CN209646160U - 用于燃煤电厂烟气冷凝系统的能量回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于燃煤电厂烟气冷凝系统的能量回收装置，包括第一水力透平增压泵、循环水增压泵、烟道除雾器、烟气冷凝装置、高位水箱、脱硫吸收塔和启动管路，所述烟气冷凝装置和烟道除雾器均设置于所述脱硫吸收塔的排气烟道内，所述烟道除雾器设置于所述烟气冷凝装置的出口位置，循环水增压泵与第一水力透平增压泵的安装高度相同，启动管路与第一水力透平增压泵连接。本实用新型通过充分利用从烟气冷凝装置所排出循环水的势能，将从烟气冷凝装置所排出循环水的势能转化为输送循环水的动能，大大降低了输送循环水至烟气冷凝装置所消耗的电量。

Description

用于燃煤电厂烟气冷凝系统的能量回收装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于燃煤电厂烟气冷凝系统的能量回收装置，属于燃煤电厂环保技术领域。

背景技术

我国燃煤电厂绝大多数烟气脱硫系统采用石灰石-石膏烟气脱硫技术，利用石灰石-石膏脱硫吸收塔吸收烟气中的二氧化硫。湿法脱硫塔中烟气与脱硫浆液逆向接触，脱硫浆液中水分吸收烟气热量变为蒸汽进入烟气，烟气露点温度和绝对含湿量逐渐得到升高形成饱和净烟气，由于烟囱出口温度较低，导致烟气爬升过程中在烟囱附近遇冷产生湿烟羽即“白烟”现象。为了降低脱硫后烟气中的含水量及PM2.5，一般使经湿法脱硫处理后的烟气通过设置在湿法脱硫塔出口烟道上的烟气冷凝装置，以降低烟气中的含水量，消除烟道口处所产生烟气“白烟”的现象。但是，由于湿法脱硫吸收塔出口烟道位于离地面较高的位置，导致烟气冷凝装置也设置于较高位置，为了将作为冷却水用以冷却饱和净烟气的循环水输送至设置在高位的烟气冷凝装置，必须使用扬程高、流量大的循环水泵，而扬程高、流量大的循环水泵长运行的耗电很大、经济性较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种用于燃煤电厂烟气冷凝系统的能量回收装置，该装置通过将高位循环水的势能回收，利用高位循环水的势能提升循环水的压力，降低输送循环水至烟气冷凝装置的的耗电量。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：一种用于燃煤电厂烟气冷凝系统的能量回收装置，包括第一水力透平增压泵、循环水增压泵、烟道除雾器、烟气冷凝装置、高位水箱或集箱、脱硫吸收塔和启动管路，所述烟气冷凝装置和烟道除雾器均设置于所述脱硫吸收塔的排气烟道内，所述烟道除雾器设置于所述烟气冷凝装置的出口位置，高位水箱或集箱设置于所述烟气冷凝装置的出口位置或者进口位置，循环水增压泵与第一水力透平增压泵的安装高度相同，启动管路与第一水力透平增压泵连接。

通过第一水力透平增压泵利用从烟气冷凝装置所排出循环水的势能提升进入第一水力透平增压泵的循环水的压力，能够降低输送大量循环水至烟气冷凝装置的耗电量，节约电能。

设置高压水箱(或集箱)能够快速排放烟气冷凝装置及各装置器件之间连接管路内的气体，避免因循环水下泄造成烟气冷凝系统出现负压状态，使烟气冷凝系统处于正压或微正压状态(以保证循环水输送管路的最高点处是处于正压或微正压的状态，防止循环水出现气化现象)，保证烟气冷凝系统的正常运行。

前述的这种用于燃煤电厂烟气冷凝系统的能量回收装置，所述启动管路包括循环入水管、循环出水管，所述循环入水管的一端与第一水力透平增压泵的循环水进口连接，循环出水管的一端与第这水力透平增压泵的循环水出口连接。

前述的这种用于燃煤电厂烟气冷凝系统的能量回收装置，所述第一水力透平增压泵与循环水增压泵之间通过输水管连接。

前述的这种用于燃煤电厂烟气冷凝系统的能量回收装置，还包括送水管和回水管，送水管的一端与循环水增压泵的出水口连接，所述送水管的另一端与烟气冷凝装置的入水口连接，所述回水管的一端与第一水力透平增压泵的回水口连接，所述回水管的另一端与烟气冷凝装置的排水口连接。

