CN209173703U - 一种烟气降温冷凝收水再热系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种烟气降温冷凝收水再热系统，属于脱硫脱硝消白烟气处理领域，包括吸收塔、烟气冷凝器、烟气再热器、吸收式热泵系统，烟气由吸收塔排出依次进入烟气冷凝器、烟气再热器，然后由烟囱排出，所述吸收式热泵系统包括单向循环连接的热泵冷凝器、蒸发器、吸收器、发生器，发生器与汽轮机背压蒸汽源双向连接，烟气冷凝器的低温循环水入口和低温循环水出口通过管道分别与蒸发器连接，烟气再热器的高温循环水出口与吸收器连接，高温循环水入口与热泵冷凝器连接。利用升温后的高温循环水加热净烟气，提高烟气不饱和度和排烟温度，配合烟气冷凝降温措施实现了烟气多污染物协同脱除，可从根本上消除石膏雨和有色烟羽现象。
Description
技术领域
本实用新型属于脱硫脱硝消白烟气处理领域，具体涉及一种烟气降温冷凝收水再热系统。
背景技术
目前烟气湿法脱硫设备正常运行状态下，烟气裹携大量水蒸气和未脱除SOx、NOx及粉尘排向大气环境，使烟囱出口形成滚滚“白烟”，烟囱带水运行，严重影响安全。烟气经过湿法脱硫、脱硝和除尘后，烟气处于饱和状态，携带较多的水蒸气，造成烟气带水，另外随着尾部烟道的压力降低和热量散失，烟气中的水蒸气冷凝，造成大量的凝结水生成，增加了尾部烟道和烟囱的防腐难度，同时也会造成“白烟”、“石膏雨”，严重影响厂区周边环境。雾滴中会含有少量石膏成分，干燥后形成细微粉尘，也是烟尘排放浓度较高的原因。
目前常见的烟气消白措施，有不增加能耗的MGGH方式，有单独蒸汽加热方式，有先冷凝除水后加热升温的方式，但是现有的处理方式能耗高，不能对烟气余热进行有效利用。
实用新型内容
针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型的一个目的是提供一种烟气降温冷凝收水再热系统。通过设置烟气冷凝器吸收脱硫脱硝后烟气余热，烟气冷凝器低温循环水做为吸收式热泵系统低温热源，电厂汽轮机背压蒸汽做为热泵的驱动热源，生产高温循环水加热净烟气。脱硫脱硝后烟气的降温冷凝，使过饱和水蒸汽凝结成水滴，同时烟气中的可溶性盐、硫酸雾、有机物等可凝结颗粒物也在换热过程中汇入液滴被收集下来，这样在冷凝降温处理过程中进一步实现了烟气多污染物协同脱除，配合再热措施可达到彻底消除白烟的效果。
为了解决以上技术问题，本实用新型的技术方案为：
一种烟气降温冷凝收水再热系统，包括吸收塔、烟气冷凝器、烟气再热器、吸收式热泵系统，烟气由吸收塔排出依次进入烟气冷凝器、烟气再热器，然后由烟囱排出，所述吸收式热泵系统包括单向循环连接的热泵冷凝器、蒸发器、吸收器、发生器，发生器与汽轮机背压蒸汽源双向连接，热泵冷凝器与吸收器连接，烟气冷凝器的低温循环水出口通过管道与蒸发器连接，烟气再热器的高温循环水出口与吸收器连接，烟气再热器的高温循环水入口与热泵冷凝器连接。
烟气冷凝器对脱硫脱硝除尘后烟气进行降温冷凝收水，烟气冷凝器出来的部分低温循环水进入蒸发器加热其中的冷凝水使其蒸发，蒸汽进入吸收器内被吸收剂吸收放出热量加热高温循环水。高温循环水在热泵冷凝器内再一次吸收热量，然后高温循环水进入烟气再热器加热净烟气，放热后的高温循环水进入吸收器和热泵冷凝器继续吸收热量，热泵冷凝器的蒸汽凝结水进入蒸发器继续进行循环蒸发。
吸收水蒸气后的吸收剂溶液浓度降低返回发生器，吸收剂稀溶液吸收汽轮机背压蒸汽的热量吸收剂溶液浓度提高，产生的蒸汽进入热泵冷凝器加热高温循环水。
优选的，所述烟气冷凝器内部设置集液槽。
所述集液槽的作用是收集烟气冷凝水。
优选的，所述发生器和吸收器双向连接，发生器内吸收剂稀溶液吸收汽轮机背压蒸汽热量浓度提高释放水蒸气，吸收剂浓溶液进入吸收器吸收水蒸气放出热量，吸水降温后的吸收剂稀溶液返回发生器。
