CN210861162U - 烟塔合一的烟气余热加热凝结水的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种烟塔合一的烟气余热加热凝结水的装置，其包括：干法净化单元；SGH换热器；SCR单元；GGH换热器，用于使从所述SCR单元进入的烟气与从湿法反应塔进入的烟气进行换热；湿法反应塔，用于去除烟气中的酸性气体和固体粉尘颗粒；烟气‑水换热器，用于使从所述GGH换热器进入的烟气与热网循环水进行热交换；水‑水换热器，热网循环水在所述水‑水换热器中与来自凝汽器的凝结水进行换热；排烟冷却塔，烟气在所述烟气‑水换热器中完成换热后，进入所述排烟冷却塔，并通过所述排烟冷却塔排至大气。根据本实用新型的烟塔合一的烟气余热加热凝结水的装置回收烟气余热加热凝结水，并最大限度地净化气体，同时降低污染物落地浓度。

Description

烟塔合一的烟气余热加热凝结水的装置

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烟气余热加热凝结水的装置。

背景技术

目前国内垃圾焚烧发电厂的烟气净化处理系统通常为：SNCR(非选择性催化还原)+半干法+干法+活性炭+布袋除尘器+烟囱。一般除尘器出口烟温大约在140-150℃左右，然后直接引入烟囱排入大气，这导致烟气中的余热并未被充分利用，造成能量的浪费，垃圾焚烧发电厂能源利用效率低。

此外，随着环保部关于污染物排放标准的日益严格，当前国内垃圾焚烧电厂烟气净化工艺难以保证超低排放要求。现有的技术下，针对脱硝，仅采用炉内SNCR脱硝配置无法保证NOx浓度不超过10mg/Nm3；针对烟气中HCl、SO2、HF等酸性气体，仅采用的半干法脱酸+干法脱酸配置无法分别保证HCl、SO2、HF的浓度不超过5mg/Nm3、10mg/Nm3、1mg/Nm3；另一方面，烟气中酸性气体等超标存在会导致后续排烟管道防腐+维修成本的投入增加。

再次，目前国内垃圾焚烧发电厂一般采用烟囱排烟，而电厂烟囱的施工是土建施工的重点和难点。为保证合格的烟气排放落地浓度，烟囱必须满足一定高度，而当电厂建于某些限高区时，常规的烟囱排烟工艺难以满足要求；并且对部分需要烟囱脱白的地区，还需增设蒸汽加热器保证净烟气温度达到非饱和温度区间。

因此，有必要提出一种烟塔合一的烟气余热加热凝结水的装置，以提高烟气余热利用率和烟气净化效果。

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烟气余热加热凝结水的装置，其包括：

干法净化单元，所述干法净化单元与所述垃圾焚烧锅炉连通，用于对所述垃圾焚烧锅炉排出的烟气进行脱酸除尘处理；

SGH换热器，所述SGH换热器与所述干法净化单元连通，用于使进入所述SGH换热器的烟气与来自汽轮机的抽汽进行换热，以升高烟气的温度；

SCR单元，所述SCR单元与所述SGH换热器连通，用于对进入所述SCR单元的烟气进行脱硝处理；

GGH换热器，所述GGH换热器与所述SCR单元连通，用于使所述SCR单元出口的烟气与湿法反应塔出口的烟气进行换热，以降低所述SCR单元出口烟气的温度，升高所述湿法反应塔出口烟气的温度；

所述湿法反应塔与所述GGH换热器连通，用于去除进入所述湿法反应塔内的烟气中的酸性气体和固体粉尘颗粒，并使脱酸后的烟气进入所述GGH换热器与从所述SCR单元出口烟气进行换热；

烟气-水换热器，所述烟气-水换热器与所述GGH换热器连通，用于使从所述GGH换热器进入的烟气与热网循环水进行热交换，以降低烟气温度，并升高热网循环水的温度；

水-水换热器，所述水-水换热器与所述烟气-水换热器连通，所述热网循环水在所述水-水换热器与所述烟气-水换热器之间循环流动，所述热网循环水在所述水-水换热器中与来自凝汽器的凝结水进行换热，以升高凝结水的温度，并降低热网循环水的温度；

