过的烟气温度在45～55℃，烟气中含有大量的水蒸气，且处于饱和状态，携带大量汽化潜热。现有技术中对该部分进行直接排放处理，存在资源浪费，能源大量消耗的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种利用脱硫浆液闪蒸回收烟气余热发电的系统及方法；通过利用脱硫浆液闪蒸技术回收中低温烟气余热，提高能量利用效率，同时回收低温烟气余热制取中温热能，驱动工质循环发电，提高机组发电效率，从而降低发电煤耗。

本发明是通过以下技术方案来实现：一种利用脱硫浆液闪蒸回收烟气余热发电的系统，包括吸收式热泵、闪蒸罐、脱硫塔、工质循环系统；所述脱硫塔的出口和闪蒸罐的入口连接，所述闪蒸罐的出口和脱硫塔的入口连接，所述脱硫塔和闪蒸罐之间构成回路，所述脱硫塔的内部设置有喷淋装置；所述闪蒸罐设置有两个出口，所述闪蒸罐的另一个出口连接吸收式热泵的入口；所述吸收式热泵的出口连接凝汽器的入口；所述吸收式热泵连接工质循环系统。

进一步的，所述脱硫塔和闪蒸罐连接的出口设置在脱硫塔的底部。

进一步的，所述凝汽器设置有个入口，所述凝汽器的其中一个入口和汽轮机的出口连接。

进一步的，所述脱硫塔(5)和闪蒸罐(4)之间设置有浆液泵(6)。

进一步的，所述汽轮机设置有两个出口，所述汽轮机的另一个的出口连接吸收式热泵的入口；所述吸收式热泵的入口内通入过热蒸汽。

进一步的，所述工质循环系统包括工质、膨胀机、冷凝器和储罐；所述吸收式热泵设置有闪蒸罐4个连接口，所述吸收式热泵的其中一个连接口和膨胀机的入口连接，所述膨胀机的出口和冷凝器的入口连接，所述冷凝器的出口和储罐的入口连接，所述储罐和吸收式热泵的另一连接口连接。

进一步的，所述工质采用有机工质。

进一步的，所述储罐和吸收式热泵之间设置有工质泵。

一种基于上述脱硫浆液闪蒸回收烟气余热发电的方法，其特征在于，在脱硫塔内通入烟气，通过脱硫塔内设置的喷淋装置对脱硫浆液进行脱硫；脱硫反应之后送入闪蒸罐，所述闪蒸罐对脱硫浆液进行蒸发冷却，闪蒸出蒸汽，并将剩余的脱硫浆液送入脱硫塔进行循环；所述闪蒸罐中的蒸汽进入吸收式热泵作为吸收式热泵的低温热源；所述吸收式热泵连接凝汽器，所述凝汽器对吸收式热泵输入的蒸汽进行冷却；所述工质循环系统和吸收式热泵连接实现工质的加热。

进一步的，所述汽轮机抽汽进入吸收式热泵，作为吸收式热泵的高温热源，进而驱动吸收式热泵对工质循环系统进行加热。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

该技术利用湿法烟气脱硫工艺中浆液的沸点会随着环境压力降低而降低的特性，建立一个真空相变环境，使当前负压饱和温度以上的脱硫浆液发生闪蒸，产生负压蒸汽携带汽化潜热输送至吸收式热泵内向低温介质进行冷凝放热，从而实现脱硫浆液余热的清洁、高效、低成本回收。该技术可实现节能、节水、提高脱硫效率、消除烟羽视觉污染的多重目的，可同时兼顾节能与减排。

本装置利用脱硫浆液闪蒸技术回收中低温烟气余热，提高能量利用效率，同时回收低温烟气余热制取中温热能，驱动有机朗肯循环发电，提高机组发电效率，从而降低发电煤耗。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种利用脱硫浆液闪蒸回收烟气余热发电的系统的系统图；

图中：汽轮机1、凝汽器2、吸收式热泵3、闪蒸罐4、脱硫塔5、浆液泵6、膨胀机7、冷凝器8、储罐9、工质泵10。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

实施例1：

本发明提供一种利用脱硫浆液闪蒸回收烟气余热发电的系统，通过汽轮机1、凝汽器2、吸收式热泵3、闪蒸罐4、脱硫塔5和浆液泵6构成；

所述脱硫塔5、浆液泵6和闪蒸罐4依次连接，所述脱硫塔5内部顶部设置有喷淋装置，所述脱硫塔5和引风机的出口连接，所述引风机将烟气输送至脱硫塔5中，所述闪蒸罐4的出口连接吸收式热泵3的其中一个入口，所述吸收式热泵3一共设置有2个入口和4个出口，所述吸收式热泵3的其中两个出口连接2的入口，所述凝汽器2一共设置有3个入口，所述凝汽器2的另一个入口和汽轮机1的出口连接，所述汽轮机1内连接通入过热蒸汽，所述汽轮机1设置有两个出口，所述汽轮机1的另一个出口和吸收式热泵3的其中一个入口连接，所述吸收式热泵3的另外两个连接口连接工质循环系统。

所述工质循环系统内设置有膨胀机7、冷凝器8、储罐9、工质泵10，所述3、膨胀机7、冷凝器8、储罐9、工质泵10依次连接构成循环回路；其中，所述工质采用有机工质；所述凝汽器2设置有一个出口，所述凝汽器2的出口连接回到电厂热力系统。