前述的这种用于燃煤电厂烟气冷凝系统的能量回收装置，还包括第二水力透平增压泵，所述第二水力透平增压泵的安装高度高于所述第一水力透平增压泵，且低于所述烟气冷凝装置，所述第二水力透平增压泵分别与第一水力透平增压泵、循环水增压泵及烟气冷凝装置连接。

为了更大限度的利用从烟气冷凝装置所排出循环水的势能，提升水力透平的效率，可在高于第一水力透平增压泵的位置处设置第二水力透平增压泵。

前述的这种用于燃煤电厂烟气冷凝系统的能量回收装置，还包括第一导入管、第二导入管、第一导出管和第二导出管，第一导入管的一端与所述循环水增压泵的出水口连接，所述第一导入管的另一端与所述第二水力透平增压泵的进水口连接，所述第二导入管的一端与所述第二水力透平增压泵连接，所述第二导入管的另一端与烟气冷凝装置的入水口连接；所述第一导出管的一端与所述第一水力透平增压泵连接，所述第一导出管的另一端与第二水力透平增压泵连接，所述第二导出管的一端与第二水力透平增压泵连接，所述第二导出管的一端与烟气冷凝装置的排水口连接。

前述的这种用于燃煤电厂烟气冷凝系统的能量回收装置，所述循环入水管和循环出水管之间设置有连通管道，所述连通管道上设置有第一调节阀门。

前述的这种用于燃煤电厂烟气冷凝系统的能量回收装置，所述的回水管上设置有第二调节阀门。

前述的这种用于燃煤电厂烟气冷凝系统的能量回收装置，所述第二导出管上设置有第三调节阀门。

前述的这种用于燃煤电厂烟气冷凝系统的能量回收装置，所述第一导出管上设置有第四调节阀门。

与现有技术相比，本实用新型通过第一水力透平增压泵利用从烟气冷凝装置所排出循环水的势能提升进入第一水力透平增压泵的循环水的压力，提升压力后的循环水进入循环水增压泵，通过循环水增压泵补充提升压力后循环水的扬程，从而将循环水直接输送至烟气冷凝装置作为冷却水使用。因提升了循环水的压力，使用循环水增压泵输送提升压力后的循环水至烟气冷凝装置，远比现有脱硫系统中直接将循环水通过循环水泵输送至烟气冷凝装置的耗电量低。

在高于第一水力透平增压泵且低于烟气冷凝装置位置处设置第二水力透平增压泵，能够阶段性利用从烟气冷凝装置所排出循环水的势能，也能进一步降低输送循环水至烟气冷凝装置所消耗的电量。

本实用新型通过充分利用从烟气冷凝装置所排出循环水的势能，将从烟气冷凝装置所排出循环水的势能转化为输送循环水的动能，大大降低了输送循环水至烟气冷凝装置所消耗的电量。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；

图2是本实用新型实施例2的结构示意图。

附图标记：1-第一水力透平增压泵，101-循环水进口，102-循环水出口，2-循环水增压泵，3-烟道除雾器，4-烟气冷凝装置，5-高位水箱，6-脱硫吸收塔，7-启动管路，701-循环入水管，702-循环出水管，8-第二水力透平增压泵，9-输水管，10-送水管，11-回水管，12-第一导入管，13-第二导入管，14-第一导出管，15-第二导出管，16-第一调节阀门，17-第二调节阀门，18-第三调节阀门，19-第四调节阀门。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

具体实施方式

本实用新型的实施例1：一种用于燃煤电厂烟气冷凝系统的能量回收装置，如图1所示，包括第一水力透平增压泵1、循环水增压泵2、烟道除雾器3、烟气冷凝装置4、高位水箱5 或集箱、脱硫吸收塔6和启动管路7，烟气冷凝装置4和烟道除雾器3均设置于脱硫吸收塔6的排气烟道内，烟道除雾器3设置于烟气冷凝装置4的出口位置，高位水箱5或集箱设置于烟气冷凝装置4的出口位置或者进口位置，循环水增压泵2与第一水力透平增压泵1的安装高度相同，启动管路7与第一水力透平增压泵1连接。启动管路7包括循环入水管701和循环出水管702，循环入水管701的一端与第一水力透平增压泵1的循环水进口101连接，循环出水管702的一端与第一水力透平增压泵1的循环水出口102连接。第一水力透平增压泵 1与循环水增压泵2之间通过输水管9连接。进一步的，本实用新型系统，还包括送水管10 和回水管11，送水管10的一端与循环水增压泵2的出水口连接，送水管10的另一端与烟气冷凝装置4的入水口连接，回水管11的一端与第一水力透平增压泵1的回水口连接，回水管 11的另一端与烟气冷凝装置4的排水口连接，循环入水管701和循环出水管702之间设置有连通管道，连通管道上设置有第一调节阀门16。回水管11上设置有第二调节阀门17。

