CN208487636U - 一种白色烟羽治理及能量回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种白色烟羽治理及能量回收系统，属于锅炉节能环保领域，它包括：汽机回热系统、烟气冷凝器、烟气再热器、暖风机、烟囱和脱硫塔，其特征在于：还包括第一吸收式热泵、第二吸收式热泵和驱动蒸气管道，第一吸收式热泵吸热端经第一冷媒水管道与烟气冷凝器连接，第一吸收式热泵放热端经第一热媒水管道与烟气再热器连接；第二吸收式热泵吸热端通过第二冷媒水管道与烟气冷凝器连接，第二吸收式热泵放热端经第二热媒水管道与暖风机和汽机回热系统凝结水管道连接。其优势在于，充分利用了烟气的冷凝热，在消除白色烟羽的同时降低了发电煤耗，达到了环保和节能的双重目的。

Description

一种白色烟羽治理及能量回收系统

技术领域

本实用新型属于锅炉节能环保领域，适用于电力、钢铁、焦化等行业烟气治理，涉一种白色烟羽治理及能量回收系统。

背景技术

目前烟气白色烟羽治理技术主要分为烟气再热和烟气降温后再热，然而烟气再热技术虽然可以减轻白色烟羽带来的视觉影响，但是环境温度低于5℃时，仍然会产生严重的白色烟羽现象，这主要是再热技术不能有效的去除脱硫后饱和烟气中的水蒸汽以及烟气中带走的气溶胶。因此烟气冷凝再热成为目前主要技术，烟气冷凝过程中可以回收水蒸汽，气溶胶在冷凝过程中发生凝并随着液态水滴被收集下来，随后再热提高烟气扩散能力。该技术虽然能够有效的治理白色烟羽，但是仍然存在两个问题：一、烟气冷却需要冷源，系统需要增加冷却塔投资；二、烟气加热需要能源输入，需要汽轮机抽汽来加热烟气。

现有技术中，烟气白色烟羽治理仅仅考虑水蒸汽的去除，而水蒸汽的凝结会带来大量的余热，现有技术没有考虑对这部分余热的回收利用。而这部分余热最终也会通过空冷塔或者冷水塔进入环境中，浪费了大量的能源。

实用新型内容

本实用新型目的在于为克服目前烟气脱白浪费能源，缺乏冷源这些缺点，从而提供一种白色烟羽治理及能源回收系统。该系统采用吸收式热泵作为能源回收及冷源提供设备，提供冷凝器所需冷却水的同时回收烟气余热，通过高温热源驱动能够提供品位更高的热量加热冷凝后的烟气，由于烟气回收的热量来自于饱和烟气中水蒸汽，热量要大于加热烟气所需热量，因此仍然有大量余热可以用来加热凝结水或进入锅炉的空气。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种白色烟羽治理及能量回收系统，包括汽机回热系统、烟气冷凝器、烟气再热器、暖风机、烟囱、脱硫塔，汽机回热系统由抽汽管道、凝结水管道和加热器组成，增设第一吸收式热泵，使第一吸收式热泵吸热端经第一冷媒水管道与烟气冷凝器连接，使第一吸收式热泵放热端经第一热媒水管道与烟气再热器连接，增设第二吸收式热泵，使第二吸收式热泵吸热端通过第二冷媒水管道与烟气冷凝器连接，使第二吸收式热泵放热端经第二热媒水管道与暖风机和汽机回热系统凝结水管道连接，增设驱动蒸气管道，通过驱动蒸气管道使汽机回热系统抽汽管道与第一吸收式热泵驱动端和第二吸收式热泵驱动端连接。

所述的白色烟羽治理及能量回收系统，在第一吸收式热泵和第二吸收式热泵与汽机回热系统抽汽管道的连接中，第一吸收式热泵与第二吸收式热泵为并联连接，即经驱动蒸气管道同时向第一吸收式热泵和第二吸收式热泵提供驱动蒸气。

所述的白色烟羽治理及能量回收系统，在第二吸收式热泵放热端与暖风机和汽机回热系统凝结水管道连接中，暖风机与汽机回热系统凝结水管道为并联连接，即第二吸收式热泵经第二热媒水管道同时向暖风机和汽机回热系统的凝结水提供热能。

所述的抽汽管道共多条，每条对应不同的蒸气参数，与驱动蒸气管道所连接的抽汽管道是根据第一吸收式热泵和第二吸收式热泵的驱动蒸气要求进行选择的。

所述的加热器共多只，每只对应不同的进出凝结水参数，并由凝结水管道连接，其特征在于，与第二热媒水管道所连接的凝结水管道上的位置是根据第二吸收式热泵提供的热媒水参数和加热器进出凝结水参数进行选择的。

