CN210772215U - 烟塔合一的垃圾焚烧电厂烟气余热回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种烟塔合一的垃圾焚烧电厂烟气余热回收装置，其包括：烟气净化单元，用于对余热锅炉排出的烟气进行净化处理；第一换热器，用于使烟气与热网循环水进行换热；第二换热器，用于使热网循环水与来自所述凝汽器的凝结水进行换热；排烟冷却塔，所述排烟冷却塔与所述第一换热器连通，烟气在所述第一换热器内换热后进入所述排烟冷却塔，并通过所述排烟冷却塔排至大气，所述排烟冷却塔还与所述凝汽器连通，所述循环冷却水在所述凝汽器和所述排烟冷却塔之间循环流动，并在所述排烟冷却塔内与空气进行换热。根据本实用新型的烟塔合一的垃圾焚烧电厂烟气余热回收装置可以降低垃圾焚烧电厂烟气的排烟温度，提高能源利用率和发电量。

Description

烟塔合一的垃圾焚烧电厂烟气余热回收装置

技术领域

本实用新型涉及垃圾焚烧发电厂余热利用技术，具体而言涉及一种烟塔合一的垃圾焚烧电厂烟气余热回收装置。

背景技术

目前烟塔合一技术主要应用在燃煤电厂，取消烟囱，将经过湿法脱硫后60℃左右的净化后的烟气用玻璃钢管道引入电厂循环冷却塔，经冷却塔出口排入大气，技术应用较为成熟。目前国内已投运的采用烟塔合一技术的垃圾焚烧发电厂将净化后的140℃～160℃烟气通过特殊玻璃钢管道引入循环冷却塔配水装置上方，在冷却塔内巨大的饱和湿空气的包裹和抬升作用下，从冷却塔出口排入大气。

然而，目前的烟塔合一技术的垃圾焚烧发电厂存在以下缺点：1)在现有采用烟塔合一技术的垃圾焚烧电厂中，从布袋除尘器出来的140～160℃的烟气在引风机的抽吸作用下，通过排烟管道从循环冷却塔中下部开孔进入冷却塔中心位置。由于烟道在冷却塔内仍需要一定的长度，且塔内烟道处于一个湿度极大的水汽环境中，管道内侧还有一定酸性气体浓度的140～160℃的高温烟气，故塔内排烟管道材料需要较好的防高温酸腐蚀性能，价格昂贵。2)由于从布袋除尘器出来的140～160℃的尾部烟气直接通过排烟冷却塔排入大气，烟气中的大量余热未得到有效利用(排烟温度每降低15～20℃，锅炉效率提高1％)，造成能量的浪费，垃圾焚烧发电厂能源利用率低。

因此，有必要提出一种烟塔合一的垃圾焚烧电厂烟气余热回收装置，以提高电场余热的利用率和利用效果。

实用新型内容

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了至少部分地解决上述问题，本实用新型公开了一种烟塔合一的垃圾焚烧电厂烟气余热回收装置，其包括：

余热锅炉，用于利用焚烧产生的烟气所含余热加热循环水产生蒸汽；

汽轮机，所述汽轮机与所述余热锅炉连通，用于利用所述蒸汽做功驱动发电机发电；

凝汽器，所述凝汽器与所述汽轮机连通，用于使做完功的蒸汽与循环冷却水换热以转变为凝结水，所述凝结水再循环返回至所述余热锅炉以再次转变为蒸汽；

烟气净化单元，所述烟气净化单元与所述余热锅炉连通，用于对余热锅炉排出的烟气进行净化处理；

第一换热器，所述第一换热器与所述烟气净化单元连通，烟气进入所述第一换热器后与所述第一换热器内的热网循环水进行换热，以降低温度；

第二换热器，所述第二换热器与所述第一换热器连通，所述热网循环水在所述第一换热器与所述第二换热器之间循环流动，所述第二换热器用于使所述第二换热器内的所述热网循环水与来自所述凝汽器的凝结水进行换热；

排烟冷却塔，所述排烟冷却塔与所述第一换热器连通，烟气在所述第一换热器内换热后进入所述排烟冷却塔，并通过所述排烟冷却塔排至大气，所述排烟冷却塔还与所述凝汽器连通，所述循环冷却水在所述凝汽器和所述排烟冷却塔之间循环流动，并在所述排烟冷却塔内与空气进行换热，以降低温度。

