CN209893446U - 电厂烟气处理系统 - Google Patents

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王键
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周杰
王磊
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Wang Jian
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Abstract

本实用新型提供了一种电厂烟气处理系统,包括主要由锅炉、回转式空气预热器、烟气暖风器、引风机、脱硫塔、空气冷凝器和烟囱顺次连接而成的主烟路,经脱硫塔脱硫后的湿净烟气进入空气冷凝器与环境空气进行换热,换热后的净烟气经烟囱排除,换热所得温风被引入烟气暖风器,温风与烟气暖风器内的烟气进行换热,换热所得中温风被引入回转式空气预热器,中温风与回转式空气预热器内的烟气进行换热,换热所得热风被引入锅炉内作为热源再利用。本实用新型既能够大量回收冷凝水,显著降低电厂水耗,又能将换热后的环境空气作为热源送到锅炉内辅助煤燃烧,实现余热回收,显著降低电厂能耗。

Description

电厂烟气处理系统
技术领域
本实用新型涉及电厂燃煤锅炉系统,具体涉及电厂烟气处理系统。
背景技术
随着国家对火电厂燃煤锅炉机组的环境排放和水资源综合利用要求越来越高、严,节能节水并消除“白羽”变得越来越重要。烟气“白羽”的产生是烟气中水蒸气排放进入大气层遇冷凝结所致,环境温度越低,“白羽”越严重。采用冷凝方式回收净烟气里的凝结水和汽化潜热,既节能节水,又从本质上治理了“白羽”,这不同于加热法消除“白羽”。要实现净烟气中水蒸气的持续冷凝,必须有可持续的冷源,水虽然是良好的冷源,但由于国家对水资源的严格管理,通常都没有或不允许直接从江河湖泊中取水,采用水冷却仅仅是把水作为传热的媒介使用,最终都是采用空气冷却。另外,现有电厂燃煤锅炉系统的烟气余热都没有得到充分利用,导致大量热源浪费。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种电厂烟气处理系统。
为实现上述目的,本实用新型采用如下所述技术方案。
一种电厂烟气处理系统,包括主要由锅炉、回转式空气预热器、烟气暖风器、引风机、脱硫塔、空气冷凝器和烟囱顺次连接而成的主烟路,经脱硫塔脱硫后的湿净烟气进入空气冷凝器与环境空气进行换热,换热后的净烟气经烟囱排除,换热所得温风(本实用新型所述温风是指首次换热后的环境空气)被引入烟气暖风器,温风与烟气暖风器内的烟气进行换热,换热所得中温风(本实用新型所述中温风是指经第二次换热后的环境空气)被引入回转式空气预热器,中温风与回转式空气预热器内的烟气进行换热,换热所得热风(本实用新型所述热风是指经第三次换热后的环境空气)被引入锅炉内作为热源再利用。
进一步地,引风机与锅炉之间设置有烟气旁路,烟气旁路上设置有第一管式换热器,经第一管式换热器换热后的烟气汇入回转式空气预热器之后的主烟路,第一管式换热器所需空气通过余热风机引入(本实用新型所述第一管式换热器所需空气是指第一管式换热器采用的冷媒介为空气),经第一管式换热器换热后的空气汇入空气冷凝器之后的主烟路用于加热净烟气。
进一步地,空气冷凝器包括设置在脱硫塔顶部的第二管式换热器,第二管式换热器通过进气风箱直接连通脱硫塔内引入脱硫后的湿净烟气,将低于湿净烟气的环境空气作为冷媒介引入第二管式换热器的换热管内,对经脱硫塔脱硫后的湿净烟气进行冷却,换热后的净烟气进入带集液槽的排气通道,集液槽设置于排气通道低点用于冷凝水的回收。本实用新型中,所述湿净烟气是指换热冷凝前含水量较高的烟气,又称之为热净烟气;所述净烟气是指湿净烟气换热冷凝后得到的烟气,又称之为冷净烟气。
