CN214700763U - 一种发电厂烟气的余热利用与净化装置 - Google Patents

Abstract

一种发电厂烟气的余热利用与净化装置，属于发电技术领域。包括有依次通过管道连通的烟气换热单元、烟气净化单元和尾气处理单元，烟气换热单元包括烟气输入管道、蓄水箱、烟气输出管道,烟气输入管道设在蓄水箱的上方，烟气输出管道设在蓄水箱高度方向中部向下的外侧，蓄水箱内有换热列管组，换热列管组的上端与烟气输入管道导通、下端与烟气输出管道导通，在蓄水箱的底部外侧设热水循环泵，热水循环泵的进水口与蓄水箱的底部相连、出水口连通到蓄水箱的近顶部位置，在蓄水箱底部的外侧还设供热水泵、近顶部位置设电动阀。提高烟气余热的利用效率,实现对烟气余热深度利用、有助于对烟气进行高效清洁净化。

Description

一种发电厂烟气的余热利用与净化装置

技术领域

本实用新型属于发电技术领域，具体涉及一种发电厂烟气的余热利用与净化装置。

背景技术

近年来我国经济社会的不断发展与进步，尤其是工业产业发展不断跃升并进入新阶段，全社会对于资源尤其是电力资源的需求越来越大，火力发电是我国最重要的电力产生方式，并占据着绝对的主导地位。火力发电是利用可燃物在燃烧时产生的热能，并通过发电动力装置进一步转换成机械能最后转化为电能的一种发电方式，而在火力发电厂的发电过程中会用到锅炉来向汽轮机提供规定数量和质量蒸汽，该锅炉会产生大量的烟气，当这些烟气离开锅炉机组，即离开最后一个受热面时，该烟气温度还很高并含有大量的余热。为了有效利用锅炉尾部烟气余热，大幅度提高发电厂运行经济性，传统的做法是利用低温省煤器吸收烟气热量来加热火力发电中的汽轮机的凝结水，但由于换热端差的存在，凝结水温度被提高的较少，无法达到对于烟气余热的高效利用，最重要的是烟气的余热未能实现梯级利用，能源浪费极大。此外，在对烟气的余热进行回收时，烟气中的粉尘颗粒容易粘在导热板上，难以清理，同时在烟气中还含有大量的酸性气体和有机气体，如果未经过有效的净化处理而直接排放到大气中的话，会造成严重的环境污染。

鉴于上述情况，有必要对现有的发电厂烟气的处理装置之结构加以合理的改进。为此，本申请人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

实用新型内容

本实用新型的目的是要提供一种有利于提高烟气余热的利用效率并实现对于烟气余热深度利用、有助于对烟气进行高效清洁净化的发电厂烟气的余热利用与净化装置。

本实用新型的目的是这样来达到的，一种发电厂烟气的余热利用与净化装置，包括有依次通过管道连通的烟气换热单元、烟气净化单元和尾气处理单元，所述烟气换热单元包括依次连通的烟气输入管道、蓄水箱、烟气输出管道,所述烟气输入管道一端与烟气进口相连通，且该烟气输入管道设置在所述蓄水箱的上方，所述蓄水箱呈“」”形形状构造，所述烟气输出管道以平行于水平方向的状态设置在所述蓄水箱高度方向中部向下的外侧位置处且该烟气输出管道与蓄水箱相连通，在所述蓄水箱内并且在对应于烟气输入管道与烟气输出管道之间的位置处固定安装有换热列管组，所述换热列管组以平行于竖直方向的状态延伸设置且其由多个换热列管管件组成，该换热列管组的上端进口与烟气输入管道的出气口相导通、而下端出口与所述烟气输出管道的进气口相导通，且在所述蓄水箱的底部外侧设置有一热水循环泵，该热水循环泵的进水口通过管道与蓄水箱的底部相连、而出水口则通过管道连通到所述蓄水箱的近顶部位置处，且在所述蓄水箱底部的外侧还设置有一供热水泵，该供热水泵的进水口通过管道同样与所述蓄水箱的底部连通并对应于换热列管组的下方位置处、而出水口连接有一供热水管道，在所述蓄水箱的近顶部位置处通过管道连接有一电动阀，该电动阀的一端连接有一可向蓄水箱内输入自来水的自来水输入管道，所述热水循环泵与电动阀向着蓄水箱输入端的高度均低于所述换热列管组顶端的进气端的高度。

