CN213577513U - 一种垃圾发电厂余热回收装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种垃圾发电厂余热回收装置,包括:烟气换热器、闪蒸罐、第一循环泵、第二循环泵、余热回收器、喷淋换热塔、水气换热器、混凝澄清池、过滤装置、超滤装置、浓缩装置和真空装置。本实用新型首次提出了实现垃圾发电厂焚烧产生烟气余热回收、烟气降温凝结水无害化处置并回收利用、实现垃圾发电厂烟气清洁排放、实现环保和节能装置一体化运行,通过节能的技术思路解决环保的问题,提高了电厂锅炉热效率,具备显著的经济效益,彻底解决垃圾发电厂烟气净化环保费用支出费用高、治理难度大的被动局面,是一种具有经济效益的节能环保装置。

Description

一种垃圾发电厂余热回收装置
技术领域
本实用新型涉及一种垃圾发电厂余热回收装置,属于垃圾焚烧发电厂环保以及节能领域。
背景技术
我国垃圾发电厂排烟热温度较高,多在160℃左右,一般情况下,垃圾焚烧锅炉排烟温度每升高10℃,锅炉热损失增加0.6%~1.0%,垃圾发电效率相应会降低,造成垃圾发电厂烟气热能白白损失,能源浪费很大、另外我国目前的垃圾发电厂烟气中含有粉尘、二恶英、氮氧化物、硫化物等有害物质,按照目前排放标准,虽然采取了除尘、脱硝、脱硫工艺,但是污染物依然持续不断的向大气排放,甚至部分地区、烟气污染问题成为人民群众拒绝接受建设垃圾焚烧发电厂的主要原因,因此需要进一步治理垃圾发电产生的烟气,进而实现烟气清洁排放。
根据实验验证、垃圾发电厂排放烟气经过降温后,会产生大量冷凝水,经过实际检测,该部分冷凝水为高盐废水、含有大量硝酸盐、硫酸盐、氯盐以及少量二恶英等有害物质,达不到直接排放和使用的标准,因此垃圾发电厂烟气冷凝水需要进一步净化处理、由于垃圾发电厂烟气降温后产生大量有害污水,治理难度大、处理成本高、这也成为垃圾发电厂轻易不敢降低烟气排放温度的重要原因。
如何实现烟气余热回收、同时实现烟气洁净排放、并实现烟气降温后产生的冷凝水的达标排放和使用,是目前垃圾发电厂行业急需解决的难题。
实用新型内容
针对上述技术问题,本实用新型提供一种垃圾发电厂余热回收装置。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下:一种垃圾发电厂余热回收装置,包括:烟气换热器、闪蒸罐、第一循环泵、第二循环泵、余热回收器、喷淋换热塔、水气换热器、混凝澄清池、过滤装置、超滤装置、浓缩装置和真空装置;
烟气换热器的第一入口用于通入垃圾发电厂外排的热烟气,烟气换热器的第二入口连接浓缩装置的第一出口,用于通入来自浓缩装置的浓盐水,烟气换热器的第一出口连接闪蒸罐的第一入口,用于向闪蒸罐排出换热后的浓盐水,烟气换热器的第二出口连接喷淋换热塔的第一入口,用于向喷淋换热塔排出换热后的冷烟气;
闪蒸罐的第一出口通过第一循环泵与烟气换热器的第三入口连接,闪蒸罐的第二出口与余热回收器的第一入口连接,用于将闪蒸产生的二次蒸汽通入余热回收器,闪蒸罐的第三出口与喷淋换热塔的第二入口连接,用于向喷淋换热塔外排浓盐水;
余热回收器的第一出口连接真空装置,余热回收器的第二入口和第二出口分别用于通入升温前的水和升温后的水,余热回收器的第三出口与喷淋换热塔的第三入口连接,用于向喷淋换热塔通入冷凝水;
喷淋换热塔的第一出口用于排出烟气,喷淋换热塔的第二出口用于排出由闪蒸罐通入后经过降温的浓盐水,喷淋换热塔的第三出口用于排出由余热回收器冷凝水通入后经过降温后的冷凝水,喷淋换热塔的底部水池的第四出口连接水气换热器的第一入口,用于向水气换热器通入底部水池的水;
水气换热器的第一出口通过第二循环泵与喷淋换热塔的第四入口连接,用于向喷淋换热塔通入喷淋水,水气换热器的第二入口和第二出口分别用于通入锅炉助燃风和排出升温后的锅炉助燃风,水气换热器的第三出口连接混凝澄清池的入口,用于向混凝澄清池排水;
混凝澄清池的第一出口连接过滤装置的入口,用于向过滤装置排水,混凝澄清池的第二出口排出池底沉淀的泥浆、过滤装置的出口与超滤装置的入口连接,超滤装置的出口与浓缩装置的入口连接。
本实用新型的有益效果是:
1、通过将垃圾发电厂产生的高温烟气与锅炉的低温凝结水换热、锅炉烟气与锅炉助燃进风换热,实现了烟气余热的高效回收,实现了垃圾发电厂烟气余热的有效回收,同时可实现烟气余热可用于对外供暖、同时提高了垃圾发电厂发电能力。
