一种锅炉烟气余热回收利用系统和方法与流程
未命名
09-24
阅读:48
评论:0
1.本发明涉及一种锅炉烟气余热回收利用系统和方法
背景技术:
2.在常规锅炉系统中燃料经过锅炉燃烧后形成烟气排出炉膛,依次经过空气预热器、除尘器、引风机、脱硫塔后排入烟囱进入大气。空气预热器出口烟气温度较高,造成大量热能浪费。现有的烟气余热回收技术存在以下问题:1、由于空气预热器出口的烟气温度较低,热能品质较低,现有的烟气余热回收技术不仅回收效率较低,而且由于其回收的热能品质低,回收的热能利用价值和利用效率也较低;2、现有技术利用气水换热器回收低温烟气余热,常因低温腐蚀导致气水换热器泄露,并导致大量热媒水泄露和问题扩大,设备可靠性较低;3、现有技术利用气气换热器回收烟气余热,但由于其体积较大,空间布置困难。
技术实现要素:
3.为了解决上述问题,本发明提供了一种锅炉烟气余热回收利用系统。
4.所述锅炉烟气余热回收利用系统,包括:锅炉、低温省煤器、空气预热器、烟道换热器、脱硫塔、烟囱、送风机、汽轮机、凝汽器、凝结水泵、第一低压加热器、低压加热器、除氧器、给水泵、和高压加热器;其中,
5.所述锅炉设有燃料入口、锅炉送风入口、锅炉烟气出口、锅炉工质水入口、锅炉蒸汽出口、和锅炉工质水入口;
6.所述低温省煤器设有低温省煤器烟气入口、低温省煤器烟气出口、低温省煤器工质水入口、和低温省煤器工质水出口;
7.所述空气预热器设有空气预热器烟气入口、空气预热器烟气出口、空气预热器送风入口、和空气预热器送风出口;
8.所述烟道换热器设有烟道换热器烟气入口、烟道换热器烟气出口、烟道换热器送风入口、和烟道换热器送风出口;所述烟道换热器为板式换热器为气气换热器;
9.所述脱硫塔包括:脱硫塔塔体和浆液循环泵;所述脱硫塔塔体的底部设有浆液池;所述脱硫塔塔体的下部设有脱硫塔烟气入口,所述脱硫塔塔体上部设有脱硫塔烟气出口;在所述脱硫塔烟气入口与所述脱硫塔烟气出口之间设有脱硫塔喷淋装置,所述脱硫塔喷淋装置与所述浆液循环泵直接或间接地连通,所述浆液循环泵与所述浆液池直接或间接连通;任选地,所述脱硫塔喷淋装置与所述脱硫塔烟气出口之间设置脱硫塔除雾器;
10.所述送风机设有送风机送风入口、和送风机送风出口;
11.所述汽轮机设有汽轮机蒸汽入口、汽轮机蒸汽出口、汽轮机高压抽汽出口、和汽轮机低压抽汽出口;
12.所述凝汽器设有凝汽器蒸汽入口、和凝汽器工质水出口;
13.所述凝结水泵设有凝结水泵入口、和凝结水泵出口;
14.所述第一低压加热器设有第一低压加热器工质水入口、第一低压加热器工质水出
口;
15.所述低压加热器设有低压加热器工质水入口、低压加热器工质水出口、和低压加热器抽汽入口;
16.所述除氧器设有除氧器工质水入口、和除氧器工质水出口;
17.所述给水泵设有给水泵入口、和给水泵出口;
18.所述高压加热器设有高压加热器工质水入口、高压加热器工质水出口、和高压加热器抽汽入口;
19.所述锅炉烟气出口与所述空气预热器烟气入口直接或间接连通;所述空气预热器烟气出口与所述低温省煤器烟气入口直接或间接连通;所述低温省煤器烟气出口与所述烟道换热器烟气入口直接或间接连通;所述烟道换热器烟气出口与所述脱硫塔烟气入口直接或间接连通;所述脱硫塔烟气出口与所述烟囱直接或间接地连通;
20.所述烟道换热器送风入口与大气直接或间接连通;所述烟道换热器送风出口与所述空气预热器送风入口直接或间接连通;所述空气预热器送风出口与所述锅炉送风入口直接或间接地连通;
21.所述送风机设置在所述烟道换热器送风入口或所述烟道换热器送风出口直接或间接连通的送风通道上;当所述送风机设置在所述烟道换热器送风入口直接或间接连通的送风通道上时,所述送风机送风出口与所述烟道换热器送风入口直接或间接连通;当所述送风机设置所述烟道换热器送风出口直接或间接连通的送风通道上时,所述烟道换热器送风出口与所述送风机送风入口直接或间接连通,所述送风机送风出口与所述空气预热器送风入口直接或间接连通;