在本实用新型的一个具体的实施例中，所述换热列管组的管件优选厚度为1mm的管材，且其材质优选为316L不锈钢。

在本实用新型的另一个具体的实施例中，所述烟气净化单元包括有一内部中空的吸附塔、一与该吸附塔相连通的连接软管，在所述吸附塔高度方向中部靠下的塔体位置开设有一吸附塔进气口、而在该吸附塔的顶部形成有一吸附塔出气口，所述连接软管以并行于竖直方向的状态延伸设置，且该连接软管的进气端与吸附塔出气口相连通、而其出气端与所述尾气处理单元相连通，在所述吸附塔中空型腔内的高度方向的中部位置处安装填料层，该填料层设置在所述吸附塔进气口的上方位置处，而在所述吸附塔的顶部并且对应于所述吸附塔出气口的位置处安装有吸附层，且在该吸附塔的底部外侧设置有一喷淋泵，该喷淋泵的进水口通过管道与吸附塔的底部相连通，且该喷淋泵的出水口连接有一喷淋液输送管道，该喷淋液输送管道的另一端向上延伸并连通到所述吸附塔塔体高度方向的中部靠上的位置处，喷淋头设置在所述吸附塔的中空型腔高度方向的中部并定位于所述填料层与吸附层两者之间的位置处，且该喷淋头与喷淋液输送管道相连通。

在本实用新型的又一个具体的实施例中，在所述吸附塔中空型腔的底部设置有用作为喷淋原料的液碱。

在本实用新型的再一个具体的实施例中，在所述填料层内填充有若干多孔波纹状陶瓷填料。

在本实用新型的还有一个具体的实施例中，在所述吸附层内填充有活性炭。

在本实用新型的进而一个具体的实施例中，所述尾气处理单元包括有一工业吸尘器、一尾气输送软管和一烟囱，所述工业吸尘器设置在烟气净化单元的连接软管的下方，该工业吸尘器的进气口与连接软管的出气端连通，且所述尾气输送软管的两端分别与工业吸尘器的出气端与烟囱的进气端连通。

在本实用新型的更而一个具体的实施例中，所述工业吸尘器内包括有一工业风机、过滤系统和烟尘储存桶，所述工业风机优先选用380V电压的工业风机；而过滤系统为HEPA高效过滤器，所述烟尘储存桶设置在所述工业吸尘器的底部。

本实用新型提供的技术方案的技术效果在于：首先，通过设置烟气换热单元能够有效并充分利用发电厂锅炉所产生的烟气中的大量余热，减少热能的损失，并通过供热水管道将生成热水输送至居民小区用作供暖或者生活用水使用，具有显著的经济效益并体现人文关怀；其次，烟气净化单元与尾气处理单元能够有效对烟气进行净化处理，并有效处理掉烟气中的酸性气体、有机气体及烟尘等杂质，实现了清洁排放。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的整体结构图。

图中：1.烟气换热单元、11.烟气输入管道、12.蓄水箱、13.烟气输出管道、14.换热列管组、15.热水循环泵、16.供热水泵、161.供热水管道、17.电动阀、171.自来水输入管道；2.烟气净化单元、21.吸附塔、211.吸附塔进气口、212.吸附塔出气口、213.液碱、22.连接软管、23.填料层、24.吸附层、25.喷淋泵、251.喷淋液输送管道、26.喷淋头；3.尾气处理单元、31.工业吸尘器、311.工业风机、312.过滤系统、313.烟尘储存桶、32.尾气输送软管、33.烟囱。

具体实施方式

为了能够更加清楚地理解本实用新型的技术实质和有益效果，申请人在下面以实施例的方式作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本实用新型方案的限制，任何依据本实用新型构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本实用新型的技术方案范畴。

