CN205897181U - 一种电厂锅炉烟气与排污水的综合换热系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种电厂锅炉烟气与排污水的综合换热系统，所述综合换热系统包括烟气换热系统和排污水换热系统；所述烟气换热系统包括锅炉排烟系统和换热系统；其中换热系统包括干式烟气换热器、脱硫塔、湿式烟气换热器、第三烟气通道以及热泵，所述干式烟气换热器、热泵以及所述湿式烟气换热器之间设置用于水循环的水管道，所述湿式烟气换热器设有与烟气凝结水池连通的出水管；所述排污水换热系统包括与电厂锅炉依次连通的排污膨胀装置和排污换热装置；所述排污膨胀装置包括连续排污膨胀器以及通过污水管道连接所述连续排污膨胀器的定期排污膨胀器。
Description
技术领域
本实用新型涉及节能环保技术领域，特别涉及一种电厂锅炉烟气余热与排污水余热的综合回收系统。
背景技术
世界能源以化石能源为主的结构特征，使得化石能源走向枯竭和化石能源利用对环境的污染困扰着人类。随着我国经济的快速发展，地球能源资源消耗、酸雨污染、水资源危机、自然生物多样性锐减、持久性有机物的污染越来越突出，使得我国能源环境问题日趋严重，节能减排形势紧张。
燃气锅炉设备在工作过程中会产生大量的高温烟气，在现有的处理方式中会将高温的烟气直接排掉，这样高温烟气中的大量热能带到空气中存在有害气体，对环境造成污染。同时，锅炉燃煤后大部分的余热能量被排放到环境中，对热能大量损失。锅炉排烟温度往往高于设计温度，仅将低了锅炉的效率，还增加了除尘器的粉尘排放浓度，对环境造成了巨大污染。近些年，由于能源紧张，随着节能工作的进一步开展，各种新型、节能先进锅炉日趋完善。采用先进的燃烧装置强化了燃烧，降低了不完全燃烧。然而，降低排烟热损失和回收烟气余热的技术仍然发展缓慢。电厂的蒸汽锅炉在使用过程中，由于长时间使用，蒸汽锅炉内的使用的热水杂质含量高，需要将杂质含量高的高温污水排放掉换新水继续使用。在传统的蒸汽锅炉排污系统，其工作时，锅炉排污水首先经过排污膨胀器进行排污减压气化、降温，经过排污膨胀器初次降温的污水再进入排污降温池与自来水混合进行二次降温，才能达到国家规定的污水排放温度。
传统蒸汽锅炉系统设备构件多，系统管路复杂，烟气中的余热不能有效回收利用对热两大量浪费，污染环境，同时经过排污膨胀器闪蒸后的污水热能不能有效利用，还需要大量自来水勾兑降温，不仅浪费了污水中大量的高品位热源，还浪费了大量的水资源，同时还要付出一定的经济代价。
因此，需要一种能有效地回收和利用电厂锅炉烟气和污水中大量高品位热源，保护环节和节约水资源的电厂锅炉烟气余热与排污水余热的综合回收系统。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种电厂锅炉烟气与排污水的综合换热系统，所述综合换热系统包括烟气换热系统和排污水换热系统；
所述烟气换热系统包括锅炉排烟系统和换热系统；其中锅炉排烟系统又包括电厂锅炉、第一烟气通道、沿所述第一烟气通道依次相接的第一脱硫塔、第一电袋除尘器和第一引风机、第二烟气通道以及沿所述第二烟气通道依次相接的第二脱硫塔、第二电袋除尘器和第二引风机；
换热系统包括干式烟气换热器、脱硫塔、湿式烟气换热器、第三烟气通道以及热泵，所述干式烟气换热器、热泵以及所述湿式烟气换热器之间设置用于水循环的水管道，所述湿式烟气换热器设有与烟气凝结水池连通的出水管；所述干式烟气换热器包括进水口、第一出水口和第二出水口，所述第一出水口与第二出水口通过管道连接发电厂热力系统低温加热器；
所述第一烟气通道与所述第二烟气通道汇合后连接所述第三烟气通道；所述第三烟气通道连接通向大气的烟囱；
所述排污水换热系统包括与电厂锅炉依次连通的排污膨胀装置和排污换热装置；