22.所述锅炉蒸汽出口与所述汽轮机蒸汽入口直接或间接地连通;所述汽轮机蒸汽出口与所述凝汽器蒸汽入口直接或间接地连通;所述凝汽器工质水出口与所述凝结水泵入口直接或间接连通;所述凝结水泵出口与所述第一低压加热器工质水入口直接或间接连通;所述第一低压加热器工质水出口同时与所述低压加热器工质水入口和所述低温省煤器工质水入口直接或间接地连通;所述低压加热器工质水出口和所述低温省煤器工质水出口均与所述除氧器工质水入口直接或间接连通;所述除氧器工质水出口与所述给水泵入口直接或间接连通;所述给水泵出口与所述高压加热器工质水入口直接或间接连通;所述高压加热器工质水出口与锅炉工质水入口直接或间接连通;所述低压加热器抽汽入口与所述汽轮机低压抽汽出口直接或间接地连通;所述高压加热器抽汽入口与所述汽轮机高压抽汽出口直接或间接连通;
23.所述低压加热器为一级或多级低压加热器;所述高压加热器为一级或多级高压加热器;所述第一低压加热器为一级或多级第一低压加热器;所述汽轮机高压抽汽出口为一级或多级;所述汽轮机低压抽汽出口为一级或多级。
24.任选地,所述烟道换热器烟气出口与所述脱硫塔烟气入口之间的烟气通道上串联有除尘器或/和引风机;
25.任选地,所述低温省煤器工质水出口还与热用户连通;
26.任选地,所述脱硫塔烟气出口或脱硫塔烟气出口直接或间接连通的烟道上串联有第一脱硫塔;
27.任选地,所述低温省煤器工质水入口直接或间接连通的工质水通道上设置有旁路
水泵或/和缓冲水箱;
28.任选地,所述低温省煤器工质水出口通过第二低压加热器与所述除氧器工质水入口连通;
29.任选地,所述烟道换热器为板式换热器或管式换热器或管式板式混合式换热器。
30.优选地,所述的锅炉烟气余热回收利用系统中,所述脱硫塔与所述烟囱之间串联有喷淋塔;还设有送风加热器;
31.所述喷淋塔设有喷淋塔烟气入口、喷淋塔烟气出口、喷淋塔热媒水入口、和喷淋塔热媒水出口;在所述喷淋塔底部设有喷淋塔接水装置;在所述喷淋塔烟气入口与所述喷淋塔烟气出口之间设有喷淋塔布水装置;所述喷淋塔布水装置与所述喷淋塔热媒水入口连通,所述喷淋塔接水装置与所述喷淋塔热媒水出口连通;
32.所述送风加热器设有送风加热器送风入口、送风加热器送风出口、送风加热器热媒水入口、和送风加热器热媒水出口;
33.所述脱硫塔烟气出口直接或间接地与所述喷淋塔烟气入口连通,所述喷淋塔烟气出口直接或间接地与所述烟囱连通;所述喷淋塔热媒水入口与所述送风加热器热媒水出口直接或间接地连通,所述喷淋塔热媒水出口与所述送风加热器热媒水入口直接或间接地连通;所述送风加热器的送风通道串联在所述送风机送风入口或所述送风机送风出口直接或间接连通的风道上,所述送风加热器送风出口与所述烟道换热器送风入口直接或间接连通;
34.任选地,所述喷淋塔布水装置与所述烟囱之间的烟气通道上设置有喷淋塔除雾器;
35.任选地,所述喷淋塔热媒水出口或所述喷淋塔热媒水入口直接或间接连通的热媒水管道上设有热媒水循环泵;
36.任选地,所述喷淋塔接水装置与所述喷淋塔布水装置之间设置有填料层。
37.优选地,所述的锅炉烟气余热回收利用系统中,还设有喷淋塔和吸收式热泵;
38.所述喷淋塔包括喷淋塔塔体;所述喷淋塔塔体设有喷淋塔烟气入口、喷淋塔烟气出口、喷淋塔热媒水入口、和喷淋塔热媒水出口;在所述喷淋塔塔体底部设有喷淋塔接水装置;在所述喷淋塔烟气入口与所述喷淋塔烟气出口之间设有喷淋塔布水装置;所述喷淋塔布水装置与所述喷淋塔热媒水入口直接或间接连通,所述喷淋塔接水装置与所述喷淋塔热媒水出口直接或间接连通;任选地,所述喷淋塔布水装置为布水槽或布水管或喷淋装置;
39.所述吸收式热泵包括蒸发器、吸收器、发生器、和冷凝器,所述蒸发器设有蒸发器低温热源入口、蒸发器低温热源出口、蒸发器制冷剂水入口、和蒸发器制冷剂水蒸汽出口;所述吸收器设有吸收器冷水入口、吸收器冷水出口、吸收器制冷剂水蒸汽入口、吸收器浓吸收剂溶液入口、和吸收器稀吸收剂溶液出口;所述发生器设有发生器高温热源入口、发生器高温热源出口、发生器稀吸收剂溶液入口、发生器浓吸收剂溶液出口、和发生器制冷剂水蒸汽出口;所述冷凝器设有冷凝器冷却水入口、冷凝器冷却水出口、冷凝器制冷剂水蒸汽入口、和冷凝器制冷剂水出口;
40.所述蒸发器制冷剂水入口与所述冷凝器制冷剂水出口直接或间接连通;所述蒸发器制冷剂水蒸汽出口与所述吸收器制冷剂水蒸汽入口直接或间接连通;所述吸收器浓吸收剂溶液入口与所述发生器浓吸收剂溶液出口直接或间接连通;所述吸收器稀吸收剂溶液出