作为优选,烟气暖风器与引风机之间设置有静电除尘器,经第一管式换热器换热后的烟气汇入烟气暖风器与静电除尘器之间的主烟路。
作为优选,回转式空气预热器与烟气暖风器之间设置有电袋除尘器,经第一管式换热器换热后的烟气汇入回转式空气预热器与电袋除尘器之间的主烟路。
作为优选,烟气暖风器采用三维管式暖风器,第一管式换热器、第二管式换热器采用三维管式换热器。
进一步地,第二管式换热器冷媒介入口处设置有水喷淋或喷雾系统以控制冷媒介温度,第二管式换热器的换热管进口或出口处设置有送风机以控制冷媒介引入量,第二管式换热器的烟气入口处设置有碱液喷淋系统用于对脱硫后的湿净烟气喷洒碱液,调整进入管式换热器的湿净烟气PH值。
有益效果:本实用新型既能够大量回收冷凝水,显著降低电厂水耗,又能将换热后的环境空气作为热源送到锅炉内辅助煤燃烧,实现余热回收,显著降低电厂能耗;本实用新型充分利用烟气热量与环境空气实现三次梯度换热,不仅可控性好,而且换热后的空气温度高,能够为锅炉燃煤提供充足的热源,本实用新型充分利用环境空气作为冷媒介在脱硫塔顶部实现脱硫后的湿净烟气换热,能够在回收凝结水和余热的同时消除“白羽”;本实用新型采用环境空气直接冷却湿净烟气,系统简单投资小,换热器即使发生空气泄漏,既不影响换热,也不污染净烟气,安全可靠性极高,免日常维护、便于低成本快速维修换管,运行维护成本低,自适应负荷变化、无冬季冻裂风险,对新建电厂和电厂技改极其有利。
附图说明
图1是本实用新型实施例1中电厂烟气处理系统示意图;
图2是本实用新型实施例2中电厂烟气处理系统示意图;
图3本实用新型实施例中脱硫塔与空气冷凝器的连接方式主向示意图;
图4本实用新型实施例中脱硫塔与空气冷凝器的连接方式俯向示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明,但以下实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的原理及其核心思想,并非对本实用新型保护范围的限定。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,针对本实用新型进行的改进也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
实施例1
一种电厂烟气处理系统,如图1和图3所示,包括主要由锅炉1、回转式空气预热器2、烟气暖风器4、引风机5、脱硫塔6、空气冷凝器7和烟囱8顺次连接而成的主烟路,经脱硫塔6脱硫后的湿净烟气进入空气冷凝器7与环境空气进行换热,换热后的净烟气经烟囱8排除,换热所得温风被引入烟气暖风器4,温风与烟气暖风器4内的烟气进行换热,换热所得中温风被引入回转式空气预热器2,中温风与回转式空气预热器2内的烟气进行换热,换热所得热风被引入锅炉1内作为热源。
其中,引风机5与锅炉1之间设置有烟气旁路,烟气旁路上设置有第一管式换热器10,经第一管式换热器10换热后的烟气汇入回转式空气预热器2之后的主烟路,第一管式换热器10所需空气通过余热风机12引入,经第一管式换热器10换热后的空气汇入空气冷凝器7之后的主烟路用于加热净烟气。当然,也可以将经第一管式换热器10换热后的部分空气汇入空气冷凝器7之后的主烟路用于加热净烟气,另一部分空气用于其他场合供热或供暖。
如图3和图4所示,空气冷凝器7包括设置在脱硫塔6顶部的第二管式换热器71,第二管式换热器71立式布置,第二管式换热器71通过进气风箱73直接连通脱硫塔6内引入脱硫后的湿净烟气,将低于湿净烟气的环境空气作为冷媒介引入第二管式换热器71的换热管77内,对经脱硫塔6脱硫后的湿净烟气进行冷却,换热后的净烟气进入带集液槽72的排气通道75,通过排气通道75进入烟囱8,换热后的环境空气(温风)通过引风管道76进入烟气暖风器4,集液槽72设置于排气通道75低点用于冷凝水的回收。其中,送风机9设置于第二管式换热器71的换热管出口管板74上,图3和图4中,空心箭头表示烟气,实心箭头表示环境空气。