实施例2：

本发明提供一种利用脱硫浆液闪蒸回收烟气余热发电的系统及方法，包括汽轮机1、凝汽器2、吸收式热泵3、闪蒸罐4、脱硫塔5、浆液泵6、膨胀机7、冷凝器8、储罐9、工质泵10。

从引风机来的烟气在脱硫塔5内与顶部喷淋装置，所述喷淋装置喷淋下来的脱硫浆液发生脱硫反应，同时降温增湿；所述脱硫塔5底部设置有出口，所述脱硫塔5的出口流出脱硫浆液经过浆液泵6送入闪蒸罐4，闪蒸罐4内脱硫浆液经过蒸发冷却过程，闪蒸出蒸汽，同时降温成为冷浆液送入脱硫塔5，再次从顶部喷淋装置喷淋至脱硫塔5内。

过热蒸汽进入汽轮机1后，过热蒸汽推动汽轮机1的转子转动做功，做功后的蒸汽从汽轮机1的排汽口排出，在凝汽器2内被冷却水冷却，凝结成水。所述汽轮机1进行抽汽，将抽汽通入吸收式热泵3，作为高温热源；所述闪蒸罐4闪蒸所得的蒸汽作为吸收式热泵3的低温热源，两者共同驱动吸收式热泵3加热工质。

被加热的工质选择有机工质，所述有机工质进入膨胀机7做功发电，然后进入冷凝器8进行冷凝，所述冷凝器8的有机工质出口连接储罐8的入口，储罐8的出口连接工质泵9的入口，工质泵9出来的有机工质进入吸收式热泵3继续被加热，完成一个循环。

在本装置中利用脱硫浆液闪蒸技术回收中低温烟气余热，能够有效提高能量利用效率；同时，回收低温烟气余热制取中温热能，然后驱动有机朗肯循环发电，提高机组发电效率，从而降低发电煤耗。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种利用脱硫浆液闪蒸回收烟气余热发电的系统，其特征在于，包括吸收式热泵(3)、闪蒸罐(4)、脱硫塔(5)、工质循环系统；所述脱硫塔(5)的出口和闪蒸罐(4)的入口连接，所述闪蒸罐(4)的出口和脱硫塔(5)的入口连接，所述脱硫塔(5)和闪蒸罐(4)之间构成回路，所述脱硫塔(5)的内部设置有喷淋装置；所述闪蒸罐(4)设置有两个出口，所述闪蒸罐(4)的另一个出口连接吸收式热泵(3)的入口；所述吸收式热泵(3)的出口连接凝汽器(2)的入口；所述吸收式热泵(3)连接工质循环系统。

2.根据权利要求1所述的一种利用脱硫浆液闪蒸回收烟气余热发电的系统，其特征在于，所述脱硫塔(5)和闪蒸罐(4)连接的出口设置在脱硫塔(5)的底部。

3.根据权利要求1所述的一种利用脱硫浆液闪蒸回收烟气余热发电的系统，其特征在于，所述凝汽器(2)设置有(3)个入口，所述凝汽器(2)的其中一个入口和汽轮机(1)的出口连接。

4.根据权利要求1所述的一种利用脱硫浆液闪蒸回收烟气余热发电的系统，其特征在于，所述脱硫塔(5)和闪蒸罐(4)之间设置有浆液泵(6)。

5.根据权利要求1所述的一种利用脱硫浆液闪蒸回收烟气余热发电的系统，其特征在于，所述汽轮机(1)设置有两个出口，所述汽轮机(1)的另一个的出口连接吸收式热泵(3)的入口；所述吸收式热泵(1)的入口内通入过热蒸汽。

6.根据权利要求1所述的一种利用脱硫浆液闪蒸回收烟气余热发电的系统，其特征在于，所述工质循环系统包括工质、膨胀机(7)、冷凝器(8)和储罐(9)；所述吸收式热泵(3)设置有4个连接口，所述吸收式热泵(3)的其中一个连接口和膨胀机(7)的入口连接，所述膨胀机(7)的出口和冷凝器(8)的入口连接，所述冷凝器(8)的出口和储罐(9)的入口连接，所述储罐(9)和吸收式热泵(3)的另一连接口连接。

7.根据权利要求6所述的一种利用脱硫浆液闪蒸回收烟气余热发电的系统，其特征在于，所述工质采用有机工质。

8.根据权利要求6所述的一种利用脱硫浆液闪蒸回收烟气余热发电的系统，其特征在于，所述储罐(9)和吸收式热泵(3)之间设置有工质泵(10)。

9.一种基于上述权利要求1至权利要求8任一项所述脱硫浆液闪蒸回收烟气余热发电的方法，其特征在于，在脱硫塔(5)内通入烟气，通过脱硫塔(5)内设置的喷淋装置对脱硫浆液进行脱硫；脱硫反应之后送入闪蒸罐(4)，所述闪蒸罐(4)对脱硫浆液进行蒸发冷却，闪蒸出蒸汽，并将剩余的脱硫浆液送入脱硫塔(5)进行循环；所述闪蒸罐(4)中的蒸汽进入吸收式热泵(3)作为吸收式热泵(3)的低温热源；所述吸收式热泵(3)连接凝汽器(2)，所述凝汽器(2)对吸收式热泵(3)输入的蒸汽进行冷却；所述工质循环系统和吸收式热泵(3)连接实现工质的加热。

10.根据权利要求9所述的一种利用脱硫浆液闪蒸回收烟气余热发电的方法，其特征在于，所述汽轮机(1)抽汽进入吸收式热泵(3)，作为吸收式热泵(3)的高温热源，进而驱动吸收式热泵(3)对工质循环系统进行加热。

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