CN215259844U - 垃圾焚烧电站的烟气脱硝余热再利用系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种垃圾焚烧电站的烟气脱硝余热再利用系统，有效利用电厂脱硝后的烟气余热，将热能回收再进入电厂能量循环中去，实现余热再利用，提高全厂热效率。半干法反应塔、布袋除尘器、SGH换热器、SCR反应器依次连接；在布袋除尘器与SGH换热器连接的管路上安装有阀门；布袋除尘器与引风机连接，并在连接管路上安装有阀门；SCR反应器与烟气换热器连接，并在连接管路上安装有阀门；SCR反应器与引风机连接，并在连接管路上安装有阀门；烟气换热器与引风机连接，并在连接管路上安装有阀门；烟气换热器与一次风输送管路连接，并在连接管路上安装有阀门；烟气换热器与一次风输送管路连接，并在连接管路上安装有阀门；一次风输送管路上安装有阀门。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种垃圾焚烧电站的烟气脱硝余热再利用系统。
背景技术
垃圾焚烧电厂的工艺流程，是利用生活垃圾为原料，经过炉排炉焚烧后，产生高温烟气，在余热炉中与水换热产生高品位蒸汽，带动汽轮机发电的整套系统。
排烟热损失是影响锅炉效率及全厂热效率最主要的因素，占锅炉全部热损失的85%以上。一般烟气温度高，排烟热损失就高；反之排烟温度低，排烟热损失就低。因此，降低排烟温度，对提高锅炉效率及全厂热效率，有重要意义。
由于垃圾中含有大量的硫、氯等元素，烟气酸露点温度较高，一般在110~130℃，且考虑到炉后的半干法脱酸温降需求及20℃的安全余量，行业内公认的排烟温度控制在150℃左右，对防止酸露点腐蚀是安全的。
烟气净化工艺方面，近几年随着环保意识的提高及经济的发展，SCR脱硝逐渐成为各个项目的标配需求。烟气流程逐步过渡到“SDA半干法脱硝+活性炭喷射+布袋除尘器除尘+SCR脱硝”的标准流程上来。但SCR脱硝装置需要在脱硫、除尘且温度在180℃以上的反应窗口才能反应。烟气在脱硝前设置烟气-蒸汽换热器（即SGH），加热烟气至180℃。
余热炉出口的烟气温度为190℃左右，经过半干法反应塔脱酸、布袋除尘器除尘后，烟气温度由于前序工艺喷水减温的影响，将降低至150℃。150℃不满足SCR脱硝的温度窗口，必须在前端通过SGH升温至180℃，才能确保脱硝性能。经过SCR反应器后，脱硝后的烟气理论上没有温降，行业常规项目将180℃烟温通过引风机抽吸送入烟囱，排入大气，造成了能量的大量浪费。
如何有效的利用脱硝后的烟气余热，将热能回收再进入电厂的能量循环中去，提高全厂热效率，显得尤为迫切。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的垃圾焚烧电站的烟气脱硝余热再利用系统，有效的利用电厂脱硝后的烟气余热，将热能回收再进入电厂的能量循环中去，实现余热的再利用，提高全厂热效率。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种垃圾焚烧电站的烟气脱硝余热再利用系统，包括半干法反应塔、布袋除尘器、SGH换热器、SCR反应器、引风机、烟囱和一次风输送管路；半干法反应塔的出口与布袋除尘器的进口连接；布袋除尘器的出口通过管路与SGH换热器的进口连接；SGH换热器与SCR反应器连接；引风机的出口与烟囱连接；其特征在于：还包括烟气换热器、一号阀门、二号阀门、三号阀门、四号阀门、五号阀门、六号阀门、七号阀门和八号阀门；在布袋除尘器出口与SGH换热器进口连接的管路上安装有一号阀门；布袋除尘器的出口还通过管路与引风机