口与所述发生器稀吸收剂溶液入口直接或间接连通;所述发生器制冷剂水蒸汽出口与所述冷凝器制冷剂水蒸汽入口直接或间接连通;所述吸收器冷水出口与所述冷凝器冷却水入口直接或间接连通;所述吸收式热泵构成增热型吸收式热泵;
41.所述喷淋塔串联在所述脱硫塔与所述烟囱之间的烟气通道上;所述脱硫塔烟气出口直接或间接地与所述喷淋塔烟气入口连通,所述喷淋塔烟气出口直接或间接地与所述烟囱连通;
42.所述喷淋塔热媒水出口与所述蒸发器低温热源入口直接或间接连通;所述蒸发器低温热源出口与所述喷淋塔热媒水入口直接或间接连通;
43.所述低温省煤器工质水出口与所述发生器高温热源入口直接或间接连通,所述发生器高温热源出口与所述低温省煤器工质水入口直接或间接连通;
44.任选地,所述喷淋塔布水装置与所述烟囱之间的烟气通道上设有喷淋塔除雾器;
45.任选地,所述喷淋塔热媒水出口或所述喷淋塔热媒水入口直接或间接连通的热媒水管道上设有热媒水循环泵或/和热媒水水箱;
46.任选地,所述发生器高温热源入口或所述发生器高温热源出口直接或间接连通的高温热源通道上设有高温热源水泵;
47.任选地,所述发生器高温热源出口通过冷却器与所述低温省煤器工质水入口直接或间接连通;
48.任选地,所述冷凝器冷却水出口或所述吸收器冷水出口直接或间接连通的冷水通道上串联有冷水再加热器;
49.任选地,所述冷凝器冷却水出口或所述吸收器冷水入口直接或间接连通的冷水通道上串联有冷水水泵;
50.任选地,所述喷淋塔接水装置与所述喷淋塔布水装置之间设置有填料层。
51.优选地,所述的锅炉烟气余热回收利用系统中,还设有第一送风加热器;所述第一送风加热器设有第一送风加热器送风入口、第一送风加热器送风出口、第一送风加热器冷水入口、和第一送风加热器冷水出口;所述第一送风加热器的送风通道串联在所述送风机送风入口或所述送风机送风出口直接或间接连通的风道上;所述第一送风加热器送风出口与所述烟道换热器送风入口直接或间接连通;所述第一送风加热器冷水入口与所述冷凝器冷却水出口直接或间接连通;所述第一送风加热器冷水出口与所述吸收器冷水入口直接或间接连通;任选地,所述吸收器冷水入口或所述冷凝器冷却水出口直接或间接连通的冷水通道上设有冷水水泵。
52.优选地,所述的锅炉烟气余热回收利用系统中,还设有送风加热器;所述送风加热器设有送风加热器送风入口、送风加热器送风出口、送风加热器热媒水入口、和送风加热器热媒水出口;所述送风加热器的送风通道串联在所述送风机送风入口或所述送风机送风出口直接或间接连通的风道上;所述送风加热器送风出口与所述烟道换热器送风入口直接或间接连通;优选地,当设置所述第一送风加热器时,所述送风加热器送风出口与所述第一送风加热器送风入口直接或间接连通;
53.所述送风加热器热媒水入口与所述喷淋塔热媒水出口直接或间接连通,所述送风加热器热媒水出口与所述喷淋塔热媒水入口直接或间接连通;所述送风加热器为间壁式换热器。
54.优选地,所述的锅炉烟气余热回收利用系统中,所述喷淋塔设置在所述脱硫塔的上方,所述脱硫塔与所述喷淋塔通过集液装置连接构成脱硫喷淋一体化结构,在所述脱硫喷淋一体化结构的内部,从下至上依次为所述浆液池、所述脱硫塔烟气入口、所述脱硫塔喷淋装置、集液装置、所述喷淋塔布水装置、和所述喷淋塔烟气出口;所述集液装置为包括所述脱硫塔烟气出口、喷淋塔烟气入口和喷淋塔接水装置的多功能一体化结构,来自于所述脱硫塔的烟气可通过所述集液装置进入所述喷淋塔,来自喷淋塔的热媒水落入所述集液装置被收集,并通过所述喷淋塔热媒水出口导出所述集液装置而不能流入所述脱硫塔;任选地,所述集液装置与所述喷淋塔布水装置之间设置有填料层。
55.优选地,所述的锅炉烟气余热回收利用系统中,所述集液装置为具有除雾功能的集液除雾一体化结构,所述集液除雾一体化结构包括集液底盘、升气管、和升气帽;所述集液底盘开设有多个通气孔,所述通气孔相对应地安装有所述升气管,所述升气管顶端安装有所述升气帽,所述升气帽上或所述升气帽与所述升气管顶端之间或所述升气管上段的管壁上设置有供烟气流通的升气通道;所述升气管内设置有导流叶片或旋流子,或 /和,所述升气管下方连接有除雾管或所述升气管内设置有除雾管,所述除雾管内设置有导流叶片或旋流子;所述升气管与所述除雾管为分体结构或一体化结构;所述集液底盘设置有挡水沿或所述集液底盘与所述脱硫喷淋一体化结构的塔体内壁密封结合并以所述脱硫喷淋一体化结构的内壁作为挡水沿,所述集液底盘与所述挡水沿之间围成的向上开口的空间作为喷淋塔接水装置,所述喷淋塔接水装置与所述喷淋塔热媒水出口直接或间接连通。