2、通过对烟气降温以及水洗等,将烟气中大量的污染物被水吸收到水溶液中,净化了烟气,实现烟气的洁净排放,烟气中有害污染物得到去除、净化了大气环境、保护了环境。
3、通过浓缩装置实现对烟气冷凝水减量,并利用烟气的自身余热对浓缩减量后的浓盐水进行蒸发浓缩减量,从而实现了烟气降温凝结水的回收利用,节约了宝贵的水资源。
4、首次提出了实现垃圾发电厂焚烧产生烟气余热回收、烟气消白、烟气降温凝结水无害化处置并回收利用、实现垃圾发电厂烟气清洁排放、实现环保和节能装置一体化运行,通过节能的技术思路解决环保的问题,提高了电厂锅炉热效率,具备显著的经济效益,解决垃圾发电厂末端烟气治理环保费用支出费用高的、治理难度大的被动局面,是一种具有经济效益的节能环保装置。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的一种垃圾发电厂余热回收装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本实用新型,并非用于限定本实用新型的范围。
图1为本实用新型实施例提供的一种垃圾发电厂余热回收装置的结构示意图,如图1所示,该装置由烟气换热器A、闪蒸罐B、循环泵L、余热回收器C、喷淋换热塔D、水气换热器E、循环泵F、混凝澄清池G、过滤装置H、超滤装置K、浓缩装置M、真空装置N组成。
该装置具体的工作原理如下:
所述120℃-170℃垃圾发电厂外排烟气经过烟气换热器A的1口进入、烟气换热器A内,烟气与高盐水进行换热,所述高盐水来自浓缩装置M的浓水,由38口出、通过烟气换热器A的2口进入,浓水水温在18℃-30℃之间,烟气换热器A内浓盐水水温保持在60℃以上,优先选择的水温是90℃以上、高温浓盐水以一定流量从7口出进入闪蒸罐B的8口,经过闪蒸后,产生二次蒸汽温度,二次蒸汽由于闪蒸罐B的9口出,进入余热回收器C的10口。
闪蒸罐B的6口出水通过循环泵L,实现烟气换热器A、闪蒸罐B、循环泵L闭路循环,循环流动。
所述的烟气换热器A的采用间壁式换热器,换热器可以采用列管式换热器、宽流板式换热器、热管式换热器,或者相变换热器、所述烟气换热器A 的换热壁面采用防腐蚀涂料、或陶瓷涂料,换热器内部布置除灰装置。
所述二次蒸汽温度达到不低于50℃,并且产出蒸汽温度可调节在50℃ -99℃之间。
余热回收器C的12口进入锅炉冷凝水或常温水、或供暖系统的二次管网回水,当进入为锅炉凝结水时候、其水温高于30℃常压水、当采用供暖系统二次管网进水时,其水温不高于60℃,当采用常温水时,其水温可任意常温温度、进水升温后,从11口出。
余热回收器C与真空装置N通过管路连接,维持余热回收器C内一定的真空度。
所述余热回收器C采用板式换热器、或列管式换热器。
烟气换热器A的出口低温烟气温度高于90℃,由15口通过管路通入喷淋换热塔D的16口。
喷淋换热塔D是一种大气式冷却塔,塔内布置填料与水平换热管层状交替上下布置、烟气在塔内与水溶液、换热管内热水与烟气、喷淋水进行间壁式换热、
塔内烟气与喷淋水溶液进行直接接触式换热,烟气与喷淋水进行高效接触换热、烟气降温,烟气中大量水蒸气被凝结成水,烟气潜热释放,烟气中粉尘、氮氧化物、硫化物、二恶英等有害物质被水吸收,烟气得到净化。
喷淋换热塔D水溶液ph保持7以上,定期添加氢氧化钠。
喷淋换热塔D的18口为闪蒸罐B的外排高盐浓水进口,其与喷淋换热塔D的水平布置管连通,管内流动高盐浓水,经过塔内降温后由20口排出, 19口与余热回收器C的14口连通,产生的冷凝水进入喷淋换热塔D的水平布置管,降温后由21口排出。
所述进入18口的高盐浓水水温高于50℃以上,浓盐水含盐量低于30%以下,所述喷淋换热塔D的底部水温维持在45℃以上。所述烟气经过换热后烟气经过喷淋换热塔D的外排烟气温度在28-40℃之间。
喷淋换热塔D的22口进口喷淋水温在10-30℃之间。
喷淋换热塔D的底部水池23口出水温度45℃以上,进入水气换热器的 E的24口,水气换热器的E是一种直接接触式换热器,其26口进入锅炉助燃风、25口出升温后的锅炉助燃风,所述锅炉助燃风进风温服与外界温度相同。
水气换热器E采用喷淋塔结构,其通过27口通过管路与循环泵F的28 口连接、与喷淋换热塔D形成溶液的闭路循环。
水气换热器E内部实现锅炉助燃风与热水直接接触式换热、具备换热时间短、换热效率高等特点,其塔内由填料和喷淋管按照层状交替上下布置,采用逆流换热的方式、水气换热器E的顶端设置高效除雾器,除雾器采用折流板式或丝网式除雾器、其除雾效率在99%以上。