所述排污膨胀装置包括连续排污膨胀器以及通过污水管道连接所述连续排污膨胀器的定期排污膨胀器；所述排污换热装置包括第一排污热力软水箱、第二排污热力软水箱以及连接所述第一排污热力软水箱和第二排污热力软水箱的冷却水管道，所述第一热力软水箱通过管道连接所述定期排污膨胀器；所述第一排污热力软水箱与所述第二排污热力软水箱通过管道连通。
优选地，所述连续排污膨胀器设置连续排污进水口、连续排污出水口和蒸汽出口；所述定期排污膨胀器包括与所述电厂锅炉定期排污出水口连通的第一进水口、与所述连续排污膨胀器连通的第二进水口、排污凝结水出水口以及蒸汽出口。
优选地，所述用于水循环的水管道包括第一进水管、第二进水管、第一出水管和第二出水管；所述第一进水管连接蒸汽凝结水上水泵，第一出水管和第二进水管连接所述湿式烟气换热器，第二出水管连接所述干式烟气换热器的进水口。
优选地，所述锅炉排烟系统并列布置一组或多组，所述换热系统并列布置一组或多组。
优选地，所述热泵并列布置一组或多组。
优选地，所述排污水换热系统并列布置一组或多组。
优选地，并列布置的多组所述换热系统，湿式烟气换热器通过出水管与烟气凝结水池连通。
优选地，所排污水换热述系统还包括与所述连续排污膨胀装置连通的除氧水箱膨胀器。
优选地，所述第一排污热力软水箱设有冷却水进水口和冷却水出水口，所述冷却水进水口通过冷却水管道连通蒸汽凝结水上水泵；所述冷却水出水口通过冷却水管道连通电厂热力系统低温加热器；
所述第二排污热力软水箱设有冷却水进水口和冷却水出水口，所述冷却水进水口为所述第二排污热力软水箱提供软化水，所述冷却水出水口通过冷却水管道连通电厂热力系统低温加热器。
优选地，所述第二排污热力软水箱设有排污凝结水出水口。
本实用新型一种能有效地回收和利用电厂锅炉烟气和污水中大量高品位热源，延长锅炉的使用寿命，对烟气和排污水余热充分利用，减少大气污染，节约水资源，达到了节能环保的效果，将回收余热的水再次送回锅炉，使水资源重复利用。
应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本实用新型所要求保护内容的限制。
附图说明
参考随附的附图，本实用新型更多的目的、功能和优点将通过本实用新型实施方式的如下描述得以阐明，其中：
图1示意性示出本实用新型电厂锅炉烟气与排污水的综合换热系统的整体图；
图2示出了本实用新型排污水换热系统示意图；
图3示出了本实用新型烟气换热系统示意图；
图4示出了本实用新型锅炉排烟系统示意图；
图5示出了本实用新型换热系统示意图。
具体实施方式
通过参考示范性实施例，本实用新型的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本实用新型并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本实用新型的具体细节。
在下文中，将参考附图描述本实用新型的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。
如图1所示本实用新型电厂锅炉烟气与排污水的综合换热系统的整体图，电厂锅炉烟气与排污水的综合换热系统100包括烟气换热系统101和排污水换热系统102。本实用新型锅炉产生的烟气由烟气换热系统101对烟气进行处理，回收烟气中的余热；排污水换热系统102对锅炉的排污水进行处理，回收排污水中的余热。本实施例中采用两套锅炉系统，优选地，烟气换热系统101和排污水换热系统102分别并列设置两套。
如图2所示本实用新型排污水换热系统示意图，排污水换热系统包括与电厂锅炉201依次连通的排污膨胀装置和排污换热装置。所述电厂锅炉201设置连续排污出水口208和定期排污出水口109。电厂锅炉101同时采用连续排污和定期排污的方式对锅炉污水排放，排掉炉水中的杂质、泥污、水垢，控制锅水的碱度及含盐量。