排烟冷却塔，所述排烟冷却塔与所述烟气-水换热器连通，烟气在所述烟气-水换热器中完成换热后，进入所述排烟冷却塔，并通过所述排烟冷却塔排至大气。

在本实用新型的一个实施例中，所述干法净化单元包括：

半干法反应塔，所述半干法反应塔与所述垃圾焚烧锅炉连通，用于对进入所述半干法反应塔内的烟气进行脱酸处理；

除尘器，所述除尘器与所述半干法反应塔连通，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，所述干法净化单元还包括：

活性炭喷射器，用于向连接所述半干法反应塔和除尘器的管路喷射活性炭，以去除烟气中的二噁英和重金属。

在本实用新型的一个实施例中，所述干法净化单元还包括：

干法反应塔，用于向连接所述半干法反应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：

引风机，所述引风机设置在所述烟气-水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：

低压加热器，所述低压加热器与所述水-水换热器连通，用于使来自汽轮机的抽汽与来自所述水-水换热器的凝结水进行换热，以升高所述凝结水的温度。

在本实用新型的一个实施例中，所述排烟冷却塔包括自然通风冷却塔。

在本实用新型的一个实施例中，还包括：

SNCR单元，所述SNCR单元设置在所述垃圾焚烧锅炉内，用于对所述烟气进行脱硝处理。

在本实用新型的一个实施例中，所述烟气-水换热器包括氟塑料换热器。

根据本实用新型的烟塔合一的烟气余热加热凝结水的装置回收烟气余热加热凝结水，提高机组的热经济性和电厂能源利用率；并且结合烟塔合一技术和超低排放技术，最大限度地脱除烟气中的颗粒物、二噁英、重金属、酸性气体，同时利用排烟冷却塔排烟进一步降低污染物落地浓度。

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烟气余热加热凝结水的装置的结构示意图。

附图标记说明：

1 垃圾焚烧锅炉

2 半干法反应塔

3 干法反应塔

4 活性炭喷射器

5 除尘器

6 SGH换热器

7 SCR单元

8 GGH换热器

9 湿法反应塔

10 烟气-水换热器

11 热网循环

12 水-水换热器

13 汽轮机

14 低压加热器

15 引风机

16 排烟冷却塔

100 烟塔合一的烟气余热加热凝结水的装置

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。

生活垃圾焚烧锅炉：对生活垃圾等燃料进行焚烧处理产生烟气，并将烟气热量回收利用，产生过热蒸汽的装置；

烟塔合一：取消电厂中的烟囱，将锅炉经脱酸除尘后排出的净烟气经自然通风冷却塔排放到大气中；

半干反应塔：在半干反应塔中，顶部的雾化器喷出吸收剂浆液与酸性气体进行反应。半干法脱酸是目前应用最广泛的、效率较高的脱酸工艺；

布袋除尘器：由滤袋、壳体、灰斗、清灰装置、清灰控制装置等组成，是一种除尘效率稳定的烟气净化装置；

SGH换热器：蒸汽-烟气换热器，即利用蒸汽将脱硫后的烟气加热至某温度的一类装置；

SCR单元：选择性催化还原脱硝装置；

GGH换热器：烟气-烟气换热器，即利用原高温烟气将脱硫后的低温净烟气加热至某温度的一类装置；

湿法反应塔：在湿法反应塔中，烟气中的酸性气体与喷入的碱性吸收剂(一般为氢氧化钠或消石灰溶液)接触并进行中和反应。

烟气-水换热器：一种烟气余热回收器，用废弃烟气的热量产生热水。

低压加热器：利用在汽轮机内做过部分功的蒸汽加热凝结水的装置。

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。

下面结合图1对本实用新型一实施例的烟塔合一的烟气余热加热凝结水的装置进行详细描述。

本实施例提供的烟塔合一的烟气余热加热凝结水的装置100，用于垃圾焚烧锅炉1产生的烟气进行净化处理和余热回收，如图1所示，装置100包括半干法反应塔2、干法反应塔3、活性炭喷射器4、除尘器5、SGH换热器6、SCR单元7、GGH换热器8、湿法反应塔9、烟气-水换热器10、水-水换热器12、低压加热器14、引风机15和排烟冷却塔16。

