CN207050270U - 一种脱硫工艺余热回收系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种脱硫工艺余热回收系统,包括脱硫塔、换热器和热泵组,脱硫塔用于对含硫高温烟气脱硫处理并形成高温的脱硫浆液;换热器的进液口通过管道与脱硫塔的出液口连通,换热器的出液口通过管道与废液池连通;热泵组包括至少两个热泵装置,至少两个热泵装置的蒸发器串联后的两端分别通过管道与换热器的介质出口和介质进口连通,并构成第一循环回路;至少两个热泵装置的冷凝器串联后的两端分别通过管道与热网系统的回水管道和去水管道连通,并够成第二循环回路。脱硫浆液的热量经过热泵组多级回收对热网回水管道内的水加热,实现含硫高温烟气的余热回收,避免能量浪费,增强脱硫系统排污安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及供热系统技术领域,尤其涉及一种脱硫工艺余热回收系统。
背景技术
湿法脱硫技术是我国大型燃煤电厂中应用最广泛、技术最成熟的脱硫工艺,它的工艺原理是燃煤电厂产生的含硫高温烟气从脱硫塔中部进入,底部的脱硫浆液经过循环浆液泵通入到脱硫塔上部喷淋下来,在下落的过程中与脱硫前烟气混合,完成烟气脱硫过程,整个混合过程中,脱硫浆液在吸收烟气中酸性气体的同时,也带走一部分烟气热量。燃煤电厂脱硫工艺后会产生每小时几十甚至几百立方米、温度35℃-45℃的脱硫浆液,而这部分脱硫后浆液的排放,一方面造成了能量的浪费;另一方面,也对燃煤电厂排放的安全性造成了影响。如果能对脱硫后浆液中的热量进行回收利用,那么对于电厂节能环保及提高经济性具有重要意义。
此外,我国北方很多供暖机组都面临着“电多热少”的问题,对我国机组“以热定电”的传统运行模式造成了很大的困扰。如何实现“热电解耦”,提高机组灵活性成为了迫切需要解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提出一种脱硫工艺余热回收系统,可以回收燃煤电厂产生的高温烟气的热量。
为达此目的,本实用新型采用以下技术方案:
一种脱硫工艺余热回收系统,包括:
脱硫塔,所述脱硫塔用于含硫高温烟气脱硫处理并形成高温的脱硫浆液;
换热器,所述换热器的进液口通过管道与所述脱硫塔的出液口连通,所述换热器的出液口通过管道与废液池连通;
热泵组,热泵组包括至少两个热泵装置,至少两个所述热泵装置的蒸发器串联后的两端分别通过管道与所述换热器的介质出口和介质进口连通,并构成第一循环回路;至少两个所述热泵装置的冷凝器串联后的两端分别通过管道与热网系统的回水管道和去水管道连通,并构成第二循环回路。
其中,所述第一循环回路中介质依次流经所述热泵组的顺序与所述第二循环回路中介质依次流经所述热泵组的顺序相反。
其中,所述脱硫塔内设置有喷淋装置,含硫高温烟气由所述脱硫塔的进气口进入所述脱硫塔内,并与喷淋液体混合后形成所述脱硫浆液。
其中,所述换热器为板式换热器。
其中,所述热泵装置为电热泵。
其中,所述热泵组与所述去水管道之间的管道上设置有第一高压闸阀,所述第一高压闸阀还并联有补充加热器,所述补充加热器的两端分别串联有一个第二高压闸阀。
其中,所述补充加热器为蒸汽加热器。
其中,所述换热器与所述脱硫塔的出液口之间、所述换热器与所述热泵组之间均设置有过滤装置。
其中,所述换热器与所述脱硫塔的出液口之间、所述换热器与所述热泵组之间均设置有截止阀。
其中,与所述换热器连接的管道上均设置有开关闸阀。
其中,所述余热回收系统应用于燃煤电厂的废气处理系统。
有益效果:本实用新型提供了一种脱硫工艺余热回收系统,包括脱硫塔、换热器和热泵组,所述脱硫塔用于对含硫高温烟气脱硫处理并形成高温的脱硫浆液;所述换热器的进液口通过管道与所述脱硫塔的出液口连通,所述换热器的出液口通过管道与废液池连通;热泵组包括至少两个热泵装置,至少两个所述热泵装置的蒸发器串联后的两端分别通过管道与所述换热器的介质出口和介质进口连通,并构成第一循环回路;至少两个所述热泵装置的冷凝器串联后的两端分别通过管道与热网系统的回水管道和去水管道连通,并够成第二循环回路。含硫高温烟气经过脱硫后形成脱硫浆液,脱硫浆液吸收含硫高温烟气的热量,脱硫浆液将热量传递给换热器内的工作介质,并依次通过热泵组内的蒸发器完成至少两次吸热过程,充分回收工作介质内的热量,同时热网回水管道内的低温水依次通过热泵组内的冷凝器完成至少两次放热过程,逐次提高水温后由热网去水管道再次供用户使用,实现含硫高温烟气的余热回收,避免能量浪费,增强脱硫系统排污安全性。
附图说明
图1是本实用新型提供的余热回收系统的结构示意图。
其中:
1、脱硫塔;101、喷淋装置;
2、换热器;