排污水换热系统同时对连续排污和定期排污采用排污水减压扩容和排污水换热的步骤对排污水换热。具体地，如图2所示，排污膨胀装置包括连续排污膨胀器202以及通过污水管道连接所述连续排污膨胀器202的定期排污膨胀器203。连续排污膨胀器202设置连续排污进水口、连续排污出水口221和蒸汽出口220；定期排污膨胀器203包括与所述电厂锅炉201定期排污出水口209连通的第一进水口223、与所述连续排污膨胀器202连通的第二进水口224、排污凝结水出水口以及蒸汽出口225。
电厂锅炉201连续排污出水口208通过污水管道将电厂锅炉内的污水送至连续排污膨胀器202中。
连续排污膨胀装置通过减压扩容使锅炉排出的污水形成气化蒸汽，本实用新型采用定期排污膨胀器203实现对连续排污进行二次气化。连续排污膨胀器202的蒸汽出口220与定期排污膨胀器203的蒸汽出口225相互汇合后与除氧水箱膨胀器206连通。
排污换热装置包括第一排污热力软水箱204、第二排污热力软水箱205以及连接所述第一排污软水箱204和第二排污软水箱205的冷却水管道，第一热力软水箱204通过管道226连接所述定期排污膨胀器203；所述第一排污热力软水箱204与所述第二排污热力软水箱205通过管道229连通。第一排污热力软水箱204设有冷却水进水口227和冷却水出水口228，冷却水进水口227通过冷却水管道连通蒸汽凝结水上水泵207，所述冷却水出水口228通过冷却水管道连通电厂热力系统低温加热器。第二排污热力软水箱205设有冷却水进水口231、冷却水出水口230和排污凝结水出水口232，所述冷却水进水口231为所述第二排污热力软水箱205提供软化水，所述冷却水出水口230通过冷却水管道连通电厂热力系统低温加热器，换热后的冷却水依次经过发电厂热力系统低温加热器、发电厂热力系统中温加热器和发电厂热力系统高温加热器后再次送回锅炉利用。
如图3所示本实用新型烟气换热系统示意图，烟气换热系统包括锅炉排烟系统301和烟气系统302以及通向大气的烟囱303。本实施例中设置两组用于电厂的锅炉，在其他一些实施例中可以设置多组用于电厂的锅炉。本实施例两组锅炉并列布置，锅炉产生的烟气通过锅炉排烟系统301的烟气通道进入到烟气换热系统302内进行换热，将烟气中的余热进行回收。经过烟气换热系统302回收余热后的烟气汇合进入到烟囱303排入大气中。下文对本实施例的锅炉排烟系统301和烟气换热系统302做具体说明。
如图4所示本实用新型一个实施例中一组锅炉排烟系统的示意图，所示锅炉排烟系统包括电厂锅炉401、第一烟气通道402、沿所述第一烟气402通道依次相接第一脱硫塔403、第一电袋除尘器404和第一引风机405、第二烟气通道406以及沿所述第二烟气通道406依次相接第二脱硫塔407、第二电袋除尘器408和第二引风机409。第一烟气通道402出口处和第二烟气通道406出口处与第三烟气通道410相互连通，使第一烟气通道402和第二烟气通道406内的烟气进入到第三烟气通道410中。第三烟气通道410内的烟气经过烟气换热系统后连接通向大气的烟囱。
如图5所示本实用新型一个实施例中换热系统的示意图，换热系统包括干式烟气换热器513、脱硫塔501、湿式烟气换热器502、第三烟气通道510以及热泵505。优选地，本实施例选用三组并列的热泵，在另一些实施例中，热泵505可以选择并列布置多组。干式烟气换热器513、热泵505以及所述湿式烟气换热器502之间设置用于水循环的水管道，湿式烟气换热器502设有与烟气凝结水池512连通的出水管511。所述干式烟气换热器包括进水口514、第一出水口515和第二出水口516，第一出水口515与第二出水口516通过管道连接发电厂热力系统低温加热器。