的进口连接，并在该管路上安装有四号阀门；SCR反应器的出口通过管路与烟气换热器的烟气进口连接，并在该管路上安装有三号阀门；SCR反应器的出口还通过管路与引风机的进口连接，并在该管路上安装有二号阀门；烟气换热器的烟气出口通过管路与引风机的进口连接，并在该管路上安装有五号阀门；烟气换热器的空气进口通过管路与一次风输送管路连接，并在该管路上安装有六号阀门；烟气换热器的空气出口通过管路与一次风输送管路连接，并在该管路上安装有七号阀门；一次风输送管路上安装有八号阀门。
本实用新型所述的一号阀门、二号阀门、三号阀门、四号阀门、五号阀门、六号阀门、七号阀门和八号阀门均为关断阀。
本实用新型所述的半干法反应塔的顶部设置有旋转雾化器。
本实用新型所述的布袋除尘器的底部设置有除尘器刮板机。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：本实用新型在SCR反应器后新增一套烟气换热器，高温烟气与常温空气间接-逆向换热，换热端差达到130℃，在烟气温度降低至150℃的情况下，空气温度可提升至60℃，减少了后端空预器对蒸汽能的用量，有效的利用电厂脱硝后的烟气余热，将热能回收再进入电厂的能量循环中去，实现余热的再利用，提高全厂热效率。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。
本实用新型包括半干法反应塔1、布袋除尘器2、SGH换热器3、SCR反应器4、烟气换热器5、引风机6、烟囱7、一次风输送管路8、一号阀门V1、二号阀门V2、三号阀门V3、四号阀门V4、五号阀门V5、六号阀门V6、七号阀门V7和八号阀门V8。
半干法反应塔1的进口与余热锅炉出口烟气管路10连接，半干法反应塔1的出口与布袋除尘器2的进口连接。半干法反应塔1的顶部设置有旋转雾化器12。布袋除尘器2的底部设置有除尘器刮板机13。
布袋除尘器2的出口通过管路与SGH换热器3的进口连接，并在该管路上安装有一号阀门V1。布袋除尘器2的出口还通过管路与引风机6的进口连接，并在该管路上安装有四号阀门V4。
SGH换热器3的出口与SCR反应器4的进口连接。
SCR反应器4的出口通过管路与烟气换热器5的烟气进口连接，并在该管路上安装有三号阀门V3。SCR反应器4的出口还通过管路与引风机6的进口连接，并在该管路上安装有二号阀门V2。
烟气换热器5的烟气出口通过管路与引风机6的进口连接，并在该管路上安装有五号阀门V5。
引风机6的出口与烟囱7连接。
烟气换热器5的空气进口通过管路与一次风输送管路8连接，并在该管路上安装有六号阀门V6。烟气换热器5的空气出口通过管路与一次风输送管路8连接，并在该管路上安装有七号阀门V7。
一次风输送管路8的进口与垃圾坑一次风管路11连接，出口与一次风机9连接。一次风输送管路8上安装有八号阀门V8。
本实用新型工作过程如下：
1、正常运行工况：一号阀门V1、三号阀门V3、五号阀门V5、六号阀门V6、七号阀门V7打开，二号阀门V2、四号阀门V4、八号阀门V8关闭。
烟气流程：余热炉出口→半干法反应塔1→布袋除尘器2→SGH换热器3→SCR反应器4→烟气换热器5→引风机6→烟囱7。实现最终排烟温度150℃（实际可根据前端SO2的脱除效果，排烟温度控制在130℃~150℃之间）。
空气流程：垃圾坑吸风→烟气换热器5→一次风机9。空气经加热吸风后，空气温度可达到60~80℃。
2、启动及烟气换热器检修工况：一号阀门V1、二号阀门V2、八号阀门V8打开，三号阀门V3、四号阀门V4、五号阀门V5、六号阀门V6、七号阀门V7关闭。