3、热泵组;31、第一级热泵装置;32、第二级热泵装置;311、蒸发器; 312、冷凝器;
41、去水管道;42、回水管道;
5、补充加热器;
6、开关闸阀;7、过滤装置;8、截止阀;9、流量计;10、浆液泵;11、循环泵;12、第一高压闸阀;13、废液池;14、第二高压闸阀。
具体实施方式
为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
如图1所示,本实用新型提供了一种脱硫工艺余热回收系统,脱硫塔1、换热器2和热泵组3,脱硫塔1用于对含硫高温烟气脱硫处理并形成高温的脱硫浆液;换热器2的进液口通过管道与脱硫塔1的出液口连通,换热器2的出液口通过管道与废液池13连通;热泵组3包括至少两个热泵装置,至少两个热泵装置的蒸发器311串联后通过管道与换热器2的介质出口和介质进口连通,并构成第一循环回路;至少两个热泵装置的冷凝器312串联后通过管道与热网系统的回水管道42和去水管道41连通,并够成第二循环回路。
含硫高温烟气由脱硫塔1的进气口进入脱硫塔1内,脱硫塔1内设置有喷淋装置101,含硫高温烟气与喷淋液体混合形成脱硫浆液,在混合过程中脱硫浆液吸收烟气中的酸性气体,同时也吸收含硫高温烟气的热量;脱硫浆液将热量传递给换热器2内的工作介质,并依次通过热泵组3内的蒸发器311完成至少两次吸热过程,充分回收工作介质内的热量,同时热网回水管道42内的低温水依次通过热泵组3内的冷凝器312完成至少两次放热过程,逐次提高水温后由热网去水管道41再次供用户使用,实现含硫高温烟气的余热回收,避免能量浪费,增强脱硫系统排污安全性。
本实用新型中的余热回收系统可以应用于燃煤电厂的废气处理系统中,一方面实现燃煤电厂的余热回收,避免能量浪费,增强脱硫系统排污安全性;另一方面,解决了燃煤电厂“电多热少”的电热不平衡问题,提高了供暖机组的经济性和灵活性。以余热回收系统应用于燃煤电厂为例进行具体分析。
具体而言,脱硫塔1的出液口与换热器2的进液口之间的管道上依次连接有开关闸阀6、过滤装置7、浆液泵10、截止阀8及流量计9;换热器2的介质出口与热泵组3之间的管道上依次设置有开关闸阀6、过滤装置7、循环泵11 和截止阀8,换热器2的介质进口与热泵组3之间的管道上设置有开关闸阀6。吸收了含硫高温烟气的热量形成的脱硫浆液的温度在40℃左右,脱硫浆液沉降在脱硫塔1的底部,通过浆液泵10提供动力,脱硫浆液由脱硫塔1由换热器2 的进液口流入换热器2内,并与换热器2内的工作介质换热后,脱硫浆液的温度将降低至20℃左右,降温后的脱硫浆液由换热器2的出液口流出,并安全排放到燃煤电厂指定的排放位置,如废液池13,等待进入下一工艺环节。脱硫浆液降温后排放,有利于提高燃煤电厂排放的安全性,同时有效利用脱硫浆液的热量,避免能量的浪费。
与换热器2连接的管道上均设置有开关闸阀6,保证整套系统能够及时启停;换热器2与脱硫塔1之间的过滤装置7可以过滤脱硫浆液中的杂质,换热器2 与热泵组3之间的过滤装置7可以过滤工作介质中的杂质,保证换热器2能够长期、稳定地运行;换热器2两侧连接的截止阀8可以保证脱硫浆液和工作介质不回流,保证系统正常的运行。
一般燃煤电厂每小时将会产生几时立方米甚至几百立方米的脱硫浆液,脱硫浆液的余热是可见的,而燃煤发电厂不积极回收这部分热量的原因主要有两个:一方面是因为脱硫浆液流量较大,水质较差,回收利用难度大;另一方面是回收后的热源温度低,做功品质较低,很难真正进入锅炉热力系统中,造成了一种“热量回收”的假象,实质上增加了投入,无法提高机组经济性。
为解决上述问题,本实用新型的换热器2中脱硫浆液和工作介质的流动方向相反。如图1所示,脱硫浆液由换液器的下方的进液口进入后由上方的出液口流出,换热器2内的工作介质由换热器2上方的介质进口流入、换热后由下方的介质出口流出,即脱硫浆液的高温侧与工作介质的高温侧位于换热器2的同一端,使低温工作介质首先与低温的脱硫浆液换液逐步升高温度后与高温的脱硫浆液换液,充分进行热量交换,提高热量的利用率。
同理,第一循环回路中介质依次流经热泵组3的顺序与第二循环回路中介质依次流经热泵组3的顺序相反,本实用新型中以热泵组3包括两个热泵装置为例说明,如图1所示,热泵组3包括第一级热泵装置31和第二级热泵装置32,换热器2内与脱硫浆液换热后的工作介质依次通过第一级热泵装置31中的蒸发器311和第二级热泵装置32中的蒸发器311进行两次放热过程后回到换热器2 内,将热量传递至第一级热泵装置31和第二级热泵装置32中,且第二级热泵装置32中储存的热量较小;热网系统内的热网回水通过回水管道42依次经过第二级热泵装置32中的冷凝器312和第一级热泵装置31中的冷凝器312进行两次吸热过程后提高温度,由去水管道41进入热网系统中以供用户使用。低温的热网回水首先经过储热较少的第二级热泵装置32吸收热量并提高一定的温度后,进入储热较多的第一级热泵装置31吸收热量,进一步提升热网水温度,达到热量的逐级吸收以及温度的逐步提升,充分利用热泵组3中的热量,提高热量的回收利用率,避免能量浪费,实现真正意义上脱硫后浆液的余热回收利用。