用于水循环的水管道包括第一进水管507、第二进水管509、第一出水管508和第二出水管506；所述第一进水管507连接蒸汽凝结水上水泵，第一出水管508和第二进水管509连接所述湿式烟气换热器502，第二出水管连接506所述干式烟气换热器513的进水口。干式换热器513第一出水口515与第二出水口516通过管道连接发电厂热力系统低温加热器，换热后的冷凝水依次经过发电厂热力系统低温加热器、发电厂热力系统中温加热器和发电厂热力系统高温加热器后再次送回锅炉利用。
湿式烟气换热器502设有供循环水进入的入水口503和出水口504，同时，湿式烟气换热器502设有与烟气凝结水池512连通的出水管511，湿式烟气换热器202换热后使烟气中的水分凝结后沿出水管511进入烟气凝结水池。应当理解的是，本实施例中换热系统并列布置两组，两组并列布置的换热系统中，两组湿式烟气换热器之间通过出水管511相互连通；两组干式烟气换热器之间通过出水管道相互连通。在另一些实施例中，可以选择并列多组换热系统，多组湿式烟气换热器之间通过出水管相互连通。
需要说明的是，本实用新型在不同实施例布置多组锅炉排烟系统和多组换热系统，每一实施例中所述布置的锅炉排烟系统与换热系统数目应当对应。
下文中具体结合图1至图5对本实用新型电厂锅炉排放的烟气余热和排污水换热过程做具体的阐释。
如图1所示电厂锅炉排放的烟气通过烟气换热系统101回收其余热，电厂锅炉排放的排污水通过排污水换热系统102回收其余热。如图2所示，本实用新型电厂锅炉201通过连续排污出水口208排出锅炉中的温度高达360℃的连续排污水。连续排污水经过管道进入到连续排污膨胀器202中形成蒸汽和连续排污凝结水，其中蒸汽通过与蒸汽出口220连接的管道进入除氧水箱膨胀器206中，经过减压扩容后连续排污凝结水温度降至206℃由连续排污出水口221流出后经过定期排污膨胀器203的第二进水口224进入到定期排污膨胀器203中进行二次减压扩容。
另外，本实用新型电厂锅炉201通过定期排污出水口209排出锅炉中的温度高达360℃的定期排污水。定期排污水通过定期排污膨胀器203的第一进水口223进入到定期排污膨胀器203中。
在定期排污膨胀器203中温度为106℃的连续排污凝结水与温度达360℃的定期排污水混合，再次减压扩容后形成温度为103℃的蒸汽和排污凝结水，其中温度为106℃的蒸汽通过汽通过与蒸汽出口225连接的管道进入除氧水箱膨胀器206中，经过再次减压扩容后温度为106℃的排污凝结水由管道226进入到第一热力软水箱204中。蒸汽凝结水上水泵207为第一排污热力软水箱204提供用于换热的温度为40℃的冷却水由第一排污热力软水箱204的冷却水进水口227进入第一排污热力软水箱204进行换热。经过换热后排污凝结水温度下降至60℃由管道229进入到第二排污热力软水箱205中。同时，换热后的冷却水温度升高至80℃由第一排污热力软水箱204的冷却水出水口228流出，经过冷却水管道进入到电厂热力系统低温加热器，换热后的冷却水依次经过发电厂热力系统低温加热器、发电厂热力系统中温加热器和发电厂热力系统高温加热器后再次送回锅炉利用。
进入到第二排污热力软水箱205中的排污凝结水进行换热处理，温度为20℃的软化水由第二排污热力软水箱205的冷却水进水口231进入到第二排污热力软水箱205与温度为60℃的排污凝结水进行换热。经过换热后，软化水的温度升高至60℃由第二排污热力软水箱205的冷却水出水口230流出与第一排污热力软水箱204排出的温度为80℃的是冷却水混合，混合后的冷却水温度为70℃，经冷却水管道进入到电厂热力系统低温加热器，换热后的冷却水依次经过发电厂热力系统低温加热器、发电厂热力系统中温加热器和发电厂热力系统高温加热器后再次送回锅炉利用。同时，第二排污热力软水箱205中的排污凝结水温度降为40℃以下，由排污凝结水出水口232排出从而再次利用。