在本实用新型的一个实施例中，所述烟气净化单元包括：

脱酸塔，所述脱酸塔与所述余热锅炉连通，用于对进入所述脱酸塔内的烟气进行脱酸处理；

除尘器，所述除尘器与所述脱酸塔连通，用于对进入所述除尘器内的烟气的进行除尘处理，以去除所述烟气中的颗粒物。

在本实用新型的一个实施例中，所述烟气净化单元还包括：

活性炭喷射器，用于向连接所述脱酸塔和除尘器的管路喷射活性炭，以去除烟气中的二噁英。

在本实用新型的一个实施例中，所述烟气净化单元还包括：

干法喷射器，用于向连接所述脱酸塔和除尘器的管路喷射脱酸物质，以去除烟气中的酸性气体。

在本实用新型的一个实施例中，还包括：

轴封加热器，所述轴封加热器设置在所述凝汽器和所述第二换热器之间，用于利用所述汽轮机内的轴封漏汽加热所述凝结水。

在本实用新型的一个实施例中，还包括：

低压加热器，所述低压加热器与所述第二换热器连通，用于利用所述汽轮机的抽汽加热所述凝结水。

在本实用新型的一个实施例中，还包括：

除氧器，所述除氧器与所述低压加热器连通，用于利用所述汽轮机的抽汽加热所述凝结水，以去除所述凝结水内的氧气，并进一步提升凝结水的温度。

在本实用新型的一个实施例中，还包括：

引风机，所述引风机设置在所述第一换热器和所述排烟冷却塔之间，用于将烟气抽入所述排烟冷却塔内。

在本实用新型的一个实施例中，还包括：

凝结水泵，所述凝结水泵设置在所述凝汽器和所述轴封加热器之间，用于将所述凝汽器产生的凝结水泵送至所述轴封加热器。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一换热器包括氟塑料换热器。

根据本实用新型的烟塔合一的垃圾焚烧电厂烟气余热回收装置，通过第一换热器利用热网循环水吸收烟气中的余热，降低烟气温度，不仅提高了垃圾焚烧电厂的能源利用率，同时降低了排烟冷却塔内防酸腐蚀排烟管道的投资成本；并且吸收烟气热量的热网循环水用于与来自凝汽器的凝结水换热，以升高凝结水的温度，从而可以替换部分低压加热器，这减少了汽轮了的抽汽量，增加了发电厂的发电量。

附图说明

本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的原理。

附图中：

图1示出根据本实用新型一实施例的烟塔合一的垃圾焚烧电厂烟气余热回收装置的结构示意图。

附图标记说明：

1 余热锅炉

2 汽轮机

3 凝汽器

4 脱酸塔

5 干法喷射器

6 活性炭喷射器

7 除尘器

8 第一换热器

9 引风机

10 排烟冷却塔

11 凝结水泵

12 轴封加热器

13 第二换热器

14 低压加热器

15 除氧器

16 给水泵

100 烟塔合一的垃圾焚烧电厂烟气余热回收装置

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本实用新型实施例可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型实施例发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底了解本实用新型实施例，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本实用新型实施例的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施例。

在介绍之前，解释一下有关术语在本文中的含义。

布袋除尘器：利用纤维织物的过滤作用对锅炉烟气中的细小颗粒物进行阻留、捕集，使烟气得到净化。

“烟塔合一”技术：将电厂烟囱和冷却塔合二为一，取消烟囱，利用冷却塔巨大的热湿空气对脱硫除尘后的净烟气形成包裹和抬升，增加烟气抬升高度，促进烟气中污染物的扩散。

氟塑料换热器：以小直径氟塑料软管作为传热组件的换热器，具有优良的耐低温酸腐蚀性能。

电厂循环冷却水：发电厂机组的冷源，通过凝汽器吸收汽轮机乏汽的汽化潜热，并通过冷却塔将热量散到环境，散热后的冷却水继续返回凝汽器，重新吸收新进汽轮机乏汽的气化潜热，形成一个吸热-放热-吸热的循环模式。