垃圾焚烧锅炉1用于利用焚烧产生的烟气所含余热加热给水产生蒸汽。所产的过热蒸汽通过连通管路进入汽轮机13内，在汽缸膨胀做功并驱动发电机发电，锅炉尾部烟气则通过连通管路进入干法净化单元，进行净化处理。蒸汽在汽轮机13内完成做功后通过连通管路进入凝汽器(未示出)内。凝汽器通过连通管路与汽轮机13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垃圾焚烧锅炉1内以与烟气换热而再次转变为蒸汽。

此外，在垃圾焚烧锅炉1内还可以设置SNCR单元，通过SNCR单元来对所述烟气进行脱硝处理，以去除烟气中的部分NOx气体。

干法净化单元与垃圾焚烧锅炉1连通，用于对垃圾焚烧锅炉排出的烟气进行净化处理，烟气经过干法净化单元处理后，温度大概为140℃-150℃。在本实施例中，干法净化单元包括半干法反应塔2、干法反应塔3、活性炭喷射器4和除尘器5。

半干法反应塔2通过连通管路与垃圾焚烧锅炉1连通，用于对进入半干法反应塔2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、HCl、HF气体，并降低烟气的温度，保证进入除尘器5的温度在150℃左右，以延长除尘器5的使用寿命。示例性地，半干法反应塔2利用石灰浆液进行脱酸处理。

干法反应塔3用于向连接半干法反应塔2和除尘器5的管路喷射脱酸物质，以去除烟气中的酸性气体。例如，干法反应塔3可以向连接半干法反应塔2和除尘器5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。示例性地，干法反应塔3可以用于在例如半干法反应塔2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4用于向连接半干法反应塔2和除尘器5的管路喷射活性炭，以去除烟气中的二噁英和重金属。

除尘器5通过连通管路与半干法反应塔2连通，用于对进入除尘器5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5采用布袋除尘器。

SGH换热器6通过连通管路与干法净化单元连通，具体与除尘器5连通，除尘器5排出的烟气进入SGH换热器6内，并在SGH换热器6内与来自汽轮机的抽汽进行换热，以升高烟气的温度。示例性地，烟气经过SGH换热器6升温后达到适合SCR反应的例如170℃。

SCR单元7通过连通管路与SGH换热器6连通，用于对进入所述SCR单元的烟气进行脱硝处理。在SCR单元中通过合适的催化剂可以提高烟气的脱硝效率和效果，并且由于进入SCR单元7的烟气经过SGH换热器加热至适合SCR反应的温度，从而可以提高SCR反应的效率和效果，即提高了脱硝效果，使烟气中的NOx气体浓度大大降低，满足超低排放要求。

GGH换热器8通过连通管路与SCR单元7连通，用于使SCR单元7出口的烟气与湿法反应塔9出口的烟气进行换热，以降低SCR单元7出口的烟气的温度，升高湿法反应塔9出口的烟气的温度。这样使得进入湿法反应塔9的烟气的温度降低至适合湿法反应的温度，并将从湿法反应塔9出来的烟气的温度维持在酸露点以上。

湿法反应塔9通过连通管路与GGH换热器8连通，用于去除进入湿法反应塔9内的烟气中的酸性气体和固体粉尘颗粒，并使脱酸后的烟气进入GGH换热器8与SCR单元7出口的烟气进行换热。