在下面的描述中凡是涉及上、下、左、右、前和后的方向性或称方位性的概念均是以图1所处的位置状态为基准而言，因而不能将其理解为对本实用新型提供的技术方案的特别限定。

请参见图1，示出了一种发电厂烟气的余热利用与净化装置，包括有依次通过管道连通的烟气换热单元1、烟气净化单元2与尾气处理单元3，前述烟气换热单元1包括依次连通的烟气输入管道11、蓄水箱12、烟气输出管道13,前述烟气输入管道11一端与烟气进口相连通，且该烟气输入管道11设置在前述蓄水箱12的上方，前述蓄水箱12呈“」”形形状构造，前述烟气输出管道13以平行于水平方向的状态设置在前述蓄水箱12高度方向中部向下的外侧位置处且该烟气输出管道13与蓄水箱12相连通，在前述蓄水箱12内并且在对应于烟气输入管道11与烟气输出管道13之间的位置处固定安装有换热列管组14，前述换热列管组14以平行于竖直方向的状态延伸设置且其由多个换热列管管件组成，该换热列管组14的上端进口与烟气输入管道11的出气口相导通、而下端出口与前述烟气输出管道13的进气口相导通，且在前述蓄水箱12的底部外侧设置有一热水循环泵15，该热水循环泵15的进水口通过管道与蓄水箱12的底部相连、而出水口则通过管道连通到前述蓄水箱12的近顶部位置处，且在蓄水箱12底部的外侧还设置有一供热水泵16，该供热水泵16的进水口通过管道同样与所述蓄水箱12的底部连通并对应于换热列管组14的下方位置处、而出水口连接有一供热水管道161，在前述蓄水箱12的近顶部位置处通过管道连接有一电动阀17，该电动阀17的一端连接有一可向蓄水箱内输入自来水的自来水输入管道171，前述热水循环泵15与电动阀17向着蓄水箱12输入端的高度均低于所述换热列管组14顶端的进气端的高度。

优选地，前述换热列管组14的管件优选厚度为1mm的管材，且其材质优选为316L不锈钢，并具有良好的耐腐蚀性与导热性能，确保由烟气输入管道11流入到换热列管组14中的烟气能够充分与换热列管组14的管件进行热交换，提高烟气的换热效率，并且由图1所示，换热列管组14中的管件的数量示意了五个，当然管件的数量不受此限制，只要能够与烟气实现充分换热即可。

在本实施例中，前述烟气净化单元2包括有一内部中空的吸附塔21、一与该吸附塔21相连通的连接软管22，在前述吸附塔21高度方向中部靠下的塔体位置开设有一吸附塔进气口211、而在该吸附塔21的顶部形成有一吸附塔出气口212，该连接软管22以并行于竖直方向的状态延伸设置，且该连接软管22的进气端与吸附塔出气口212相连通、而其出气端与前述尾气处理单元3相连通，在前述吸附塔21中空型腔内的高度方向的中部位置处安装填料层23，该填料层23设置在前述吸附塔进气口211的上方位置处，而在前述吸附塔21的顶部并且对应于前述吸附塔出气口212的位置处安装有吸附层24，且在该吸附塔21的底部外侧设置有一喷淋泵25，该喷淋泵25的进水口通过管道与吸附塔21的底部相连通，且该喷淋泵25的出水口连接有一喷淋液输送管道251，该喷淋液输送管道251的另一端向上延伸并连通到前述吸附塔21塔体高度方向的中部靠上的位置处，前述喷淋头26设置在前述吸附塔21的中空型腔高度方向的中部且定位于前述填料层23与吸附层24两者之间的位置处，且该喷淋头26与喷淋液输送管道251相连通。

进一步地，在前述吸附塔21中空型腔的底部设置有作为喷淋原料的液碱213，该液碱213通过喷淋泵25的输送能够被运到喷淋头26；且在前述填料层23内填充有若干多孔波纹状陶瓷填料，该陶瓷填料具有耐高温、耐老化、耐酸碱性与使用寿命较长的优良特性，且该填料层23能够有效增大烟气与由喷淋头26喷出的液碱213的接触面积，从而有效地将烟气中的酸性气体、有机气体净化去除。

