CN210688184U - 一种火电厂烟羽治理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及火电厂排气处理技术领域，公开一种火电厂烟羽治理系统，包括设于锅炉和烟囱之间且沿烟气流动方向依次设置的空气预热器、烟气冷却器、脱硫塔和烟气再热器；还包括暖风器、轴封加热器和低压加热器；暖风器的空气通道的一端与外界空气连通，另一端依次与空气预热器的空气通道及锅炉上的一次风口和/或二次风口连通；轴封加热器的水通道依次与烟气冷却器的水通道、烟气再热器的热源通道、暖风器的热源通道及低压加热器的水通道连通。本实用新型经过暖风器对空气初步升温，提高送入空气预热器中的空气温度，降低煤耗，烟气冷却器和烟气再热器能够减轻烟羽。
Description
技术领域
本实用新型涉及火电厂排气处理技术领域，尤其涉及一种火电厂烟羽治理系统。
背景技术
燃煤烟气的石灰—石膏石湿法烟气脱硫技术是当前应用最广、效率最高的脱硫技术。湿法烟气脱硫工艺流程、形式和机理大同小异，主要是使用石灰石(CaCO3)、石灰(CaO)或碳酸钠(Na2CO3)等浆液作洗涤剂，在反应塔中对烟气进行洗涤，从而除去烟气中的SO2。对于未安装回转式GGH的烟气系统，由于脱硫塔之后从烟囱排出的烟气处于饱和状态，在环境温度较低时凝结水汽会形成白色的烟羽。尤其在居民区附近的电厂，甚至会出现“石膏雨”的现象。
烟羽治理一般是对烟气进行冷凝和加热两种方法。MGGH(列管式烟气加热)技术作为一种相对低能耗的烟气加热技术得到广泛应用，MGGH技术利用脱硫塔前的烟气热量加热脱硫塔后的净烟气。但是MGGH系统的经济性较差，在达到净烟气排放要求的前提下，探寻经济合理、高效环保、可靠的烟气处理系统，显得极为重要和迫切。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种火电厂烟羽治理系统，能够在保证净烟气达到排放要求的前提下，降低烟气处理成本，提高烟气处理的可靠性和环保性能。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种火电厂烟羽治理系统，包括设于锅炉和烟囱之间且沿烟气流动方向依次设置的空气预热器、烟气冷却器、脱硫塔和烟气再热器；还包括暖风器、轴封加热器和低压加热器；
所述暖风器的空气通道的一端与外界空气连通，另一端依次与空气预热器的空气通道以及所述锅炉上的一次风口和/或二次风口连通；
所述轴封加热器的水通道依次与所述烟气冷却器的水通道、所述烟气再热器的热源通道、所述暖风器的热源通道以及低压加热器的水通道连通。
作为上述的火电厂烟羽治理系统的一种优选技术方案，还包括设于所述脱硫塔和所述烟气再热器之间的烟气冷凝器。
作为上述的火电厂烟羽治理系统的一种优选技术方案，还包括浆液冷却器，所述浆液冷却器用于对所述脱硫塔的浆液管道内的浆液进行降温。
作为上述的火电厂烟羽治理系统的一种优选技术方案，还包括依次设于所述烟气冷却器和所述脱硫塔之间的静电除尘器和引风机，及设于所述脱硫塔和所述烟气再热器之间的湿式电除尘。
作为上述的火电厂烟羽治理系统的一种优选技术方案，还包括烟气再热器旁路调节阀，所述烟气冷却器的水通道、所述烟气再热器旁路调节阀和所述暖风器的热源通道能够依次连通。
作为上述的火电厂烟羽治理系统的一种优选技术方案，所述低压加热器包括第一低压加热器及位于所述第一低压加热器下游的第二低压加热器，所述第一低压加热器的水通道出口与所述第二低压加热器的水通道入口连通，同时通过开关阀与所述烟气冷却器的水通道入口连通；
所述暖风器的热源通道出口与所述第二低压加热器的水通道入口连通。