56.优选地,所述的锅炉烟气余热回收利用系统中,所述烟道换热器包括烟道换热器外壳;所述烟道换热器外壳内设有可转动的烟道换热器芯体;所述烟道换热器芯体包括芯体前端板、芯体后端板、和多根芯体换热管;所述芯体前端板设有多个芯体前端板通孔,所述芯体后端板相应地设有芯体后端板通孔;每根所述芯体换热管的两端分别与所述芯体前端板通孔及其相对应的所述芯体后端板通孔连接;以所述芯体前端板的中心与所述芯体后端板的中心连线为中心线,所述烟道换热器芯体可以以所述中心线为烟道换热器芯体轴线自转;多根所述芯体换热管内流道构成芯体送风通道;所述芯体前端板、所述芯体后端板、多根所述芯体换热管外表面以及所述烟道换热器外壳之间构成的流道为所述烟道换热器的芯体烟气通道;
57.所述芯体烟气通道处的所述烟道换热器外壳一侧面设有烟道换热器烟气入口,所述芯体烟气通道处的所述烟道换热器外壳的上述一侧面的对侧面设有烟道换热器烟气出口;
58.所述芯体前端板与所述烟道换热器外壳前端部之间设有烟道换热器送风入口风箱;所述烟道换热器送风入口风箱处的所述烟道换热器外壳上设有烟道换热器送风入口;所述烟道换热器外壳后端部与所述芯体后端板之间设有烟道换热器送风出口风箱,所述烟道换热器送风出口风箱处的所述烟道换热器外壳上设有烟道换热器送风出口,所述芯体送风通道依次穿过所述芯体前端板、所述烟道换热器送风入口风箱与所述烟道换热器送风入口直接或间接连通,所述芯体送风通道依次穿过所述芯体后端板、所述烟道换热器送风出口风箱与所述烟道换热器送风出口直接或间接连通;
59.任选地,还设有烟道换热器芯体驱动装置;
60.任选地,所述芯体换热管的内壁上设置内翅片;
61.任选地,所述芯体换热管的外壁上设置外翅片。
62.另一方面,本发明还提供一种锅炉烟气余热回收利用的方法,其特征在于:将燃料送入锅炉炉膛内,送风机通过烟道换热器送风通道、空气预热器送风通道和锅炉送风入口将送风(空气)送入锅炉炉膛,燃料燃烧释放热量,燃烧所产生的烟气通过锅炉烟气出口流出锅炉;然后送入空气预热器内,加热来自于送风机的送风,烟气与送风换热降温后流出空气预热器;然后进入低温省煤器的烟气通道,与低温省煤器工质水通道中的工质水换热降温后流出低温省煤器;来自于低温省煤器烟气出口的烟气,直接或通过其它设备(如除尘器或/和引风机)间接地进入烟道换热器的烟气通道,加热流经烟道换热器送风通道中的送风;烟气降温后流出烟道换热器,然后直接或通过其它设备(如除尘器或/和引风机)间接地进入脱硫塔内部;
63.烟气自下而上地流过脱硫塔喷淋装置、任选的脱硫塔除雾器、脱硫塔烟气出口,浆液池的脱硫浆液在浆液循环泵的驱动下进入脱硫塔喷淋装置,脱硫塔喷淋装置将脱硫浆液自上而下地喷入烟气中,烟气与脱硫浆液逆流换热和传质,烟气被换热和脱硫后以饱和态或近饱和态任选地经脱硫塔除雾器除雾后流出脱硫塔,经烟囱排入大气;
64.送风在送风机的驱动下流过烟道换热器送风通道,送风与烟气经过换热吸收烟气余热而温度升高后流出烟道换热器,后进入空气预热器,被来自于锅炉烟气出口的烟气进一步加热升温后流出空气预热器,后经锅炉送风入口进入锅炉炉膛;
65.锅炉燃烧产生的高温蒸汽在汽轮机中做功后排入凝汽器,经凝汽器冷却后凝结为工质水(凝结水)流出凝汽器,然后在凝结水泵驱动下经进入第一低压加热器,工质水被加热升温后流出第一低压加热器然后分流,一部分工质水送入低压加热器中,工质水在低压加热器中利用来自于汽轮机低压抽汽出口的抽汽加热升温,升温后的工质水流出低压加热器;一部分工质水直接或通过其它设备(如加热器、水泵、缓冲水箱等)间接进入低温省煤器,工质水与烟气经过换热吸收烟气余热而温度升高,后流出低温省煤器;分别来自于低压加热器和低温省煤器的工质水送至除氧器除氧,除氧后的工质水在给水泵的驱动下送至高压加热器中;工质水在高压加热器中利用来自于汽轮机高压抽汽出口的抽汽加热升温,升温后的工质水流出高压加热器,然后全部或部分经过锅炉工质水入口送入锅炉;来自于锅炉燃料入口的燃料和来自于锅炉送风入口的送风发生燃烧反应放出热量,加热来自于锅炉工质水入口的工质水并生成高温蒸汽,通过锅炉蒸汽出口送至汽轮机继续做功,依此循环;