优选地，在前述吸附层24内填充有活性炭，该吸附层24设置在喷淋头26的上方并可将在喷淋处理过程中未能完全去除的酸性气体、有机气体以及水蒸气进一步吸附去除。

进一步地，前述尾气处理单元3包括有一工业吸尘器31、一尾气输送软管32和一烟囱33，前述工业吸尘器31设置在烟气净化单元2的连接软管22的下方，该工业吸尘器31的进气口与连接软管22的出气端连通，且前述尾气输送软管32的两端分别与工业吸尘器31的出气端与烟囱33的进气端连通。

在本实施例中，前述工业吸尘器31内包括有一工业风机311、过滤系统312与烟尘储存桶313，前述工业风机311优先选用380V电压的工业风机；而过滤系统312为HEPA高效过滤器，前述烟尘储存桶313设置在前述工业吸尘器31的底部。

在本实施例中，前述连接软管22与尾气输送软管32均为软性管道，这样设置更加方便灵活，提高了耐用性，同时增加了可形变性，并可以起到对工业吸尘器31的减震作用，防止其晃动过大。

请继续参见图1，简述本实用新型的工作原理：首先，电动阀17开启并通过自来水输入管道171向蓄水箱12内注满自来水，锅炉所产生的烟气通过烟气输入管道11进入到烟气换热单元1中，进一步地高温的烟气沿着烟气输入管道11全部进入到换热列管组14管件的管腔内并对换热列管组14的管件进行加热，此时蓄水箱12内的自来水与被加热后的换热列管组14的管壁进行热交换，此时在换热列管组14周围即位于前述蓄水箱12中部靠上的自来水被加热，随后热水循环泵15开始工作将蓄水箱12底部一侧温度较低的自来水输送到前述蓄水箱12的顶部从而实现蓄水箱12内部的水液循环，而后设置在蓄水箱12外部另一侧的供热水泵16也开始工作，该供热水泵16将蓄水箱12内的热水抽出并通过供热水管道161将热水输送至居民生活工作区用作供暖或者生活用水，而当蓄水箱12内的水位低于设定水位即不能完全充分地满足对于换热列管组14的热交换需求时，电动阀17自动重新开始工作向蓄水箱12内注入温度较低自来水；此时温度降低后的烟气通过烟气输送管道13的输送进入到前述烟气净化单元2的吸附塔21内，之后降温后的烟气向上流动经过填料层23，此时喷淋泵25开始工作并将吸附塔21底部的液碱213吸出并输送到设置在填料层23上方位置处的喷淋头26内，此时喷淋头26开始工作并向下喷出碱液，液碱213与烟气反应并去除烟气中的酸性气体、有机气体以及水蒸气；然后工业吸尘器31一同开始工作，经过处理后的烟气在工业吸尘器31的作用下进一步向上流动经过吸附层24并做进一步吸附洁净，然后经由连接软管22流入到工业吸尘器31，接着通过工业吸尘器31对烟气进行过滤除尘操作，被过滤掉的烟尘进入到烟尘储存桶313内，此后工业吸尘器31将烟气通过尾气输送软管32进入到烟囱33，最后经过多重梯级换热与净化后的烟气经烟囱被排入到大气之中，从而完成对于发电厂锅炉所产生的烟气的余热利用和对于烟气的净化处理。

综上所述，本实用新型提供的技术方案弥补了已有技术中的缺憾，顺利地完成了发明任务，如实地兑现了申请人在上面的技术效果栏中载述的技术效果。

Claims (8)