本实用新型优点是：

（1）与其他白色烟羽治理技术相比，本实用新型对脱硫后烟气余热进行了回收，提高了能源的利用率；

（2）本实用新型运用的吸收式热泵回收余热的同时，也为烟气冷凝器提供了所需的冷量，不需要再增加投资冷却塔投资。

（3）本实用新型提供的白色烟羽治理及能量回收系统，利用烟气冷凝产生的相变热来加热冷凝后的烟气，并且能够用来提高凝结水温度，降低发电煤耗。

（4）本实用新型提供的能量回收系统能够有效的利用吸收式热泵的优点，夏季、冬季都能有效的利用热泵产生的热量和冷量。

附图说明

图1 本实用新型实施例中白色烟羽治理及能量回收系统结构示意图。

图2 本实用新型所选用的第一吸收式热泵和第二吸收式热泵的连接端示意图。

其中：汽机回热系统 1、抽汽管道1-1、加热器1-2、凝结水管道1-3、烟囱 2、烟气再热器 3、烟气冷凝器 4、脱硫塔 5、暖风机 6、驱动蒸气管道 7、汽轮机 8、第二吸收式热泵9、第二吸收式热泵吸热端9-1、第二吸收式热泵放热端9-2、第二吸收式热泵驱动端9-3、第二热媒水管道 10、第二冷媒水管道 11、第一吸收式热泵 12、第一吸收式热泵吸热端12-1、第一吸收式热泵放热端12-2、第一吸收式热泵驱动端12-3、第一冷媒水管道 13、第一热媒水管道 14、锅炉 15。

具体实施方式

实施例

下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型。

参照图1和图2，本实用新型一种白色烟羽治理及能量回收系统，包括汽机回热系统1、烟气冷凝器4、烟气再热器3、暖风机6、烟囱2、脱硫塔5，汽机回热系统由抽汽管道1-1、凝结水管道1-3和加热器1-2组成，增设第一吸收式热泵12，使第一吸收式热泵吸热端12-1经第一冷媒水管道13与烟气冷凝器4连接，使第一吸收式热泵放热端12-2经第一热媒水管道14与烟气再热器3连接，增设第二吸收式热泵9，使第二吸收式热泵吸热端9-1通过第二冷媒水管道11与烟气冷凝器4连接，使第二吸收式热泵放热端9-2经第二热媒水管道10与暖风机6和汽机回热系统1凝结水管道1-3连接，增设驱动蒸气管道7，通过驱动蒸气管道7使汽机回热系统1抽汽管道1-1与第一吸收式热泵驱动端12-3和第二吸收式热泵驱动端9-3连接。

在第一吸收式热泵12和第二吸收式热泵9与汽机回热系统1抽汽管道1-1的连接中，第一吸收式热泵12与第二吸收式热泵9为并联连接，即经驱动蒸气管道7同时向第一吸收式热泵12和第二吸收式热泵9提供驱动蒸气。

在第二吸收式热泵放热端9-2与暖风机6和汽机回热系统1凝结水管道1-3连接中，暖风机6与汽机回热系统6凝结水管道6-3为并联连接，即第二吸收式热泵9经第二热媒水管道10同时向暖风机6和汽机回热系统1凝结水提供热能。

图1所示汽机回热系统1具有多条（图中显示5条，表示数量为2条以上）抽汽管道1-1，由于每条抽汽管道1-1在汽轮机上的抽汽位置不同，故每条对应不同的蒸气参数；在本实用新型实施中与驱动蒸气管道7所连接的抽汽管道1-1是根据第一吸收式热泵12和第二吸收式热泵9的驱动蒸气参数要求进行选择的。一般吸收式热泵的驱动压力0.2-0.8MPa，如果抽汽管道1-1中的某些管道内抽汽压力在该范围，就这些管道就可以通过驱动蒸气管道7连接第一吸收式热泵12和第二吸收式热泵9，向热泵提供驱动蒸气。

汽机回热系统1中的加热器1-2共多只（图1显示4只，表示数量为2只以上），每只对应不同的进出凝结水参数，并由凝结水管道1-2连接；与第二热媒水管道10所连接的凝结水管道1-2上的位置（图中显示的连接位置为第三个加热器1-2的进出口）是根据第二吸收式热泵9提供的热媒水参数和加热器1-2进出凝结水参数进行匹配选择的。吸收式热泵提供的热媒水温度不超过90℃，所以要求被加热的凝结水温度低于此温度。