低加：即低压加热器，利用在汽轮机内做过部分功的蒸汽，抽至加热器内加热凝结水，提高给水温度，减少了汽轮机排往凝汽器中的蒸汽量，降低了机组冷源损失。

下面结合图1对本实用新型一实施例的烟塔合一的垃圾焚烧电厂烟气余热回收装置进行详细描述。

如图1所示，本实施例提供的烟塔合一的垃圾焚烧电厂烟气余热回收装置100包括余热锅炉1、汽轮机2、凝汽器3、脱酸塔4、干法喷射器5、活性炭喷射器6、除尘器7、第一换热器8、引风机9、排烟冷却塔10、凝结水泵11、轴封加热器12、第二换热器13、低压加热器14、除氧器15和给水泵16。

余热锅炉1用于利用焚烧产生的烟气所含余热加热循环水产生蒸汽。所产的蒸汽通过连通管路进入汽轮机2内，烟气与循环水换热器温度降低，通过连通管路进入烟气净化单元，进行净化处理。

汽轮机2通过连通管路与余热锅炉1连通，用于利用余热锅炉1产生的蒸汽做功驱动发电机发电。蒸汽在汽轮机2内完成做功后通过连通管路进入凝汽器3内。

凝汽器3通过连通管路与汽轮机2连通，用于使做完功的蒸汽与循环冷却水换热，从而降低温度转变为凝结水，所述凝结水经过加热除氧后再循环返回至余热锅炉1内以与烟气换热而再次转变为蒸汽。

烟气净化单元与余热锅炉1连通，用于对余热锅炉排出的烟气进行净化处理，烟气经过烟气净化单元处理后，温度大概为140℃-160℃。在本实施例中，烟气净化单元包括脱酸塔4、干法喷射器5、活性炭喷射器6和除尘器7。

脱酸塔4通过连通管路与余热锅炉1连通，用于对进入脱酸塔4内的烟气进行脱酸处理，以去除烟气中的酸性气体，例如二氧化硫气体、HCl、HF气体，并降低烟气的温度，保证进入除尘器7的温度在150℃左右，以延长除尘器7的使用寿命。示例性地，脱酸塔4为半干法脱酸塔，其利用半干法反应进行脱酸处理。

干法喷射器5用于向连接脱酸塔4和除尘器7的管路喷射脱酸物质，以去除烟气中的酸性气体。例如，干法喷射器5可以向连接脱酸塔4和除尘器7的管路喷射干石灰，通过干石灰与烟气中的酸性气体反应来对烟气进行脱酸处理。应当理解，在本实施例中，烟气中的酸性气体主要通过脱酸塔4去除，干法喷射器5用于在例如脱酸塔4维修或故障时对烟气进行脱酸处理或者用于在烟气中酸性气体较多时开启，以更好去除烟气中的酸性气体。

活性炭喷射器6用于向连接脱酸塔4和除尘器7的管路喷射活性炭，以去除烟气中的二噁英。

除尘器7通过连通管路与脱酸塔4连通，用于对进入除尘器7内的烟气的进行除尘处理，以去除所述烟气中的颗粒物。示例性地，在本实施例中，除尘器7采用布袋除尘器。

第一换热器8通过连通管路与烟气净化单元连通，具体与除尘器7连通，除尘器7排出的烟气进入第一换热器8内，并在第一换热器8内与热网循环水进行换热，换热以后烟气温度由140℃-160℃降低至60℃-80℃。热网循环水在第一换热器8内与烟气换热后，温度升高，返回至第二换热器13内，并在第二换热器13内与凝结水换热。示例性地，第一换热器8采用氟塑料换热器。

引风机9设置在第一换热器8和排烟冷却塔10之间，用于将烟气抽入所述排烟冷却塔内。

排烟冷却塔10与第一换热器8连通，烟气在引风机9作用下由第一换热器8进入排烟冷却塔10内，然后在排烟冷却塔10内的饱和湿空气的包裹与抬升作用下，从排烟冷却塔10顶部出口排至大气中。在排烟冷却塔10与凝汽器3之间还设置有循环冷却管路，循环冷却水在凝汽器3和排烟冷却塔10之间循环流动，当进入凝汽器3中时与来自汽轮机2的完成做功的蒸汽换热，以升高温度，当进入排烟冷却塔10内时与排烟冷却塔10内的空气换热，以降低温度。