作为上述的火电厂烟羽治理系统的一种优选技术方案，还包括暖风器旁路调节阀，所述烟气再热器的热源通道、所述暖风器旁路调节阀和所述第二低压加热器的水通道能够依次连通。
作为上述的火电厂烟羽治理系统的一种优选技术方案，还包括第一调节阀，所述烟气再热器的热源通道、所述暖风器的热源通道、所述第一调节阀和所述烟气冷却器的水通道依次连通，所述烟气再热器的热源通道、所述暖风器旁路调节阀、所述第一调节阀和所述烟气冷却器的水通道依次连通。
作为上述的火电厂烟羽治理系统的一种优选技术方案，还包括第二调节阀，所述轴封加热器的水通道、所述第二调节阀、所述烟气冷却器的水通道依次连通。
作为上述的火电厂烟羽治理系统的一种优选技术方案，所述第二低压加热器的水通道入口设有电导率仪。
本实用新型的有益效果：本实用新型利用通过烟气冷却器中的高温烟气对现有火电厂的轴封加热器的水通道引出的水进行升温，以提高对锅炉排放的烟气中的热能进行回收利用；之后再将经过烟气冷却器升温的水送至烟气再热器的热源通道中，以对送入烟气再热器中的烟气进行升温处理；利用暖风器对烟气再热器的水通道流出的水进行余热回收利用，以对送入暖风器中的水进行升温，将暖风器的热源通道排出的水经过低压加热器送入火电厂现有的水循环系统中，同时将经过暖风器升温后的空气送至空气预热器，利用锅炉排放的高温烟气对空气进行进一步预热，之后送入锅炉的一次风口和/或二次风口。先经过暖风器对空气进行初步升温，提高了送入空气预热器中的空气温度，无需提高锅炉燃烧的煤量或电量来提高锅炉排放的烟气温度，降低了煤耗，烟气冷却器和烟气再热器能够减轻烟气中烟羽。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例一提供的火电厂烟羽治理系统的原理简图；
图2是本实用新型实施例二提供的火电厂烟羽治理系统的原理简图；
图3是本实用新型实施例三提供的火电厂烟羽治理系统的原理简图。
图中：
1、轴封加热器；2、第一低压加热器；3、第二低压加热器；4、暖风器；5、空气预热器；6、烟气冷却器；7、静电除尘器；8、引风机；9、脱硫塔；10、湿式电除尘；11、烟气再热器；12、烟囱；13、增压泵；14、烟气再热器旁路调节阀；15、暖风器旁路调节阀；16、第一调节阀；17、第二调节阀；18、开关阀；19、第一循环水增压泵；20、烟气冷凝器；21、浆液冷却器；22、第二循环水增压泵；23、浆液泵。
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。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。
如图1所示，本实施例提供了一种火电厂烟羽治理系统，包括设于锅炉和烟囱12之间且沿烟气流动方向依次设置的空气预热器5、烟气冷却器6、静电除尘器7、引风机8、脱硫塔9、湿式电除尘10和烟气再热器11。其中，空气预热器5利用锅炉排放的高温烟气与空气进行换热形成高温空气，高温空气将被送入锅炉上的一次风口和/或二次风口，实现对锅炉排放的烟气中的热能利用。
上述烟气冷却器6用于对烟气进行再次降温，以对高温烟气进行余热回收，烟气冷却器6出口的烟气温度一般控制在但并不仅限于95℃左右，将烟气冷却器6的烟气通道的出口温度降到酸露点以下，以降低烟气中三氧化硫的含量，同时，通过对烟气冷却器6的烟气通道的出口温度的控制还能提高静电除尘器7的除尘效率；静电除尘器7用于对经过烟气冷却器6降温的烟气进行除尘，引风机8用于将经过静电除尘器7除尘的烟气送入脱硫塔9内进行脱硫处理，湿式电除尘10用于对经过脱硫处理的烟气进行再次除尘。