烟气流程：余热炉出口→半干法反应塔1→布袋除尘器2→SGH换热器3→SCR反应器4→引风机6→烟囱7。由于烟气换热器5的隔绝旁路，最终排烟温度180℃，高温烟气直排大气，没有实现能量的有效利用。
空气流程：垃圾坑吸风→一次风机9。空气未能利用烟气余热，空气升温全部由蒸汽换热实现。
3、SCR反应器检修工况：关三号阀门V3、四号阀门V4、八号阀门V8打开，一号阀门V1、二号阀门V2、五号阀门V5、六号阀门V6、七号阀门V7关闭。
烟气流程：余热炉出口→半干法反应塔1→布袋除尘器2→引风机6→烟囱7。由于SCR反应器4检修，SGH换热器3、SCR反应器4、烟气换热器5均需隔离，最终排烟温度150℃。
空气流程：垃圾坑吸风→一次风机9。空气未能利用烟气余热，空气升温全部由蒸汽换热实现。
本实用新型在传统烟气净化流程的基础上，新增一套烟气换热器5，充分利用烟气净化后酸露点降低的有利条件，结合SCR脱硝烟温提升的必要需求，再次利用脱硝后的烟气余热，实现烟气能量的再次利用。
以1台500吨/天垃圾焚烧炉为例，常规烟气量约为100000Nm3/h，所需一次风空气量约为80000Nm3/h，空气温度每提升10℃，可节约1.3Mpa，300℃汽轮机一抽蒸汽0.5t，采用本工艺后，空气温度由20℃提升至60℃可采用烟气换热实现，每小时可节约一抽蒸汽2t/h。全年按8000小时计算汽轮机工作时间，全年可节约抽汽量16000t。
按照目前国内垃圾电厂中温次高压（6.4Mpa、450℃）凝汽式汽轮机83%的效率，每吨一抽蒸汽若全部用于发电，可发电197度（排汽背压按7kpa计算）。采用本工艺后，全年可新增上网电315.2万度电能。节能效果明显。按每度电0.45元的售价，全年可增效141.84万元。约2年即可回收本套系统的设备、管道、阀门的投资，可创造良好的经济价值。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种垃圾焚烧电站的烟气脱硝余热再利用系统，包括半干法反应塔、布袋除尘器、SGH换热器、SCR反应器、引风机、烟囱和一次风输送管路；半干法反应塔的出口与布袋除尘器的进口连接；布袋除尘器的出口通过管路与SGH换热器的进口连接；SGH换热器与SCR反应器连接；引风机的出口与烟囱连接；其特征在于：还包括烟气换热器、一号阀门、二号阀门、三号阀门、四号阀门、五号阀门、六号阀门、七号阀门和八号阀门；在布袋除尘器出口与SGH换热器进口连接的管路上安装有一号阀门；布袋除尘器的出口还通过管路与引风机的进口连接，并在该管路上安装有四号阀门；SCR反应器的出口通过管路与烟气换热器的烟气进口连接，并在该管路上安装有三号阀门；SCR反应器的出口还通过管路与引风机的进口连接，并在该管路上安装有二号阀门；烟气换热器的烟气出口通过管路与引风机的进口连接，并在该管路上安装有五号阀门；烟气换热器的空气进口通过管路与一次风输送管路连接，并在该管路上安装有六号阀门；烟气换热器的空气出口通过管路与一次风输送管路连接，并在该管路上安装有七号阀门；一次风输送管路上安装有八号阀门。
2.根据权利要求1所述的垃圾焚烧电站的烟气脱硝余热再利用系统，其特征在于：所述的一号阀门、二号阀门、三号阀门、四号阀门、五号阀门、六号阀门、七号阀门和八号阀门均为关断阀。
3.根据权利要求1所述的垃圾焚烧电站的烟气脱硝余热再利用系统，其特征在于：所述的半干法反应塔的顶部设置有旋转雾化器。
4.根据权利要求1所述的垃圾焚烧电站的烟气脱硝余热再利用系统，其特征在于：所述的布袋除尘器的底部设置有除尘器刮板机。
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