优选的，蒸发器与烟气冷凝器低温循环水入口连接的管道上设置冷却塔，冷却塔进一步冷却低温循环水。
烟气冷凝器的低温循环水一部分进入蒸发器进行余热回收，一部分通过冷却塔冷却后返回烟气冷凝器。
进一步优选的，冷却塔与烟气冷凝器低温循环水入口连接的管道上冷却塔的出口端设置循环泵。
循环泵将冷却塔的低温循环水提压后送入烟气冷凝器。
进一步优选的，蒸发器与烟气冷凝器低温循环水出口连接的管道上设置三通阀，三通阀的另一端连接冷却塔和蒸发器之间的管道的蒸发器的出口端。
本实用新型的有益效果：
本实用新型所述的一种烟气降温冷凝收水再热系统在具体操作时，低温循环水与脱硫脱硝后烟气换热使烟温降低，过饱和水蒸汽凝结成水滴，同时烟气中的可溶性盐、硫酸雾、有机物等可凝结颗粒物也在换热过程中汇入液滴被收集起来，经过水处理装置处理以后可以作为吸收塔补水。
本实用新型利用吸收式热泵技术回收低温循环水中的低品位热量，具体的，部分低温循环水进入吸收式热泵蒸发器发生冷却降温，经冷却后的循环水送到冷却塔继续降温。汽轮机背压蒸汽作为发生器驱动热源对来自吸收器的溴化锂稀溶液进行浓缩，浓缩产生的溴化锂浓溶液回到吸收器继续吸收水蒸气加热再热段高温循环水，溴化锂稀溶液产生的水蒸汽进入热泵冷凝器将高温循环水再一次加热，最终达到所需温度，蒸汽凝结产生的凝结水输送至蒸发器继续进行循环蒸发。利用升温后的高温循环水加热净烟气，提高烟气不饱和度和排烟温度，配合烟气冷凝降温措施实现了烟气多污染物协同脱除，可从根本上消除石膏雨和有色烟羽现象，也可解决一直困扰企业的烟囱腐蚀问题，同时本方案的实施具有节能节水的效果。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为烟气降温冷凝收水再热系统流程示意图；
图2为吸收式热泵系统的结构图；
其中，1、吸收塔，2、烟气冷凝器，3、低温循环水，4、烟气再热器，5、高温循环水，6、烟囱，7、汽轮机背压蒸汽源，8、热泵冷凝器，9、发生器，10、三通阀，11、蒸发器，12、吸收器，13、循环泵，14、冷却塔。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
下面结合实施例对本实用新型进一步说明
实施例1
一种烟气降温冷凝收水再热系统，包括吸收塔1、烟气冷凝器2、烟气再热器4、吸收式热泵系统，烟气由吸收塔1排出依次进入烟气冷凝器2、烟气再热器4，然后由烟囱6排出，所述吸收式热泵系统包括单向循环连接的热泵冷凝器8、蒸发器11、吸收器12、发生器9，发生器9与汽轮机背压蒸汽源7双向连接，热泵冷凝器8与吸收器12连接，烟气冷凝器2的低温循环水出口通过管道与蒸发器11连接，烟气再热器4的高温循环水出口与吸收器12连接，烟气再热器4的高温循环水入口与热泵冷凝器8连接。
所述烟气冷凝器2内部设置集液槽。
所述集液槽用于收集烟气冷凝器中产生的冷凝水。
所述烟气冷凝器选用耐酸腐蚀换热器，烟气冷凝器的材质为氟塑料、2205双相不锈钢或复合材质中的一种，内部设置有集液槽，凝水中含有烟气携带的粉尘、盐分、酸等，需要用集液槽收集并进行中和处理后才能排放(外排)或作为脱硫塔补水。
所述吸收式热泵由热泵冷凝器8、发生器9、蒸发器11、吸收器12等主要部件及抽气装置、屏蔽泵(溶液泵和冷剂泵)等辅助部分组成。抽气装置抽除了热泵内的不凝性气体，并保持热泵内一直处于高真空状态。
热泵冷凝器8的材质为耐腐蚀材质，高温循环水5为除盐水。
发生器9内的吸收剂稀溶液吸收汽轮机背压蒸汽的热量，产生的水蒸汽进入热泵冷凝器8加热高温循环水5。
发生器9内的吸收剂为溴化锂溶液。