66.所述低压加热器为一级或多级低压加热器;所述高压加热器为一级或多级高压加热器;所述第一低压加热器为一级或多级第一低压加热器;所述汽轮机高压抽汽出口为一级或多级;所述汽轮机低压抽汽出口为一级或多级;
67.任选地,所述烟道换热器烟气出口与所述脱硫塔烟气入口之间烟气通道上串联有除尘器或/和引风机;
68.任选地,所述低温省煤器工质水出口还与热用户连通;
69.任选地,所述脱硫塔烟气出口或脱硫塔烟气出口直接或间接连通的烟道上串联有第一脱硫塔;
70.任选地,所述低温省煤器工质水出口通过第二低压加热器与所述除氧器工质水入口连通;
71.任选地,所述低温省煤器工质水入口直接或间接连通的工质水通道上设有旁路水
泵或/和缓冲水箱;
72.任选地,所述烟道换热器采用管式换热器或板式换热器或板式管式混合式换热器。
73.优选地,所述的锅炉烟气余热回收利用的方法中,所述脱硫塔与所述烟囱之间串联有喷淋塔;在所述送风机送风入口或所述送风机送风出口直接或间接连通的送风通道上设置有送风加热器;
74.脱硫后的烟气进入喷淋塔,来自于送风加热器的热媒水经喷淋塔热媒水入口输送至喷淋塔布水装置,喷淋塔布水装置将热媒水布撒到烟气中,烟气与热媒水在喷淋塔中进行混合换热,饱和烟气进一步被冷却降温、减湿、洗涤,而后经喷淋塔烟气出口和烟囱排入大气;
75.来自于喷淋塔的热媒水直接或间接地送至送风加热器的热媒水通道,送风(空气) 在送风机的驱动下进入送风加热器的送风通道,送风加热器热媒水通道中的热媒水加热送风加热器送风通道的送风后温度降低后流出,回至喷淋塔,进行循环使用;提高了温度的送风经送风加热器送风出口流出后,再先后送至烟道换热器和空气预热器,进一步升温后送入锅炉的炉膛;
76.任选地,所述喷淋塔布水装与所述烟囱之间的烟气通道上设置有喷淋塔除雾器;
77.任选地,所述喷淋塔接水装置与所述喷淋塔布水装置之间设置有填料层;
78.任选地,所述喷淋塔热媒水出口或所述喷淋塔热媒水入口直接或间接连通的热媒水管道上设有热媒水循环泵或/和热媒水水箱。
79.优选地,所述的锅炉烟气余热回收利用的方法中,所述的锅炉烟气余热回收利用系统还设有喷淋塔和吸收式热泵;所述吸收式热泵包括蒸发器、吸收器、发生器(也称为再生器)、和冷凝器;所述脱硫塔烟气出口与所述喷淋塔烟气入口直接或间接地连通,所述喷淋塔烟气出口与所述烟囱直接或间接地连通;脱硫后的饱和或近饱和的烟气进入喷淋塔;来自于蒸发器低温热源出口的热媒水输送至喷淋塔布水装置,喷淋塔布水装置将热媒水布撒到烟气中,烟气与热媒水在喷淋塔中进行混合换热,饱和烟气进一步被冷却降温、减湿、洗涤,而后经喷淋塔烟气出口和烟囱排入大气;
80.热媒水在喷淋塔中吸收烟气显热、水蒸汽冷凝的汽化潜热以及脱硫过程的反应热后温度有所提升,热媒水通过喷淋塔接水装置收集后直接或间接地送至蒸发器低温热源入口,进入蒸发器内的换热管内,蒸发器内处于低压(如真空)状态,由冷凝器输送来的制冷剂水吸收换热管内热媒水热量后蒸发并使热媒水降温,同时蒸发产生的制冷剂水蒸气进入吸收器;降温后的热媒水流出吸收式热泵,回至喷淋塔循环使用;
81.来自于热用户的冷水进入吸收器的传热管内,由来自发生器的浓溶液吸收来自蒸发器的水蒸气,并放出热量,提高溶液温度,溶液在与吸收器的传热管接触时,加热传热管内冷水进水,实现了喷淋塔热媒水低品位热量向冷水的热量转移,冷水温度升高,后经吸收器冷水出口流出,然后进入冷凝器,同时溴化锂浓溶液变为稀溶液后输送至发生器;
82.来自于低温省煤器工质水出口的工质水作为高温驱动热源,通过发生器高温热源入口进入发生器内,发生器内来自吸收器的溴化锂稀溶液被工质水加热浓缩为浓溶液后进入吸收器,工质水加热浓缩溴化锂稀溶液同时产生温度较高的制冷剂水蒸汽,制冷剂水蒸汽进入冷凝器;工质水换热降温后流出吸收式热泵,返回至低温省煤器循环使用;
83.来自于吸收器冷水出口的经过吸收器加热升温后的冷水作为冷却水进入冷凝器内,来自发生器的高温制冷剂水蒸气与冷却水换热放出凝结潜热而凝结为制冷剂水,冷却水吸收热量而升温后流出冷凝器,送至热用户使用;制冷剂水蒸汽凝结后的制冷剂水进入蒸发器蒸发,如此循环;
84.任选地,所述喷淋塔布水装置与所述烟囱之间的烟气通道上设有喷淋塔除雾器;