本实用新型实施例1的工作原理：

循环水通过循环入水管701输送至第一水力透平增压泵1，第一水力透平增压泵1通过利用从烟气冷凝装置4所排出循环水的势能，提升通过循环入水管701进入第一水力透平增压泵1的压力，即将势能转化为输送循环水进入循环水增压泵2的动能，通过循环水增压泵 2将增压后的循环水通过送水管10直接输送至烟气冷凝装置4，从烟气冷凝装置4排出的循环水由于高差的重力作用，在回水管11内流速加快，进入第一水力透平增压泵1，从而利用从烟气冷凝装置4所排出循环水的势能作为驱动循环水进入循环水增压泵2的动能，以降低输送循环水至循环水增压泵2所耗电量。

本实用新型系统启动时，关闭循环入水管上所设阀门、循环出水管上所设阀门及第一调节阀门16，通过循环增压泵2使系统闭式循环运行，尽快排出各个管路及烟气冷凝装置4中的空气；通过调节第一调节阀门16和第二调节阀门17，可以控制进入第一水力透平增压泵1 的循环水流量，从而调节第一水力透平增压泵1内置涡轮的转速。上述启动方法，能够避免本实用新型能量回收装置启动不稳定的问题。

本实用新型的实施例2：一种用于燃煤电厂烟气冷凝系统的能量回收装置，如图2所示，包括第一水力透平增压泵1、循环水增压泵2、烟道除雾器3、烟气冷凝装置4、高位水箱5 或集箱、脱硫吸收塔6和启动管路7，烟气冷凝装置4和烟道除雾器3均设置于脱硫吸收塔6的排气烟道内，烟道除雾器3设置于烟气冷凝装置4的出口位置，高位水箱5或集箱设置于烟气冷凝装置4的出口位置或者进口位置，循环水增压泵2与第一水力透平增压泵1的安装高度相同，启动管路7与第一水力透平增压泵1连接。启动管路7包括循环入水管701和循环出水管702，循环入水管701的一端与第一水力透平增压泵1的循环水进口101连接，循环出水管702的一端与第一水力透平增压泵1的循环水出口102连接。第一水力透平增压泵 1与循环水增压泵2之间通过输水管9连接。进一步的，本实用新型系统还包括第二水力透平增压泵8，第二水力透平增压泵8的安装高度高于第一水力透平增压泵1且低于烟气冷凝装置4，第二水力透平增压泵8分别与第一水力透平增压泵1、循环水增压泵2及烟气冷凝装置4连接；还包括第一导入管12、第二导入管13、第一导出管14和第二导出管15，第一导入管12的一端与循环水增压泵2的出水口连接，第一导入管12的另一端与第二水力透平增压泵8的进水口连接，第二导入管13的一端与第二水力透平增压泵8连接，第二导入管13 的另一端与烟气冷凝装置4的入水口连接；第一导出管14的一端与第一水力透平增压泵1连接，第一导出管14的另一端与第二水力透平增压泵8连接，第二导出管15的一端与第二水力透平增压泵8连接，第二导出管15的一端与烟气冷凝装置4的排水口连接，循环入水管 701和循环出水管702之间设置有连通管道，连通管道上设置有第一调节阀门16。回水管11 上设置有第二调节阀门17。第二导出管15上设置有第三调节阀门18。第一导出管14上设置有第四调节阀门19。

本实用新型实施例2的工作原理：

为了进一步降低从循环水增压泵2直接泵送大量循环水至烟气冷凝装置所耗电量，在高于第一水力透平增压泵1并低于烟气冷凝装置4的位置处设置第二水力透平增压泵8，从烟气冷凝装置4排出的循环水经第二导出管15进入第一水力透平能量回收装置1，从烟气冷凝装置4排出的循环水由于高差的重力作用，在回水管11内流速加快，进入第二水力透平增压泵8，由于第二水力透平能增压泵8的左右两侧均设有叶轮，从烟气冷凝装置4流出的循环水进入水力透平能量回收装置2的左侧叶轮后，推动左侧叶轮旋转做功(循环水的势能转化为左侧叶轮旋转的动能)，通过第二水力透平增压泵8内置的联轴器、齿轮箱等设备将左侧叶轮产生的动力传递给右侧叶轮并使右侧叶轮转动，通过右侧叶轮的转动将循环水增压泵2 输送的至第二水力透平增压泵8的循环水再泵送至设置于高处的烟气冷凝装置4。通过调节第一调节阀门16、第二调节阀门17、第三调节阀门18和第四调节阀门19，可以控制进入第一水力透平增压泵1的循环水流量，从而调节第一水力透平增压泵1内置涡轮的转速。