如图3所示本实施例中锅炉排烟系统301和换热系统302均布置两组。为了简洁清楚的说明。通过一组锅炉排烟系统301和一组换热系统302对电厂锅炉烟气的换热过程进行说明。
如图4所示本实用新型一个实施例中一组锅炉排烟系统的示意图，锅炉401炉膛内高达150℃的烟气进入第一烟气通道402和第二烟气通道406。锅炉产生的烟气经过第一烟气通道402，进入第一脱硫塔403对烟气中的硫化物进行脱硫处理，经过脱硫后的烟气进入到第一电袋除尘器404对烟气进行除尘处理，之后经过脱硫和除尘的烟气进入到第一引风机405。锅炉产生的烟气经过第二烟气通道406，进入第二脱硫塔407对烟气中的硫化物进行脱硫处理，经过脱硫后的烟气进入第二电袋除尘器408对烟气进行除尘处理，之后经过脱硫和除尘的烟气进入到第二引风机409。本实施例中，优选地，第一烟气通道和第二烟气通道相互并列布置。经第一引风机405将第一烟气通道中的烟气引入到第三烟气通道410中，同时第二引风机409将第二烟气通道中的烟气引入到第三烟气通道410中。
烟气经过第三烟气通道进入到换热系统对烟气进行换热，如图5所示本实用新型一个实施例中换热系统的示意图，温度为150℃的烟气经第三烟气通道510(410)进入干式烟气换热器513进行换热后温度下降至60℃，经过干式换热器513换热降温后的烟气进入到脱硫塔501进行第二次脱硫处理，经过脱硫处理后烟气温度降为56℃进入湿式烟气换热器502进行换热，经过湿式烟气换热器502换热后温度降为30℃，由第三烟气通道510进入烟囱排入大气。
同时，在上述烟气排放的过程中，蒸汽凝结水上水泵通过热泵505的第一进水管207提供温度为40℃的循环水，经过热泵205后水温下降至15℃由第一出水管508流出，经湿式烟气换热器502的入水口503进入所述湿式烟气换热器502内对烟气进行换热。经过换热后循环水温度升高至28℃由湿式烟气换热器502的出水口504流出，经热泵505的第二进水口509进入热泵505后对循环水升温，温度升高至85℃的循环水由热泵505的第二出水管506经过干式烟气换热器513的进水口514进入干式烟气换热器513内对烟气进行换热，换热后循环水温度升高至140℃由干式烟气换热器第一出水口515和第二出水口516进入到发电厂热力系统低温加热器，换热后的循环水依次经过发电厂热力系统低温加热器、发电厂热力系统中温加热器和发电厂热力系统高温加热器后再次送回锅炉利用。本实施例并列布置两组换热系统，两组湿式换热器之间通过出水管511相互连通，使烟气中的水分凝结后进入到烟气凝结水池512；两组干式烟气换热器之间通过出水管道相互连通，使的换热后温度为140℃的循环水由出水管道进入发电厂热力系统低温加热器。锅炉烟气经过本实用新型烟气换热系统温度降为30℃，由第三烟气通道510进入烟囱排入大气。
本实用新型其他实施例中，选用多组烟气换热系统时，经过干式烟气换热器和湿式烟气换热器换热后，烟气由第三烟气通道汇合于一处进入烟囱中，干式烟气换热器和湿式烟气换热器之间通过热泵使循环水在干式换热器和湿式换热器之间循环，有效对烟气中的余热进行回收，回收后的水源再次送回锅炉，使水资源重复利用，节约水资源。
本实用新型提供的一种电厂锅炉烟气与排污水的综合换热系统合理布置，通过干式烟气换热器和湿式烟气换热器对电厂锅炉产生的烟气余热多次换热，将换热后的水源再次送回锅炉，同时有效地利用污水中大量高品位热源，延长锅炉的使用寿命，排污余热充分利用，节约水资源，实现了对锅炉排放的烟气和排污水中的余热有效回收，达到了节能减排，保护环境的效果。