85.任选地,所述喷淋塔热媒水出口或所述喷淋塔热媒水入口直接或间接连通的热媒水管道上设有热媒水循环泵或/和热媒水水箱;
86.任选地,所述发生器高温热源入口或所述发生器高温热源出口直接或间接连通的高温热源通道上设有高温热源水泵;
87.任选地,所述发生器高温热源出口通过冷却器与所述低温省煤器工质水入口直接或间接连通;任选地,所述冷却器为其它吸收式热泵的发生器或其它送风加热器;
88.任选地,所述冷凝器冷却水出口或所述吸收器冷水入口直接或间接连通的冷水通道上串联有冷水水泵;
89.任选地,所述喷淋塔接水装置与所述喷淋塔布水装置之间设置有填料层(;
90.任选地,所述冷凝器冷却水出口直接或间接连通的冷水通道上串联有冷水再加热器。
91.优选地,所述的锅炉烟气余热回收利用的方法中,所述锅炉烟气余热回收利用系统还设有第一送风加热器;所述冷凝器冷却水出口的冷水送至所述第一送风加热器冷水通道,加热流经所述第一送风加热器送风通道的送风后,回送至吸收器冷水入口;送风在送风机驱动下先后进入烟道换热器和空气预热器进一步加热后进入锅炉;
92.任选地,所述吸收器冷水入口或所述冷凝器冷却水出口直接或间接连通的冷水通道上设有冷水水泵;所述第一送风加热器为间壁式换热器。
93.优选地,所述的锅炉烟气余热回收利用的方法中,所述锅炉烟气余热回收利用系统还设有送风加热器;来自于喷淋塔的热媒水直接或间接地送至送风加热器的热媒水通道,送风(空气)在送风机的驱动下进入送风加热器的送风通道,送风加热器热媒水通道中的热媒水加热送风加热器送风通道的送风后温度降低后流出,回至喷淋塔循环使用;提高了温度的送风任选地经过第一送风加热器,然后进入烟道换热器和空气预热器进一步升温后送入锅炉的炉膛。
94.优选地,所述的锅炉烟气余热回收利用的方法中,所述烟道换热器包括烟道换热器外壳;所述烟道换热器外壳内设有可转动的烟道换热器芯体;所述烟道换热器芯体包括芯体前端板(可以为圆形或椭圆形)、芯体后端板(可以为圆形或椭圆形)、和多根芯体换热管;以所述芯体前端板的中心与所述芯体后端板的中心连线为中心线,所述烟道换热器芯体可以以所述中心线为烟道换热器芯体轴线自转;多根所述芯体换热管内流道构成芯体送风通道;所述芯体前端板、所述芯体后端板、多根所述芯体换热管的外表面以及所述烟道换热器外壳之间构成的流道为芯体烟气通道;
95.温度较高的烟气进入所述烟道换热器的芯体烟气通道,温度较低的送风先后经所述烟道换热器送风入口和所述烟道换热器送风入口风箱后穿过所述芯体前端板进入所述芯体送风通道中,所述芯体换热管外的烟气将热量传递给所述芯体换热管内的送风,烟气换热降温后流出所述芯体烟气通道,后流出所述烟道换热器;送风换热升温后流出所述芯
体换热管亦即所述芯体送风通道,先后经所述烟道换热器送风出口风箱和所述烟道换热器送风出口流出所述烟道换热器;
96.在烟气高温区吸收烟气热量的管壁温度较高的所述芯体换热管随着所述烟道换热器芯体的转动转至烟气温度较低的区域并与其管内流动的送风继续换热降温;同时,处于烟气低温区的管壁温度较低的所述芯体换热管随着所述烟道换热器芯体的转动转至烟气温度较高的区域与烟气换热;依次转动,周而复始;
97.任选地,还设有烟道换热器芯体驱动装置;
98.任选地,所述芯体换热管的内管壁上设置内翅片;
99.任选地,所述芯体换热管的外管壁上设置外翅片;
100.任选地,所述芯体换热管内设有扰流子。
101.本文所述送风机是指向锅炉内送风提供燃烧所需的氧气的各种风机,如发电厂中的送风机或/和一次风机。所述锅炉指燃烧燃料放出热量并产生烟气的装置。
102.本文中所述汽轮机,通常用于带动发电机发电,所述汽轮机工作效率提高、做功能力提高、能耗降低,即可以降低发电煤耗和供电煤耗。
103.所述喷淋塔布水装置为布水槽或布水管或喷淋装置等,只要能够将热媒水布撒到烟气中即可。所述喷淋塔接水装可以为位于所述喷淋塔下部的塔池,或其它结构形式,只要能够收集从所述布水装置流出的热媒水即可。
104.吸收式热泵是利用高品位能源驱动实现热量从低温向高温输送的循环系统。以热能驱动运行,可采用溴化锂溶液或其它具有强吸水性的溶液如氨水等为吸收剂,水或水溶液为制冷剂,从低品位热源吸取热量,制取满足工艺或采暖用中、高温热水或蒸汽,实现余热回收利用、从低温向高温输送热能。