除雾后的助燃风湿度达到饱和湿度的70%以上、由水气换热器E的25 口出。
水气换热器E的底部29口出水与混凝澄清池G的30口连接,其水流量与烟气凝结水产生量一致。
混凝澄清池G内通过添加重金属捕捉剂、混凝药剂、碳酸钠等药剂,一次性实现混凝、沉淀、澄清。所采用的方式是机械式一体化混凝澄清池。
混凝澄清池G的出水悬浮物低于10ppm以下,水硬度低于10ppm以下。
混凝澄清池G的出水由32口出,通过连通管路进入过滤装置H的33口,所述过滤装置可以采用多介质过滤器、精密过滤器,过滤后出水悬浮物低于 5ppm以下。
过滤装置H的34口出水进入超滤装置K,超滤装置进一步去除水中胶体、悬浮物、微细物质后,进入浓缩装置M。
浓缩装置M采用一级或多级反渗透RO膜浓缩、或采用电渗析浓缩、或采用RO膜浓缩与电渗析浓缩的结合方式,浓缩装置浓缩倍率大于3倍率以上。
所述采用的反渗透RO膜、电渗析等,均为常见成熟设备。
浓缩装置M产生的浓盐水,其总含量高于1%以上,由浓缩装置M的38 口进入烟气换热器A的2口。
真空装置N维持余热回收器C的一定真空度,其作用是抽取余热回收器C内不凝性气体,保持余热回收器C始终处在真空状态、维持余热回收器C 内低温换热的持续稳定运行。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,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、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种垃圾发电厂余热回收装置,其特征在于,包括:烟气换热器、闪蒸罐、第一循环泵、第二循环泵、余热回收器、喷淋换热塔、水气换热器、混凝澄清池、过滤装置、超滤装置、浓缩装置和真空装置;
烟气换热器的第一入口用于通入垃圾发电厂外排的热烟气,烟气换热器的第二入口连接浓缩装置的第一出口,用于通入来自浓缩装置的浓盐水,烟气换热器的第一出口连接闪蒸罐的第一入口,用于向闪蒸罐排出换热后的浓盐水,烟气换热器的第二出口连接喷淋换热塔的第一入口,用于向喷淋换热塔排出换热后的冷烟气;
闪蒸罐的第一出口通过第一循环泵与烟气换热器的第三入口连接,闪蒸罐的第二出口与余热回收器的第一入口连接,用于将闪蒸产生的二次蒸汽通入余热回收器,闪蒸罐的第三出口与喷淋换热塔的第二入口连接,用于向喷淋换热塔外排浓盐水;
余热回收器的第一出口连接真空装置,余热回收器的第二入口和第二出口分别用于通入升温前的水和流出升温后的水,余热回收器的第三出口与喷淋换热塔的第三入口连接,用于向喷淋换热塔通入冷凝水;
喷淋换热塔的第一出口用于排出烟气,喷淋换热塔的第二出口用于排出由闪蒸罐通入后经过降温的浓盐水,喷淋换热塔的第三出口用于排出由余热回收器冷凝水通入后经过降温后的冷凝水,喷淋换热塔的底部水池的第四出口连接水气换热器的第一入口,用于向水气换热器通入底部水池的水;
水气换热器的第一出口通过第二循环泵与喷淋换热塔的第四入口连接,用于向喷淋换热塔通入喷淋水,水气换热器的第二入口和第二出口分别用于通入锅炉助燃风和排出升温后的锅炉助燃风,水气换热器的第三出口连接混凝澄清池的入口,用于向混凝澄清池排水;
混凝澄清池的第一出口连接过滤装置的入口,用于向过滤装置排水,混凝澄清池的第二出口排出池底沉淀的泥浆、过滤装置的出口与超滤装置的入口连接,超滤装置的出口与浓缩装置的入口连接。
2.根据权利要求1所述的一种垃圾发电厂余热回收装置,其特征在于,烟气换热器采用列管式换热器、宽流板式换热器或热管式换热器或相变换热器。
3.根据权利要求1所述的一种垃圾发电厂余热回收装置,其特征在于,余热回收器采用板式换热器或列管式换热器。
4.根据权利要求1所述的一种垃圾发电厂余热回收装置,其特征在于,浓缩装置采用一级或多级反渗透RO膜浓缩设备、或采用电渗析浓缩设备、或采用RO膜浓缩与电渗析浓缩的相结合方式的设备。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114162889A (zh) * 2022-02-11 2022-03-11 中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司 生活垃圾焚烧发电厂的废水处理零排放方法

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