进一步地，在排烟冷却塔10还可以设置有喷淋单元，以将来自凝汽器3的温度升高的循环冷却水向下喷淋至排烟冷却塔10底部的集水单元，循环冷却水在此过程中与空气换热，降低温度，集水单元中的水再循环返回至凝汽器3内。此外，在本实施例中，排烟冷却塔10内的排烟管道设置在喷淋单元上方，也即烟气不与循环冷却水进行换热。

在本实施例中，凝汽器3产生的结水经过加热除氧后再循环返回至余热锅炉1内以与烟气换热而再次转变为蒸汽，具体地，经过轴封加热器12、第二换热器13、低压加热器14和除氧器15处理后返回至余热锅炉1内。

凝结水泵11设置在凝汽器3和轴封加热器12之间，用于将凝汽器3产生的凝结水泵送至轴封加热器12。

轴封加热器12设置在凝汽器3和第二换热器13之间，用于利用汽轮机2的轴封漏汽加热所述凝结水，即使来自汽轮机2的轴封漏汽与来自凝汽器3的凝结水进行换热，以升高凝结水的温度。

第二换热器13设置在轴封加热器12和低压加热器14之间，并与第一换热器8之间设置循环连通管路，所述热网循环水在第一换热器8与第二换热器13之间循环流动，凝结水从轴封加热器12进入第二换热器13后，与在第一换热器8内吸收热量的热网循环水进行换热，以进一步升高温度，热网循环水与凝结水换热后，温度降低，循环至第一换热器8内继续从烟气吸收热量。

低压加热器14设置在第二换热器13和除氧器15之间，并通过连通管路与第二换热器13和除氧器15连通。低压加热器14用于利用汽轮机2内的做功部分功蒸汽(例如一抽蒸汽)加热所述凝结水，即使来自汽轮机2内的做功部分功蒸汽与经过第二换热器13加热的凝结水进行换热，以进一步升高凝结水的温度。

除氧器15设置在低压加热器14与余热锅炉之间，用于利用汽轮机2的抽汽加热所述凝结水，以去除所述凝结水内所含气体。具体地，来自汽轮机2内的做功部分功蒸汽(例如一抽蒸汽)与经过低压加热器14加热凝结水在除氧器15内混合，利用蒸汽所携带的热量加热凝结水，从而排出凝结水内所含的氧气等气体。

给水泵16设置在余热锅炉1和除氧器15之间，或者说设置在余热锅炉1和除氧器15的连通管路上，用于将经过除氧器15除氧的凝结水泵送至余热锅炉1的省煤器中，以进行下一次的循环。

根据本实施例的烟塔合一的垃圾焚烧电厂烟气余热回收装置100的动作过程为：余热锅炉1尾部烟道排出的烟气先后经过脱酸塔4、干法喷射器5、活性炭喷射器6以及布袋除尘器7净化处理后，得到温度为140～160℃的烟气，该烟气随后在第一换热器8内与热网循环水进行换热，换热后的烟气为60～80℃左右，然后在引风机9的抽吸作用下沿着排烟管道进入排烟冷却塔10内配水装置(即喷淋单元)的正上方，随后在排烟冷却塔10内巨大的饱和湿空气的包裹与抬升作用下，从塔顶部出口排入大气；而低温热网循环水在第一换热器8内吸收烟气余热后温度升高，随后进入第二换热器13将热量传递给从轴封加热器12进入的低温凝结水，放热后的高温热网循环水又重新回到第一换热器8与烟气进行下一轮的换热；凝结水经过轴封加热器12、第二换热器13后，温度得到一定的升高，随后依次进入低压加热器14、除氧器15，消耗汽轮机2的抽汽热量，使温度进一步提升，最后在给水泵16的泵送作用下进入余热锅炉1的省煤器中，对烟气进行冷却。即根据本实施例的烟塔合一的垃圾焚烧电厂烟气余热回收装置100在除尘器7后通过第一换热器8吸收140～160℃烟气的余热，将换热器吸热端封闭的循环水加热至80℃，而后再利用该80℃的热循环水加热从凝结水泵、轴封加热器出来的低温凝结水，以替代原回热系统中的部分低压加热器，减少汽轮机2抽汽量，换热后的循环水40℃左右回到第一换热器8的吸热端，重新吸收烟气余热，完成一个“吸热-放热-吸热”内循环；同时140～160℃的烟气在第一换热器8放热降温60℃左右，不仅将烟气的大部分显热放出，而且20％含水率的烟气中的水蒸气发生冷凝，绝大部分的水蒸气潜热得到释放、利用，大大提高了电厂热效率。