其中,烟气暖风器4采用三维管式暖风器,第一管式换热器10、第二管式换热器71采用三维管式换热器。
其中,第二管式换热器71冷媒介入口处设置有水喷淋或喷雾系统以控制冷媒介温度,第二管式换热器71的换热管进口或出口处设置有送风机9以控制冷媒介引入量,第二管式换热器71的烟气入口处设置有碱液喷淋系统用于对脱硫后的湿净烟气喷洒碱液,调整进入管式换热器的湿净烟气PH值。
其中,回转式空气预热器2与烟气暖风器4之间设置有电袋除尘器3,经第一管式换热器10换热后的烟气汇入回转式空气预热器2与电袋除尘器3之间的主烟路。
如图1或图2所示,锅炉1内的原烟气分别进入主烟路和烟气旁路,主烟路中的烟气依次流经回转式空气预热器2、电袋除尘器3、烟气暖风器4、引风机5、脱硫塔6、空气冷凝器7和烟囱8,烟气旁路中的烟气的经第一管式换热器10换热后汇入回转式空气预热器2之后的主烟路;烟气进入脱硫塔6并脱硫后自下往上流至脱硫塔6顶部,然后经进气风箱进入第二管式换热器71内,同时,环境空气被送风机9从脱硫塔6外引入换热管内,其与流经第二管式换热器71外壁的烟气进行第一次换热(即环境空气进入换热管的管内,脱硫后的烟气流过换热管外壁,二者实现换热),换热所得空气(即温风,温度32-45℃)被引入烟气暖风器4内,温风与烟气暖风器4内的烟气进行第二次换热,换热所得空气(即中温风,温度约100℃)被引入回转式空气预热器2,中温风与回转式空气预热器2内的烟气进行第三次换热,换热所得空气(即热风,温度280-360℃)被引入锅炉1内作为热源。运行过程中,空气冷凝器7内换热、冷凝完成后的净烟气汇入排气通道,换热过程中,湿净烟气中的水蒸气因烟气温度降低而凝结成水并下流进入集液槽72,而换热、冷凝后的净烟气中由于含水量大幅降低,温度也被降低,在排放过程中几乎不会出现“白羽”现象。
实施例2
一种电厂烟气处理系统,如图2和图3所示,包括主要由锅炉1、回转式空气预热器2、烟气暖风器4、引风机5、脱硫塔6、空气冷凝器7和烟囱8顺次连接而成的主烟路,经脱硫塔6脱硫后的湿净烟气进入空气冷凝器7与环境空气进行换热,换热后的净烟气经烟囱8排除,换热所得温风被引入烟气暖风器4,温风与烟气暖风器4内的烟气进行换热,换热所得中温风被引入回转式空气预热器2,中温风与回转式空气预热器2内的烟气进行换热,换热所得热风被引入锅炉1内作为热源。
其中,引风机5与锅炉1之间设置有烟气旁路,烟气旁路上设置有第一管式换热器10,经第一管式换热器10换热后的烟气汇入回转式空气预热器2之后的主烟路,第一管式换热器10所需空气通过余热风机12引入,经第一管式换热器10换热后的空气汇入空气冷凝器7之后的主烟路用于加热净烟气。
如图3和图4所示,空气冷凝器7包括设置在脱硫塔6顶部的第二管式换热器71,第二管式换热器71立式布置,第二管式换热器71通过进气风箱73直接连通脱硫塔6内引入脱硫后的湿净烟气,将低于湿净烟气的环境空气作为冷媒介引入第二管式换热器71的换热管77内,对经脱硫塔6脱硫后的湿净烟气进行冷却,换热后的净烟气进入带集液槽72的排气通道75,通过排气通道75进入烟囱8,换热后的环境空气(温风)通过引风管道76进入烟气暖风器4,集液槽72设置于排气通道75低点用于冷凝水的回收。其中,送风机9设置于第二管式换热器71的换热管出口管板74上,图3和图4中,空心箭头表示烟气,实心箭头表示环境空气。
其中,烟气暖风器4采用三维管式暖风器,第一管式换热器10、第二管式换热器71采用三维管式换热器。
其中,第二管式换热器71冷媒介入口处设置有水喷淋或喷雾系统以控制冷媒介温度,第二管式换热器71的换热管进口或出口处设置有送风机9以控制冷媒介引入量,第二管式换热器71的烟气入口处设置有碱液喷淋系统用于对脱硫后的湿净烟气喷洒碱液,调整进入管式换热器的湿净烟气PH值。
其中,烟气暖风器4与引风机5之间设置有静电除尘器11,经第一管式换热器10换热后的烟气汇入烟气暖风器4与静电除尘器11之间的主烟路。