结合这里披露的本实用新型的说明和实践，本实用新型的其他实施例对于本领域技术人员都是易于想到和理解的。说明和实施例仅被认为是示例性的，本实用新型的真正范围和主旨均由权利要求所限定。
Claims (10)
1.一种电厂锅炉烟气与排污水的综合换热系统，其特征在于，所述综合换热系统包括烟气换热系统和排污水换热系统；
所述烟气换热系统包括锅炉排烟系统和换热系统；其中锅炉排烟系统又包括电厂锅炉、第一烟气通道、沿所述第一烟气通道依次相接的第一脱硫塔、第一电袋除尘器和第一引风机、第二烟气通道以及沿所述第二烟气通道依次相接的第二脱硫塔、第二电袋除尘器和第二引风机；
换热系统包括干式烟气换热器、脱硫塔、湿式烟气换热器、第三烟气通道以及热泵，所述干式烟气换热器、热泵以及所述湿式烟气换热器之间设置用于水循环的水管道，所述湿式烟气换热器设有与烟气凝结水池连通的出水管；所述干式烟气换热器包括进水口、第一出水口和第二出水口，所述第一出水口与第二出水口通过管道连接发电厂热力系统低温加热器；
所述第一烟气通道与所述第二烟气通道汇合后连接所述第三烟气通道；所述第三烟气通道连接通向大气的烟囱；
所述排污水换热系统包括与电厂锅炉依次连通的排污膨胀装置和排污换热装置；
所述排污膨胀装置包括连续排污膨胀器以及通过污水管道连接所述连续排污膨胀器的定期排污膨胀器；所述排污换热装置包括第一排污热力软水箱、第二排污热力软水箱以及连接所述第一排污热力软水箱和第二排污热力软水箱的冷却水管道，所述第一排污热力软水箱通过管道连接所述定期排污膨胀器；所述第一排污热力软水箱与所述第二排污热力软水箱通过管道连通。
2.根据权利要求1所述的综合换热系统，其特征在于，所述连续排污膨胀器设置连续排污进水口、连续排污出水口和蒸汽出口；所述定期排污膨胀器包括与所述电厂锅炉定期排污出水口连通的第一进水口、与所述连续排污膨胀器连通的第二进水口、排污凝结水出水口以及蒸汽出口。
3.根据权利要求1所述的综合换热系统，其特征在于，所述用于水循环的水管道包括第一进水管、第二进水管、第一出水管和第二出水管；所述第一进水管连接蒸汽凝结水上水泵，第一出水管和第二进水管连接所述湿式烟气换热器，第二出水管连接所述干式烟气换热器的进水口。
4.根据权利要求1所述的综合换热系统，其特征在于，所述锅炉排烟系统并列布置一组或多组，所述换热系统并列布置一组或多组。
5.根据权利要求1所述的综合换热系统，其特征在于，所述热泵并列布置一组或多组。
6.根据权利要求1所述的综合换热系统，其特征在于，所述排污水换热系统并列布置一组或多组。
7.根据权利要求4所述的综合换热系统，其特征在于，并列布置的多组所述换热系统，湿式烟气换热器通过出水管与烟气凝结水池连通。
8.根据权利要求1所述的综合换热系统，其特征在于，所排污水换热述系统还包括与所述连续排污膨胀装置连通的除氧水箱膨胀器。
9.根据权利要求1所述的综合换热系统，其特征在于，所述第一排污热力软水箱设有冷却水进水口和冷却水出水口，所述冷却水进水口通过冷却水管道连通蒸汽凝结水上水泵；所述冷却水出水口通过冷却水管道连通电厂热力系统低温加热器；
所述第二排污热力软水箱设有冷却水进水口和冷却水出水口，所述冷却水进水口为所述第二排污热力软水箱提供软化水，所述冷却水出水口通过冷却水管道连通电厂热力系统低温加热器。
10.根据权利要求9所述的综合换热系统，其特征在于，所述第二排污热力软水箱设有排污凝结水出水口。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN106322417A (zh) * | 2016-08-25 | 2017-01-11 | 关文吉 | 一种电厂锅炉烟气与排污水的综合换热系统以及换热方法 |
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