105.吸收式热泵任选还包括热交换器抽气装置、屏蔽泵(溶液泵和制冷剂泵)等辅助部分。抽气装置抽除了机组内的空气等不凝性气体,并保持机组内一直处于高真空状态。有关吸收式热泵的其他常规部件的具体结构属于常规技术,本文不做赘述。
106.间壁式换热器也叫表面式换热器,是指换热器冷侧介质和热侧介质不直接接触,而是通过换热管壁或换热板壁等壁面间接地换热,如管式换热器、板式换热器、热管式换热器,管式热管混合式换热器等,其中热管式换热器的换热过程为热侧介质通过热管热段管壁将热量传递给热管内的中间介质,中间介质再通过热管冷段管壁将热量传递给冷侧介质。
107.本文所述的连通,包括直接连通和间接连通;
108.在本文中,任选地,是指可以选择的,例如,有或者没有,设置或者不设置,采用某种方式或者不采用某种方式。
109.本文所述的各装置或部件的依次设置、依次连通等涉及依次的表述,不排除依次相邻的两个装置或部件之间设置有其他装置或部件的情况。
附图说明:
110.图1是本发明锅炉烟气余热回收利用系统的一种实施方式的结构示意图;
111.图1-1是本发明锅炉烟气余热回收利用系统的另一种实施方式结构示意图;
112.图2是本发明锅炉烟气余热回收利用系统的另一种实施方式的结构示意图;
113.图3是本发明锅炉烟气余热回收利用系统的另一种实施方式的结构示意图;
114.图4是本发明锅炉烟气余热回收利用系统的另一种实施方式的结构示意图;
115.图5是本发明锅炉烟气余热回收利用系统的另一种实施方式的结构示意图;
116.图6是本发明锅炉烟气余热回收利用系统中烟道换热器的一种实施方式的结构示意图;
117.图6-1是本发明图1锅炉烟气余热回收利用系统中烟道换热器的a-a方向剖面示意图;
118.图6-2是本发明图1锅炉烟气余热回收利用系统中烟道换热器的穿过轴线的垂直剖面图;
119.图6-3是本发明图1锅炉烟气余热回收利用系统中烟道换热器的b-b方向的剖面示意图;。
120.图6-4是本发明锅炉烟气余热回收利用系统中烟道换热器芯体一种实施方式的立体结构示意图;
121.图6-5是本发明锅炉烟气余热回收利用系统中烟道换热器芯体前端板一种实施方式的立体结构示意图;
122.图6-6是本发明锅炉烟气余热回收利用系统中烟道换热器芯体后端板一种实施方式的立体结构示意图;
123.图6-7是本发明锅炉烟气余热回收利用系统中烟道换热器中的芯体换热管的一种实施方式的结构示意图;
124.图7是本发明锅炉烟气余热回收利用系统的另一种实施方式的结构示意图;
125.图8是本发明锅炉烟气余热回收利用系统中集液装置的一种实施方式的结构示意图;
126.图8a、图8b是导流叶片的一种实施方式的结构示意图;
127.图8-1是集液装置另一种实施方式的结构示意图;
128.图8-2是集液装置另一种实施方式的结构示意图;
129.图8-3是本发明锅炉烟气余热回收利用系统一些实施方式中的集液装置的另一种实施方式的结构示意图;
130.图8-4是集液装置的升气帽的一种实施方式的结构示意图;
131.图9是本发明锅炉烟气余热回收利用系统一些实施方式中的脱硫塔、喷淋塔的另一种实施方式的结构示意图。
132.附图标记说明:
133.1锅炉;
134.1-1 锅炉燃料入口;
135.1-2 锅炉送风入口;
136.1-3 锅炉烟气出口;
137.1-4 锅炉蒸汽出口;
138.1-5 锅炉工质水入口;
139.15 低温省煤器;
140.15-1 低温省煤器烟气入口;
141.15-2 低温省煤器烟气出口;
142.15-3 低温省煤器工质水入口;
143.15-4 低温省煤器工质水出口;
144.2 空气预热器;
145.2-1 空气预热器烟气入口;
146.2-2 空气预热器烟气出口;
147.2-3 空气预热器送风入口;
148.2-4 空气预热器送风出口;
149.22 烟道换热器;
150.22-1 烟道换热器烟气入口;
151.22-2 烟道换热器烟气出口;
152.22-3 烟道换热器送风入口;
153.22-4 烟道换热器送风出口;
154.22-0 烟道换热器外壳;
155.22-5 烟道换热器芯体;
156.22-3-1 芯体前端板;