上述烟气再热器11用于对经过湿式电除尘10进行除尘的烟气进行升温处理，以提高烟羽的消除效果。烟气再热器11的烟气通道出口的烟气温度一般控制在但并不仅限于52℃左右，温度越高，消除烟羽的效果越好，但相应地耗能也就越多。
上述火电厂烟羽治理系统还包括暖风器4、轴封加热器1和低压加热器，暖风器4的空气通道的一端与外界空气连通，另一端依次与空气预热器5的空气通道以及锅炉上的一次风口和/或二次风口连通；轴封加热器1的水通道依次与烟气冷却器6的水通道、烟气再热器11的热源通道、暖风器4的热源通道以及低压加热器的水通道连通。优选地，上述暖风器4包括用于对一次风进行预热的一次风暖风器和用于对二次风进行预热的二次风暖风器。相应地，空气预热器5上设有一次风通道和二次风通道，一次风通道与一次风暖风器的空气通道出口连通，二次风通道与二次风暖风器的空气通道出口连通。在一次风暖风器的空气通道入口设有一次风风机以引入外界空气，二次风暖风器的空气通道入口设有二次风风机以引入外界空气。
利用通过烟气冷却器6中的高温烟气对现有火电厂的轴封加热器1的水通道引出的水进行升温，以提高对锅炉排放的烟气中的热能进行回收利用；之后再将经过烟气冷却器6升温的水送至烟气再热器11的热源通道中，以对送入烟气再热器11中的烟气进行升温处理，同时根据烟气的露点温度对烟气冷却器6的烟气入口温度进行控制，一般为70℃以上，以防止烟气结露，避免烟气发生低温腐蚀现象，保证烟气冷却器6的安全运行。
烟气再热器11的水通道流出的水中仍含有热能，为了对此部分的热能进行利用，将烟气再热器11的水通道流出的水送至暖风器4的热源通道中，以对送入暖风器4的空气通道的空气进行预热，一般将暖风器4的空气通道的出口温度设置为但并不仅限于50℃左右，提高了送入空气预热器5的空气通道中的空气温度，能够避免锅炉排放的烟气温度不能对送入烟气再热器11内的烟气进行充分预热，无需提高锅炉燃烧的煤量或电量来提高锅炉排放的烟气温度，降低了煤耗。
上述轴封加热器1和低压加热器均是汽轮机抽汽回热系统中的结构，而汽轮机抽汽回热系统是现有技术，采用上述设置节省了汽轮机的部分回热抽汽，降低了煤耗。上述火电厂烟羽治理系统还包括烟气再热器旁路调节阀14，烟气冷却器6的水通道、烟气再热器旁路调节阀14和暖风器4的热源通道能够依次连通。由于经过烟气冷却器6换热后的水温可能过高，以致超出烟气再热器11的需求，为此设置了烟气再热器旁路调节阀14，使烟气冷却器6的水通道中流出的部分水直接通过再热器旁路调节阀14进入暖风器4的热源通道中。优选地，上述再热器旁路调节阀14为流量调节阀。根据送入烟气再热器11的水通道中的水温以及烟气再热器11的使用需求调节流量调节阀的开度，在保证烟气再热器11的换热需求的前提下，将烟气冷却器6的水通道流出的多余的水通过烟气再热器旁路调节阀14直接送至暖风器4的热源通道中。
本实施例中，低压加热器包括第一低压加热器2及位于第一低压加热器2下游的第二低压加热器3，第一低压加热器2的水通道出口与第二低压加热器3的水通道入口连通，同时通过开关阀18与烟气冷却器6的水通道入口连通，暖风器4的热源通道出口与第二低压加热器3的水通道入口连通。
上述低压加热器是火电厂的现有结构，本实施例在低压加热器上设置取水点，具体是从第一低压加热器2的水通道出口取水以通过开关阀18送至烟气冷却器6的水通道，在经过烟气冷却器6、烟气再热器11和暖风器4依次与所取的水进行换热之后，再将经过换热后的水通过第二低压加热器3的水通道入口送至低压加热器的水循环系统中。
为了将轴封加热器1的水通道中的水以及第一低压加热器2的水通道中的水引出以送至烟气冷却器6的水通道中，在烟气冷却器6的水通道入口设有增压泵13。