1.一种发电厂烟气的余热利用与净化装置，其特征在于包括有依次通过管道连通的烟气换热单元(1)、烟气净化单元(2)和尾气处理单元(3)，所述烟气换热单元(1)包括依次连通的烟气输入管道(11)、蓄水箱(12)、烟气输出管道(13),所述烟气输入管道(11)一端与烟气进口相连通，且该烟气输入管道(11)设置在所述蓄水箱(12)的上方，所述蓄水箱(12)呈“」”形形状构造，所述烟气输出管道(13)以平行于水平方向的状态设置在所述蓄水箱(12)高度方向中部向下的外侧位置处且该烟气输出管道(13)与蓄水箱(12)相连通，在所述蓄水箱(12)内并且在对应于烟气输入管道(11)与烟气输出管道(13)之间的位置处固定安装有换热列管组(14)，所述换热列管组(14)以平行于竖直方向的状态延伸设置且其由多个换热列管管件组成，该换热列管组(14)的上端进口与烟气输入管道(11)的出气口相导通、而下端出口与所述烟气输出管道(13)的进气口相导通，且在所述蓄水箱(12)的底部外侧设置有一热水循环泵(15)，该热水循环泵(15)的进水口通过管道与蓄水箱(12)的底部相连、而出水口则通过管道连通到所述蓄水箱(12)的近顶部位置处，且在所述蓄水箱(12)底部的外侧还设置有一供热水泵(16)，该供热水泵(16)的进水口通过管道同样与所述蓄水箱(12)的底部连通并对应于换热列管组(14)的下方位置处、而出水口连接有一供热水管道(161)，在所述蓄水箱(12)的近顶部位置处通过管道连接有一电动阀(17)，该电动阀(17)的一端连接有一可向蓄水箱内输入自来水的自来水输入管道(171)，所述热水循环泵(15)与电动阀(17)向着蓄水箱(12)输入端的高度均低于所述换热列管组(14)顶端的进气端的高度。

2.根据权利要求1所述的一种发电厂烟气的余热利用与净化装置，其特征在于所述换热列管组(14)的管件厚度为1mm的管材，且其材质为316L不锈钢。

3.根据权利要求1所述的一种发电厂烟气的余热利用与净化装置，其特征在于所述烟气净化单元(2)包括有一内部中空的吸附塔(21)、一与该吸附塔(21)相连通的连接软管(22)，在所述吸附塔(21)高度方向中部靠下的塔体位置开设有一吸附塔进气口(211)、而在该吸附塔(21)的顶部形成有一吸附塔出气口(212)，所述连接软管(22)以并行于竖直方向的状态延伸设置，且该连接软管(22)的进气端与吸附塔出气口(212)相连通、而其出气端与所述尾气处理单元(3)相连通，在所述吸附塔(21)中空型腔内的高度方向的中部位置处安装填料层(23)，该填料层(23)设置在所述吸附塔进气口(211)的上方位置处，而在所述吸附塔(21)的顶部并且对应于所述吸附塔出气口(212)的位置处安装有吸附层(24)，且在该吸附塔(21)的底部外侧设置有一喷淋泵(25)，该喷淋泵(25)的进水口通过管道与吸附塔(21)的底部相连通，且该喷淋泵(25)的出水口连接有一喷淋液输送管道(251)，该喷淋液输送管道(251)的另一端向上延伸并连通到所述吸附塔(21)塔体高度方向的中部靠上的位置处，喷淋头(26)设置在所述吸附塔(21)的中空型腔高度方向的中部并定位于所述填料层(23)与吸附层(24)两者之间的位置处，且该喷淋头(26)与喷淋液输送管道(251)相连通。

4.根据权利要求3所述的一种发电厂烟气的余热利用与净化装置，其特征在于在所述吸附塔(21)中空型腔的底部设置有用作为喷淋原料的液碱(213)。

5.根据权利要求3所述的一种发电厂烟气的余热利用与净化装置，其特征在于在所述填料层(23)内填充有若干多孔波纹状陶瓷填料。

6.根据权利要求3所述的一种发电厂烟气的余热利用与净化装置，其特征在于在所述吸附层(24)内填充有活性炭。

7.根据权利要求3所述的一种发电厂烟气的余热利用与净化装置，其特征在于所述尾气处理单元(3)包括有一工业吸尘器(31)、一尾气输送软管(32)和一烟囱(33)，所述工业吸尘器(31)设置在烟气净化单元(2)的连接软管(22)的下方，该工业吸尘器(31)的进气口与连接软管(22)的出气端连通，且所述尾气输送软管(32)的两端分别与工业吸尘器(31)的出气端与烟囱(33)的进气端连通。

8.根据权利要求7所述的一种发电厂烟气的余热利用与净化装置，其特征在于所述工业吸尘器(31)内包括有一工业风机(311)、过滤系统(312)和烟尘储存桶(313)，所述工业风机(311)选用380V电压的工业风机；而过滤系统(312)为HEPA高效过滤器，所述烟尘储存桶(313)设置在所述工业吸尘器(31)的底部。

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