本实用新型中,风机、喷淋系统等具体规格、型号根据排烟量和管式换热器大小计算选取,水喷淋系统的喷水量根据引入的空气流量和环境温度选取。
本实用新型中,除特殊说明外,锅炉1、回转式空气预热器2、除尘器、烟气暖风器4、引风机5、脱硫塔6、空气冷凝器7、烟囱8等设备之间均采用符合耐热、耐腐蚀等技术要求的管道或管路连接。
本实用新型既能够大量回收冷凝水,至少能够实现数吨/小时的凝结水回收,显著降低电厂水耗和水资源成本,又能将换热后的环境空气作为热源送到锅炉内辅助煤燃烧,显著降低电厂能耗,实现有节能的“零功耗”余热和水回收;本实用新型充分利用烟气热量与环境空气实现三次梯度换热,不仅可控性好,而且换热后的空气温度高,能够为锅炉燃煤提供充足的热源,本实用新型充分利用环境空气作为冷媒介在脱硫塔顶部实现脱硫后的湿净烟气换热,能够在回收凝结水和余热的同时消除“白羽”;本实用新型采用环境空气直接冷却湿净烟气,系统简单投资小,换热器即使发生空气泄漏,既不影响换热,也不污染净烟气,安全可靠性极高,免日常维护、便于低成本快速维修换管,运行维护成本低,自适应负荷变化、无冬季冻裂风险,对新建电厂和电厂技改极其有利。

Claims (7)

1.一种电厂烟气处理系统,其特征在于:包括主要由锅炉(1)、回转式空气预热器(2)、烟气暖风器(4)、引风机(5)、脱硫塔(6)、空气冷凝器(7)和烟囱(8)顺次连接而成的主烟路,经脱硫塔(6)脱硫后的湿净烟气进入空气冷凝器(7)与环境空气进行换热,换热后的净烟气经烟囱(8)排除,换热所得温风被引入烟气暖风器(4),温风与烟气暖风器(4)内的烟气进行换热,换热所得中温风被引入回转式空气预热器(2),中温风与回转式空气预热器(2)内的烟气进行换热,换热所得热风被引入锅炉(1)内作为热源。
2.根据权利要求1所述的电厂烟气处理系统,其特征在于:引风机(5)与锅炉(1)之间设置有烟气旁路,烟气旁路上设置有第一管式换热器(10),经第一管式换热器(10)换热后的烟气汇入回转式空气预热器(2)之后的主烟路,第一管式换热器(10)所需空气通过余热风机(12)引入,经第一管式换热器(10)换热后的空气汇入空气冷凝器(7)之后的主烟路用于加热净烟气。
3.根据权利要求2所述的电厂烟气处理系统,其特征在于:空气冷凝器(7)包括设置在脱硫塔(6)顶部的第二管式换热器(71),第二管式换热器(71)通过进气风箱(73)直接连通脱硫塔(6)内引入脱硫后的湿净烟气,将低于湿净烟气的环境空气作为冷媒介引入第二管式换热器(71)的换热管(77)内,对经脱硫塔(6)脱硫后的湿净烟气进行冷却,换热后的净烟气进入带集液槽(72)的排气通道,集液槽(72)设置于排气通道(75)低点用于冷凝水的回收。
4.根据权利要求3所述的电厂烟气处理系统,其特征在于:烟气暖风器(4)采用三维管式暖风器,第一管式换热器(10)、第二管式换热器(71)采用三维管式换热器。
5.根据权利要求4所述的电厂烟气处理系统,其特征在于:第二管式换热器(71)冷媒介入口处设置有水喷淋或喷雾系统以控制冷媒介温度,第二管式换热器(71)的换热管进口或出口处设置有送风机(9)以控制冷媒介引入量,第二管式换热器(71)的烟气入口处设置有碱液喷淋系统用于对脱硫后的湿净烟气喷洒碱液,调整进入管式换热器的湿净烟气PH值。
6.根据权利要求2-5任一项所述的电厂烟气处理系统,其特征在于:烟气暖风器(4)与引风机(5)之间设置有静电除尘器(11),经第一管式换热器(10)换热后的烟气汇入烟气暖风器(4)与静电除尘器(11)之间的主烟路。
7.根据权利要求2-5任一项所述的电厂烟气处理系统,其特征在于:回转式空气预热器(2)与烟气暖风器(4)之间设置有电袋除尘器(3),经第一管式换热器(10)换热后的烟气汇入回转式空气预热器(2)与电袋除尘器(3)之间的主烟路。
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