烟气-水换热器10通过连通管路与GGH换热器8连通，用于使从GGH换热器8出口的烟气与热网循环水11进行热交换，以充分利用烟气余热，升高热网循环水11的温度。

水-水换热器12通过连通管路与烟气-水换热器10连通，热网循环水11在水-水换热器12与烟气-水换热器10之间循环流动，热网循环水11在水-水换热器12中与来自凝汽器的凝结水进行换热，以升高凝结水的温度，并降低热网循环水11的温度，在烟气-水换热器10与来自GGH换热器8的烟气进行换热，以降低烟气温度，升高热网循环水11的温度，即热网循化水在水-水换热器12与烟气-水换热器10经历放热-吸热-放热的循环。

低压加热器14通过连通管路与水-水换热器12连通。低压加热器14用于利用汽轮机13内的做功部分蒸汽(例如一抽蒸汽)加热所述凝结水，即使来自汽轮机13内的做功部分蒸汽与经过水-水换热器12加热的凝结水进行换热，以进一步升高凝结水的温度，温度升高的凝结水经过后续除氧器(未示出)除氧等处理作为给水提供至垃圾焚烧锅炉的省煤器。

引风机15设置在烟气-水换热器10和排烟冷却塔16之间，用于将烟气抽入排烟冷却塔16内。

排烟冷却塔16通过连通管路与烟气-水换热器10连通，烟气在引风机15作用下由烟气-水换热器10进入排烟冷却塔16内，然后在排烟冷却塔16内的饱和湿空气的包裹与抬升作用下，形成巨大型环状气幕，这样就增加了烟气的抬升高度，从而使烟气中的污染物得到更充分的扩散。示例性地，在本实施例中，排烟冷却塔16采用自然通风冷却塔。

应当理解，在排烟冷却塔16与凝汽器之间还设置有循环冷却管路，循环冷却水在凝汽器和排烟冷却塔16之间循环流动，当进入凝汽器中时与来自汽轮机的完成做功的蒸汽换热，以升高温度，当进入排烟冷却塔16内时与排烟冷却塔16内的空气换热，以降低温度。

进一步地，在排烟冷却塔16还可以设置有喷淋单元，以将来自凝汽器的温度升高的循环冷却水向下喷淋至排烟冷却塔16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内。此外，在本实施例中，排烟冷却塔16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。

根据本实施例的烟塔合一的烟气余热加热凝结水的装置100的动作过程为：首先，200-220℃的烟气从垃圾焚烧锅炉1尾部排出，分别进半干法反应塔2、干法反应塔3、活性炭喷射器4、除尘器5进行脱酸除尘，此时出口烟温为140-150℃；接着，烟气进入SGH加热器6加热后进入SCR装置7脱硝；接着，烟气进入GGH8，利用热烟气加热从湿法反应塔9出来的低温烟气；接着，烟气进入湿法反应塔9脱除酸性气体和固体粉尘颗粒，出来的低温烟气被GGH换热器8加热；接着，145℃左右的净化后的烟气从GGH换热器8出来，在烟气-水换热器10中与热网循环水11进行换热，换热后60～80℃的烟气通过引风机15送入排烟冷却塔16排入大气。同时，热网循环水11被加热至80-90℃，回到水-水换热器12中对低温凝结水进行加热，换热结束后重新回到烟气-水换热器10中进行下一次热循环；而流至低压加热器14中的凝结水温度升高，此时部分来自汽轮机13的低压抽汽被重新排挤到汽轮机内继续做功发电。

根据本实用新型的烟塔合一的烟气余热加热凝结水的装置具有如下优点：

一、根据本实用新型的烟塔合一的烟气余热加热凝结水的装置利用烟气(例如140-160℃)余热加热凝结水，使凝结水升温，这样便把低压加热器中的抽汽重新排挤到汽轮机里，让其继续做功发电，从而使烟气中的余热得到充分利用，极大提高了能源综合利用程度，并且降低了汽轮机热耗，使其发电量增加，提高了电厂的经济效益。