烟气冷凝器2出来的部分低温循环水3进入蒸发器11加热其中的冷凝水使其蒸发，产生的水蒸汽进入吸收器12，吸收器12内的溴化锂浓溶液吸收水蒸气放出热量。高温循环水5先在吸收器12内吸收热量，然后在热泵冷凝器8内再一次吸收热量，吸收完热量后的高温循环水5进入烟气再热器4加热净烟气，放热后的高温循环水5进入吸收器12和热泵冷凝器8继续吸收热量。热泵冷凝器8中的蒸汽凝结水进入蒸发器11，凝结水吸收低温循环水3热量进行循环蒸发。
发生器9和吸收器12双向连接，发生器9内溴化锂稀溶液吸收汽轮机背压蒸汽的热量后释放水蒸气，浓缩后的溴化锂溶液进入吸收器12吸收从蒸发器11过来的水蒸气，溴化锂浓溶液吸收水蒸气释放热量对高温循环水5加热，吸水放热后的溴化锂稀溶液返回发生器9。
自烟气冷凝器2出来的低温循环水3一部分进入蒸发器11进行余热回收。蒸发器11与低温循环水3的连接管道上设有三通阀10，三通阀10的一端连接蒸发器11的进水口，另一端连接蒸发器11的出水口，低温循环水3分别经过三通阀和蒸发器最后汇总后进入冷却塔14，通过冷却塔14进一步冷却低温循环水3。
所述三通阀10为三通调节阀，可调节蒸发器11进行余热回收的低温循环水3的量。
经冷却塔冷却后的低温循环水3进入冷却塔下部水池，再经循环泵13提压后送入烟气冷凝器2，对脱硫脱硝除尘后烟气进行降温冷凝收水。
如图2所示，发生器9和吸收器12之间设有双向连接管道，流向为由吸收器12至发生器9的管道上设置溶液泵，流向为由发生器9至吸收器12的管道上设置溶液阀。
烟气降温冷凝收水再热系统的工作过程为：
烟气冷凝器2出来的部分低温循环水3进入热泵蒸发器11释放热量，放热后的循环水3送到冷却塔14继续降温之后返回烟气冷凝器2。汽轮机背压蒸汽7作为发生器9驱动热源对来自吸收器12的溴化锂稀溶液进行浓缩，浓缩产生的溴化锂浓溶液回到吸收器12继续吸收水蒸气，发生器9中产生的水蒸气进入热泵冷凝器8加热高温循环水5。水蒸气在热泵冷凝器8变为冷凝水，冷凝水进入蒸发器11中吸收低温循环水3热量变为水蒸气，吸收器12内溴化锂浓溶液吸收水蒸气放出热量加热高温循环水5。热泵冷凝器8内的蒸汽凝结产生的凝结水输送至蒸发器11继续进行循环蒸发，烟气再热器4内利用升温后的高温循环水5加热净烟气。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种烟气降温冷凝收水再热系统，其特征在于：包括吸收塔、烟气冷凝器、烟气再热器、吸收式热泵系统，烟气由吸收塔排出依次进入烟气冷凝器、烟气再热器，然后由烟囱排出，所述吸收式热泵系统包括单向循环连接的热泵冷凝器、蒸发器、吸收器、发生器，发生器与汽轮机背压蒸汽源双向连接，热泵冷凝器与吸收器连接，烟气冷凝器的低温循环水进出口通过管道分别与循环泵、冷却塔及蒸发器连接，烟气再热器的高温循环水出口与吸收器连接，烟气再热器的高温循环水入口与热泵冷凝器连接。
2.根据权利要求1所述的烟气降温冷凝收水再热系统，其特征在于：所述烟气冷凝器内部设置集液槽，所述烟气冷凝器对脱硫脱硝除尘后烟气进行降温收水。
3.根据权利要求1所述的烟气降温冷凝收水再热系统，其特征在于：所述发生器和吸收器双向连接，发生器内吸收剂吸收汽轮机背压蒸汽的热量，吸收剂进入吸收器加热高温循环水，降温后的吸收剂返回发生器。
4.根据权利要求1所述的烟气降温冷凝收水再热系统，其特征在于：蒸发器与烟气冷凝器低温循环水入口连接的管道上设置冷却塔，冷却塔进一步冷却低温循环水。
5.根据权利要求4所述的烟气降温冷凝收水再热系统，其特征在于：冷却塔与烟气冷凝器低温循环水入口连接的管道上冷却塔的进口端设置循环泵。
6.根据权利要求1所述的烟气降温冷凝收水再热系统，其特征在于：蒸发器与烟气冷凝器低温循环水出口连接的管道上设置三通阀，三通阀的另一端连接冷却塔和蒸发器之间的管道的蒸发器的出口端。
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