本实施例中，上述火电厂烟羽治理系统还包括暖风器旁路调节阀15，烟气冷却器6的水通道、烟气再热器11的热源通道和第二低压加热器3的水通道能够依次连通。优选地，上述暖风器旁路调节阀15为流量调节阀。通常在使用过程中，会对暖风器4的空气通道的出口温度进行限定，根据暖风器4的空气通道的出口温度需求、送入暖风器4的空气通道中的空气量以及送至暖风器4的热源通道的水温，调节流量调节阀的开度以使暖风器4的空气通道的出口温度满足需求，将多余的水通过暖风器旁路调节阀15直接送至第二低压加热器3的水通道。
上述火电厂烟羽治理系统还包括第一调节阀16，烟气再热器11的热源通道、暖风器4的热源通道、第一调节阀16和烟气冷却器6的水通道依次连通，烟气再热器11的热源通道、暖风器旁路调节阀15、第一调节阀16和烟气冷却器6的水通道依次连通。通过设置第一调节阀16，使暖风器旁路调节阀15以及暖风器4的热源通道流出的水，部分通过第一调节阀16被再次送至烟气冷却器6的水通道中，部分直接被送入第二低压加热器3的水通道以再次进入火电厂的水循环系统中。
上述火电厂烟羽治理系统还包括第二调节阀17，轴封加热器1的水通道、第二调节阀17、烟气冷却器6的水通道依次连通。优选地，上述第二调节阀17为流量调节阀，可以根据使用需求调节第二调节阀17的开度以及开关阀18的开关状态，通过单独从轴封加热器1中引出水的水、从轴封加热器1以及第一低压加热器2中引出水以及从第一调节阀16引出的水混合后的水温控制在70℃以上。
本实施例中，第一低压加热器2为汽轮机的第七级低压加热器或第八级低压加热器，第二低压加热器3为汽轮机的第六级低压加热器。
优选地，上述第二低压加热器3的水通道入口设有电导率仪，用于检测水质，实现对水质的实时检测，以防整个烟气冷却器6出现水泄漏而导致凝结水水质变差。
实施例二
如图2所示，本实施例与实施例一的区别在于，在脱硫塔9和烟气再热器11之间增设烟气冷凝器20，在实施例一不安装烟气冷凝器20时，在脱硫塔9烟气通道的出口温度为45℃时，一般烟气过热至80℃无白色烟羽出现。本实施例通过安装烟气冷凝器20，一般在烟气过热至60℃即无白色烟羽出现，降低了耗能。
烟气冷凝器20的冷却介质通道入口设有第一循环水增压泵19，通过第一循环水增压泵19从火电厂现有的水循环系统中抽循环水，在烟气冷凝器20中利用后再将其送入水循环系统中。
实施例三
如图3所示，本实施例与实施例一的区别在于，增设浆液冷却器21，用于对脱硫塔9的浆液管道内的浆液进行降温。具体地，浆液冷却器安装在脱硫塔9顶层喷淋层的浆液管道上，在浆液冷却器21的上游的浆液管道上设置浆液泵23，通过浆液泵23不断地将浆液送至浆液冷却器21，通过浆液冷却器21降低浆液的温度，达到降低烟气温度和湿度的目的，随着烟气的冷凝，脱硫塔9烟气通道的出口排出的净烟气中的细微粉尘、三氧化硫等有害物质会降低，具有联合脱除的作用。实验研究表明，较低的饱和烟气温度有利于消除烟羽。通常通过设置浆液冷却器21使脱硫塔9的烟气通道的出口温度冬季为43℃，夏季为45℃，通过对脱硫塔9的烟气通道的出口温度限制，能够有效降低烟气中绝对含湿量。
本实施例中，浆液冷却器21的冷却介质通道入口设有第二循环水增压泵22，通过第二循环水增压泵22从火电厂现有的水循环系统中抽循环水，在浆液冷却器21中利用后再将其送入水循环系统中。
在将本实施例提供的火电厂烟羽治理系统投入实际应用时，某电厂330MW锅炉，烟气冷却器6的烟气通道的进口温度和出口温度分别为169℃、95℃；经过暖风器4后空气的温升大于等于30℃，保证烟气冷却器6的烟气通道的进口温度为169℃，烟气再热器11的烟气通道的进口温度和出口温度在冬季分别为43℃、52℃，在夏季分别为45℃、52℃；浆液冷却器21保证脱硫塔9烟气通道的出口温度在冬季为43℃，在夏季为45℃。