二、根据本实用新型的烟塔合一的烟气余热加热凝结水的装置可以最大限度地脱除烟气中的颗粒物、二噁英、重金属、酸性气体，满足超低排放要求，同时为烟道防腐及维修工程的投入减缓了压力。

三、根据本实用新型的烟塔合一的烟气余热加热凝结水的装置结合烟塔合一技术，利用排烟塔排烟，不仅提高烟气的抬升高度，降低污染物落地浓度，还可以避免烟囱建设和施工，即可以节省烟囱地下基础和烟囱本身的建设费用，节约电厂建设场地、工艺系统安排更加合理，建设工期更易受控制；并且由于烟气从冷却塔排出还可免去烟气脱白工艺，节省额外的烟囱脱白投资。此外，在相同的环境工况下，冷却塔对排烟的抬升效果优于烟囱，即保证相同污染物落地浓度情况下，排烟冷却塔高度可以降低，这一点可以解决某些区域烟囱限高问题

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 (9)

1.一种烟塔合一的烟气余热加热凝结水的装置，用于对垃圾焚烧锅炉产生的烟气进行净化处理和余热回收，其特征在于，包括：

干法净化单元，所述干法净化单元与所述垃圾焚烧锅炉连通，用于对所述垃圾焚烧锅炉排出的烟气进行脱酸除尘处理；

SGH换热器，所述SGH换热器与所述干法净化单元连通，用于使进入所述SGH换热器的烟气与来自汽轮机的抽汽进行换热，以升高烟气的温度；

SCR单元，所述SCR单元与所述SGH换热器连通，用于对进入所述SCR单元的烟气进行脱硝处理；

GGH换热器，所述GGH换热器与所述SCR单元连通，用于使所述SCR单元出口的烟气与湿法反应塔出口的烟气进行换热，以降低所述SCR单元出口的烟气的温度，升高所述湿法反应塔出口的烟气的温度；

所述湿法反应塔与所述GGH换热器连通，用于去除进入所述湿法反应塔内的烟气中的酸性气体和固体粉尘颗粒，并使脱酸后的烟气进入所述GGH换热器与所述SCR单元出口的烟气进行换热；

烟气-水换热器，所述烟气-水换热器与所述GGH换热器连通，用于使从所述GGH换热器进入的烟气与热网循环水进行热交换，以降低烟气温度，并升高热网循环水的温度；

水-水换热器，所述水-水换热器与所述烟气-水换热器连通，所述热网循环水在所述水-水换热器与所述烟气-水换热器之间循环流动，所述热网循环水在所述水-水换热器中与来自凝汽器的凝结水进行换热，以升高凝结水的温度，并降低热网循环水的温度；

排烟冷却塔，所述排烟冷却塔与所述烟气-水换热器连通，烟气在所述烟气-水换热器中完成换热后，进入所述排烟冷却塔，并通过所述排烟冷却塔排至大气。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述干法净化单元包括：

半干法反应塔，所述半干法反应塔与所述垃圾焚烧锅炉连通，用于对进入所述半干法反应塔内的烟气进行脱酸处理；

除尘器，所述除尘器与所述半干法反应塔连通，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，所述干法净化单元还包括：

活性炭喷射器，用于向连接所述半干法反应塔和除尘器的管路喷射活性炭，以去除烟气中的二噁英和重金属。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述干法净化单元还包括：

干法反应塔，用于向连接所述半干法反应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：

引风机，所述引风机设置在所述烟气-水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。

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水-水换热器连通，用于使来自汽轮机的抽汽与来自所述水-水换热器的凝结水进行换热，以升高所述凝结水的温度。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述排烟冷却塔包括自然通风冷却塔。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

SNCR单元，所述SNCR单元设置在所述垃圾焚烧锅炉内，用于对所述烟气进行脱硝处理。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述烟气-水换热器包括氟塑料换热器。

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