图2是第一吸收式热泵12和第二吸收式热泵9的外接端部示意图。第一吸收式热泵12吸热端、放热端和驱动端分别为12-1、12-2和12-3；第二吸收式热泵9的吸热端、放热端和驱动端分别为9-1、9-2和9-3。在本实用新型的实施中，所需要的第一吸收式热泵12和第一吸收式热泵9的各数量（台数）根据烟气冷凝热负荷和热力计算结果选取，可能不是各一台。

本实施例的工作原理：

（1）第一吸收式热泵吸热端12-1向烟气冷凝器4提供冷源（低温冷媒水），使经脱硫塔5处理后的净烟气降温，烟气中的部分水蒸气凝结，烟气含湿量下降；在烟气冷凝器4中冷媒水温度升高后成为高温冷媒水，返回第一吸收式热泵12，热泵把第一吸收式热泵吸热端12-1获得的热量泵入第一吸收式热泵放热端12-2加热热媒水使其成为高温热媒水，再用高温热媒水去加热被冷凝后的低温烟气，使烟气温度再升高，烟气再热后进入烟囱2，最终排放到大气环境中。

第一吸收式热泵12从烟气冷凝中吸取低温热能，提高热的品位，变成高温热能再加热烟气。

（2）第二吸收式热泵9的工作原理与第一吸收式热泵12相同，也从脱硫后的烟气中获得低温热能，但是，所输出的高温热能被用于去加热经暖风机6向锅炉15提供燃烧的冷空气和来自汽轮机8的返回到锅炉15的凝结水，同样把烟羽治理冷凝过程中的热能进行了利用。

Claims (5)

1.一种白色烟羽治理及能量回收系统，包括：汽机回热系统（1）、烟气冷凝器（4）、烟气再热器（3）、暖风机（6）、烟囱（2）和脱硫塔（5），所述汽机回热系统（1）包括抽汽管道（1-1）、凝结水管道（1-3）和加热器（1-2），其特征在于：所述白色烟羽治理及能量回收系统还包括第一吸收式热泵（12）、第二吸收式热泵（9）和驱动蒸气管道（7），第一吸收式热泵吸热端经第一冷媒水管道（13）与烟气冷凝器（4）连接，第一吸收式热泵放热端经第一热媒水管道（14）与烟气再热器（3）连接；第二吸收式热泵吸热端通过第二冷媒水管道（11）与烟气冷凝器（4）连接，第二吸收式热泵放热端经第二热媒水管道（10）与暖风机（6）和汽机回热系统（1）凝结水管道（1-3）连接；通过驱动蒸气管道（7）使汽机回热系统（1）抽汽管道（1-1）与第一吸收式热泵驱动端和第二吸收式热泵驱动端连接。

2.根据权利要求1所述的白色烟羽治理及能量回收系统，其特征在于，在第一吸收式热泵（12）和第二吸收式热泵（9）与汽机回热系统（1）抽汽管道（1-1）的连接中，第一吸收式热泵（12）与第二吸收式热泵（9）为并联连接，即经驱动蒸气管道（7）同时向第一吸收式热泵（12）和第二吸收式热泵（9）提供驱动蒸气。

3.根据权利要求1所述的白色烟羽治理及能量回收系统，其特征在于，在第二吸收式热泵放热端与暖风机（6）和汽机回热系统（1）凝结水管道（1-3）连接中，暖风机（6）与汽机回热系统（1）凝结水管道（1-3）为并联连接，即第二吸收式热泵（9）经第二热媒水管道（10）同时向暖风机（6）和汽机回热系统（1）的凝结水提供热能。

4.根据权利要求1所述的白色烟羽治理及能量回收系统，其特征在于，所述的抽汽管道（1-1）共多条，每条抽汽管道（1-1）对应不同的蒸气参数，与驱动蒸气管道（7）所连接的抽汽管道（1-1）是根据第一吸收式热泵（12）和第二吸收式热泵（9）的驱动蒸气要求进行选择的。

5.根据权利要求1所述的白色烟羽治理及能量回收系统，其特征在于，所述的加热器（1-2）共多只，每只加热器（1-2）对应不同的进出凝结水参数，并由凝结水管道（1-3）连接，与第二热媒水管道（10）所连接的凝结水管道（1-3）上的位置是根据第二吸收式热泵（9）提供的热媒水参数和加热器（1-2）进出凝结水参数进行匹配选择的。