冬季工况，汽轮机的主蒸汽流量在1025t/h左右时，烟气冷却器6及暖风器4的应用节约供电煤耗1.746g/kWh。而辅机电耗、供电、煤耗以及烟气再热器11增加供电煤耗共0.755g/kWh。因此在冬季工况下，上述火电厂烟羽治理系统使机组供电煤耗减少约0.991g/kWh。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
Claims (10)
1.一种火电厂烟羽治理系统，包括设于锅炉和烟囱(12)之间且沿烟气流动方向依次设置的空气预热器(5)、烟气冷却器(6)、脱硫塔(9)和烟气再热器(11)；其特征在于，还包括暖风器(4)、轴封加热器(1)和低压加热器；
所述暖风器(4)的空气通道的一端与外界空气连通，另一端依次与空气预热器(5)的空气通道以及所述锅炉上的一次风口和/或二次风口连通；
所述轴封加热器(1)的水通道依次与所述烟气冷却器(6)的水通道、所述烟气再热器(11)的热源通道、所述暖风器(4)的热源通道以及低压加热器的水通道连通。
2.根据权利要求1所述的火电厂烟羽治理系统，其特征在于，还包括设于所述脱硫塔(9)和所述烟气再热器(11)之间的烟气冷凝器(20)。
3.根据权利要求1所述的火电厂烟羽治理系统，其特征在于，还包括浆液冷却器(21)，所述浆液冷却器(21)用于对所述脱硫塔(9)的浆液管道内的浆液进行降温。
4.根据权利要求1所述的火电厂烟羽治理系统，其特征在于，还包括依次设于所述烟气冷却器(6)和所述脱硫塔(9)之间的静电除尘器(7)和引风机(8)，及设于所述脱硫塔(9)和所述烟气再热器(11)之间的湿式电除尘(10)。
5.根据权利要求1所述的火电厂烟羽治理系统，其特征在于，还包括烟气再热器旁路调节阀(14)，所述烟气冷却器(6)的水通道、所述烟气再热器旁路调节阀(14)和所述暖风器(4)的热源通道能够依次连通。
6.根据权利要求1至5任一项所述的火电厂烟羽治理系统，其特征在于，所述低压加热器包括第一低压加热器(2)及位于所述第一低压加热器(2)下游的第二低压加热器(3)，所述第一低压加热器(2)的水通道出口与所述第二低压加热器(3)的水通道入口连通，同时通过开关阀(18)与所述烟气冷却器(6)的水通道入口连通；
所述暖风器(4)的热源通道出口与所述第二低压加热器(3)的水通道入口连通。
7.根据权利要求6所述的火电厂烟羽治理系统，其特征在于，还包括暖风器旁路调节阀(15)，所述烟气再热器(11)的热源通道、所述暖风器旁路调节阀(15)和所述第二低压加热器(3)的水通道能够依次连通。
8.根据权利要求7所述的火电厂烟羽治理系统，其特征在于，还包括第一调节阀(16)，所述烟气再热器(11)的热源通道、所述暖风器(4)的热源通道、所述第一调节阀(16)和所述烟气冷却器(6)的水通道依次连通，所述烟气再热器(11)的热源通道、所述暖风器旁路调节阀(15)、所述第一调节阀(16)和所述烟气冷却器(6)的水通道依次连通。
9.根据权利要求6所述的火电厂烟羽治理系统，其特征在于，还包括第二调节阀(17)，所述轴封加热器(1)的水通道、所述第二调节阀(17)、所述烟气冷却器(6)的水通道依次连通。
10.根据权利要求6所述的火电厂烟羽治理系统，其特征在于，所述第二低压加热器(3)的水通道入口设有电导率仪。
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