本实用新型中换热器2可以为板式换热器,板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器,它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点。
热泵装置可以为电热泵,电热泵是指以电为驱动,把热量从低温热源传递到高温热源的一种热量提升装置。电热泵具有高效的能效比,因此热网回水的温度可以得到显著的升高,同时,燃煤电厂可以为电热泵提供所需电量,解决热媒电厂“电多热少”的电热不平衡问题,有利于提高燃煤电厂机组灵活性。
为避免本系统升温后的热网回水的温度达不到使用要求,热泵组3与去水管道41之间的管道上还可以设置有第一高压闸阀12,第一高压闸阀12还并联有补充加热器5,补充加热器5的两端分别串联有一个第二高压闸阀14。当热网回水经过热泵组3后的温度可以达到使用要求时,关闭两个第二高压闸阀14,打开第一高压闸阀12,热网回水可以直接回到热网系统中以供用户使用;当热网回水经过热泵组3后的温度未达到使用要求时,打开两个第二高压闸阀14、关闭第一高压闸阀12,补充加热器5工作,对热网回水进行热量补充,从而适应于燃煤电厂各供电及供热负荷。补充加热器5可以为蒸汽加热器,蒸汽加热器采用钢铝复合翅片管作为主要换热器元件,蒸汽加热器结合了钢管的耐压性和铝的高导热性,传热性能优异,同时避免了钢管与空气直接接触,防腐性也得到了有效的改善。
以上内容仅为本实用新型的较佳实施例,对于本领域的普通技术人员,依据本实用新型的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (10)
1.一种脱硫工艺余热回收系统,其特征在于,包括:
脱硫塔(1),所述脱硫塔(1)用于对含硫高温烟气脱硫处理并形成高温的脱硫浆液;
换热器(2),所述换热器(2)的进液口通过管道与所述脱硫塔(1)的出液口连通,所述换热器(2)的出液口通过管道与废液池(13)连通;
热泵组(3),热泵组(3)包括至少两个热泵装置,至少两个所述热泵装置的蒸发器(311)串联后的两端分别通过管道与所述换热器(2)的介质出口和介质进口连通,并构成第一循环回路;至少两个所述热泵装置的冷凝器(312)串联后的两端分别通过管道与热网系统的回水管道(42)和去水管道(41)连通,并构成第二循环回路。
2.如权利要求1所述的余热回收系统,其特征在于,所述第一循环回路中介质依次流经所述热泵组(3)的顺序与所述第二循环回路中介质依次流经所述热泵组(3)的顺序相反。
3.如权利要求2所述的余热回收系统,其特征在于,所述脱硫塔(1)内设置有喷淋装置(101),含硫高温烟气由所述脱硫塔(1)的进气口进入所述脱硫塔(1)内,与喷淋液体混合形成所述脱硫浆液。
4.如权利要求2所述的余热回收系统,其特征在于,所述热泵装置为电热泵。
5.如权利要求1-4任一项所述的余热回收系统,其特征在于,所述热泵组(3)与所述去水管道(41)之间的管道上设置有第一高压闸阀(12),所述第一高压闸阀(12)还并联有补充加热器(5),所述补充加热器(5)的两端分别串联有一个第二高压闸阀(14)。
6.如权利要求5所述的余热回收系统,其特征在于,所述补充加热器(5) 为蒸汽加热器。
7.如权利要求1-4任一项所述的余热回收系统,其特征在于,所述换热器(2)与所述脱硫塔(1)的出液口之间、所述换热器(2)与所述热泵组(3)之间均设置有过滤装置(7)。
8.如权利要求1-4任一项所述的余热回收系统,其特征在于,所述换热器(2)与所述脱硫塔(1)的出液口之间、所述换热器(2)与所述热泵组(3)之间均设置有截止阀(8)。
9.如权利要求1-4任一项所述的余热回收系统,其特征在于,与所述换热器(2)连接的管道上均设置有开关闸阀(6)。
10.如权利要求1-4任一项所述的余热回收系统,其特征在于,所述余热回收系统应用于燃煤电厂的废气处理系统。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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GR01 | Patent grant | ||
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