根据本实用新型的烟塔合一的垃圾焚烧电厂烟气余热回收装置具有如下优点：

一、根据本实用新型的烟塔合一的垃圾焚烧电厂烟气余热回收装置没有将140℃～160℃的高温烟气直接用排烟管道送入排烟冷却塔，而是通过第一换热器(例如氟塑料换热器)在吸热端采用热网循环水吸收烟气余热，将烟气温度降低至60℃左右，大大提高垃圾焚烧电厂能源利用效率，同时降低了冷却塔内防酸蚀排烟管道的投资成本。

二、据本实用新型的烟塔合一的垃圾焚烧电厂烟气余热回收装置在轴封加热器后设置第二换热器，替代常规的一级低压加热器，利用来自第一换热器吸热后的热网循环水加热低温凝结水，从而减少汽轮机的抽汽量，增加电厂的发电量。

根据本实用新型的烟塔合一的垃圾焚烧电厂烟气余热回收装置解决了烟塔合一的垃圾焚烧电厂排烟温度高，能源利用率低的问题。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本实用新型。本文中出现的诸如“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施例中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施例，除非该特征在该另一个实施例中不适用或是另有说明。

本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (10)

1.一种烟塔合一的垃圾焚烧电厂烟气余热回收装置，其特征在于，包括：

余热锅炉，用于利用焚烧产生的烟气所含余热加热循环水产生蒸汽；

汽轮机，所述汽轮机与所述余热锅炉连通，用于利用所述蒸汽做功驱动发电机发电；

凝汽器，所述凝汽器与所述汽轮机连通，用于使做完功的蒸汽与循环冷却水换热以转变为凝结水，所述凝结水再循环返回至所述余热锅炉以再次转变为蒸汽；

烟气净化单元，所述烟气净化单元与所述余热锅炉连通，用于对余热锅炉排出的烟气进行净化处理；

第一换热器，所述第一换热器与所述烟气净化单元连通，烟气进入所述第一换热器后与所述第一换热器内的热网循环水进行换热，以降低温度；

第二换热器，所述第二换热器与所述第一换热器连通，所述热网循环水在所述第一换热器与所述第二换热器之间循环流动，所述第二换热器用于使所述第二换热器内的所述热网循环水与来自所述凝汽器的凝结水进行换热；

排烟冷却塔，所述排烟冷却塔与所述第一换热器连通，烟气在所述第一换热器内换热后进入所述排烟冷却塔，并通过所述排烟冷却塔排至大气，所述排烟冷却塔还与所述凝汽器连通，所述循环冷却水在所述凝汽器和所述排烟冷却塔之间循环流动，并在所述排烟冷却塔内与空气进行换热，以降低温度。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述烟气净化单元包括：

脱酸塔，所述脱酸塔与所述余热锅炉连通，用于对进入所述脱酸塔内的烟气进行脱酸处理；

除尘器，所述除尘器与所述脱酸塔连通，用于对进入所述除尘器内的烟气的进行除尘处理，以去除所述烟气中的颗粒物。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述烟气净化单元还包括：

活性炭喷射器，用于向连接所述脱酸塔和除尘器的管路喷射活性炭，以去除烟气中的二噁英。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述烟气净化单元还包括：

干法喷射器，用于向连接所述脱酸塔和除尘器的管路喷射脱酸物质，以去除烟气中的酸性气体。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

轴封加热器，所述轴封加热器设置在所述凝汽器和所述第二换热器之间，用于利用所述汽轮机的轴封漏汽加热所述凝结水。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

低压加热器，所述低压加热器与所述第二换热器连通，用于利用所述汽轮机的抽汽加热所述凝结水。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

除氧器，所述除氧器与所述低压加热器连通，用于利用所述汽轮机的抽汽加热所述凝结水，以去除所述凝结水内的氧气，并进一步提升凝结水的温度。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

引风机，所述引风机设置在所述第一换热器和所述排烟冷却塔之间，用于将烟气抽入所述排烟冷却塔内。

9.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：

凝结水泵，所述凝结水泵设置在所述凝汽器和所述轴封加热器之间，用于将所述凝汽器产生的凝结水泵送至所述轴封加热器。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一换热器包括氟塑料换热器。

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