本实用新型实施例2进一步利用从烟气冷凝装置4所排出循环水的势能，将该势能转化为输送循环水进入烟气冷凝装置4的部分驱动力，本实用新型实施例2与实施例1中直接输送循环水至烟气冷凝装置4相比，能够进一步降低输送循环水进入烟气冷凝装置4所耗电量，节约电能。

Claims (10)

1.一种用于燃煤电厂烟气冷凝系统的能量回收装置，其特征在于，包括第一水力透平增压泵(1)、循环水增压泵(2)、烟道除雾器(3)、烟气冷凝装置(4)、高位水箱(5)或集箱、脱硫吸收塔(6)和启动管路(7)，所述烟气冷凝装置(4)和烟道除雾器(3)均设置于所述脱硫吸收塔(6)的排气烟道内，所述烟道除雾器(3)设置于所述烟气冷凝装置(4)的出口位置，所述高位水箱(5)或集箱设置于所述烟气冷凝装置(4)的出口位置或者进口位置，所述启动管路(7)与第一水力透平增压泵(1)连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于燃煤电厂烟气冷凝系统的能量回收装置，其特征在于，所述启动管路(7)包括循环入水管(701)和循环出水管(702)，所述循环入水管(701)的一端与第一水力透平增压泵(1)的循环水进口(101)连接，所述循环出水管(702)的一端与第一水力透平增压泵(1)的循环水出口(102)连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于燃煤电厂烟气冷凝系统的能量回收装置，其特征在于，所述第一水力透平增压泵(1)与循环水增压泵(2)之间通过输水管(9)连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于燃煤电厂烟气冷凝系统的能量回收装置，其特征在于，还包括送水管(10)和回水管(11)，所述送水管(10)的一端与循环水增压泵(2)的出水口连接，所述送水管(10)的另一端与烟气冷凝装置(4)的入水口连接，所述回水管(11)的一端与第一水力透平增压泵(1)的回水口连接，所述回水管(11)的另一端与烟气冷凝装置(4)的排水口连接。

5.根据权利要求3所述的一种用于燃煤电厂烟气冷凝系统的能量回收装置，其特征在于，还包括第二水力透平增压泵(8)，所述第二水力透平增压泵(8)的安装高度高于所述第一水力透平增压泵(1)，且低于所述烟气冷凝装置(4)，所述第二水力透平增压泵(8)分别与第一水力透平增压泵(1)、循环水增压泵(2)及烟气冷凝装置(4)连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于燃煤电厂烟气冷凝系统的能量回收装置，其特征在于，还包括第一导入管(12)、第二导入管(13)、第一导出管(14)和第二导出管(15)，所述第一导入管(12)的一端与所述循环水增压泵(2)的出水口连接，所述第一导入管(12)的另一端与所述第二水力透平增压泵(8)的进水口连接，所述第二导入管(13)的一端与所述第二水力透平增压泵(8)连接，所述第二导入管(13)的另一端与烟气冷凝装置(4)的入水口连接；所述第一导出管(14)的一端与所述第一水力透平增压泵(1)连接，所述第一导出管(14)的另一端与第二水力透平增压泵(8)连接，所述第二导出管(15)的一端与第二水力透平增压泵(8)连接，所述第二导出管(15)的一端与烟气冷凝装置(4)的排水口连接。

7.根据权利要求4或6所述的一种用于燃煤电厂烟气冷凝系统的能量回收装置，其特征在于，所述循环入水管(701)和循环出水管(702)之间设置有连通管道，所述连通管道上设置有第一调节阀门(16)。

8.根据权利要求4所述的一种用于燃煤电厂烟气冷凝系统的能量回收装置，其特征在于，所述的回水管(11)上设置有第二调节阀门(17)。

9.根据权利要求6所述的一种用于燃煤电厂烟气冷凝系统的能量回收装置，其特征在于，所述第二导出管(15)上设置有第三调节阀门(18)。

10.根据权利要求9所述的一种用于燃煤电厂烟气冷凝系统的能量回收装置，其特征在于，所述第一导出管(14)上设置有第四调节阀门(19)。