157.22-4-1 芯体后端板;
158.22-5-1 芯体换热管;
159.22-3-1-1 芯体前端板通孔;
160.22-4-1-1 芯体后端板通孔;
161.22-5-2 芯体送风通道;
162.22-5-3 芯体烟气通道;
163.22-3-2 烟道换热器送风入口风箱;
164.22-4-2 烟道换热器送风出口风箱;
165.6 脱硫塔;
166.6-1 脱硫塔塔体;
167.6-2 浆液循环泵;
168.6-3 浆液池;
169.6-4 脱硫塔烟气出口;
170.6-5 脱硫塔烟气入口;
171.6-6 脱硫塔喷淋装置;
172.7 烟囱;
173.8 送风机;
174.8-1 送风机送风入口;
175.8-2 和送风机送风出口;
176.12 喷淋塔;
177.12-1 喷淋塔烟气入口;
178.12-2 喷淋塔烟气出口;
179.12-3 喷淋塔热媒水入口;
180.12-4 喷淋塔热媒水出口;
181.12-5 喷淋塔接水装置;
182.12-6 喷淋塔布水装置;
183.12-7 集液装置;
184.12-8 集液底盘;
185.12-9 升气管;
186.12-10 升气帽;
187.12-11 通气孔;
188.12-12 旋流子;
189.12-13 升气通道;
190.12-14 挡水沿;
191.12-15 除雾管;
192.12-16 填料层;
193.25 汽轮机;
194.25-1 汽轮机蒸汽入口;
195.25-2 汽轮机蒸汽出口;
196.25-5 汽轮机高压抽汽出口;
197.25-3 汽轮机第一低压抽汽出口;
198.25-4 汽轮机低压抽汽出口;
199.27 凝汽器;
200.27-1 凝汽器蒸汽入口;
201.27-2 凝汽器工质水出口;
202.26 凝结水泵;
203.26-1 凝结水泵入口;
204.26-2 凝结水泵出口;
205.29 低压加热器;
206.29-1 低压加热器工质水入口;
207.29-2 低压加热器工质水出口;
208.29-3 低压加热器抽汽入口;
209.30 除氧器;
210.30-1 除氧器工质水入口;
211.30-2 除氧器工质水出口;
212.32 给水泵;
213.32-1 给水泵入口;
214.32-2 给水泵出口;
215.31 高压加热器;
216.31-1 高压加热器工质水入口;
217.31-2 高压加热器工质水出口;
218.31-3 高压加热器抽汽入口;
219.28 第一低压加热器;
220.28-1 第一低压加热器工质水入口;
221.28-2 第一低压加热器工质水出口;
222.28-3 第一低压加热器抽汽入口
223.90-吸收式热泵;
224.91-蒸发器;
225.91-1 蒸发器低温热源入口;
226.91-2 蒸发器低温热源出口;
227.91-3 蒸发器制冷剂水入口;
228.91-4 蒸发器制冷剂水蒸汽出口;
229.92-吸收器;
230.92-1 吸收器冷水入口;
231.92-2 吸收器冷水出口;
232.92-3 吸收器制冷剂水蒸汽入口;
233.92-4 吸收器浓吸收剂溶液入口;
234.92-5 吸收器稀吸收剂溶液出口;
235.93-发生器;
236.93-1 发生器高温热源入口;
237.93-2 发生器高温热源出口;
238.93-3 发生器稀吸收剂溶液入口;
239.93-4 发生器浓吸收剂溶液出口;
240.93-5 发生器制冷剂水蒸汽出口;
241.94-冷凝器;
242.94-1 冷凝器冷却水入口;
243.94-2 冷凝器冷却水出口
244.94-3 冷凝器制冷剂水蒸汽入口;
245.94-4 冷凝器制冷剂水出口;
246.80 第一送风加热器;
247.80-1 第一送风加热器送风入口;
248.80-2 第一送风加热器送风出口;
249.80-3 第一送风加热器热媒水入口;
250.80-4 第一送风加热器热媒水出口;
251.100 送风加热器;
252.100-1 送风加热器送风入口;
253.100-2 送风加热器送风出口;
254.100-3 送风加热器冷水入口;
255.100-4 送风加热器冷水出口;
具体实施方式
256.以下,参照附图,对本发明的具体实施方式进行详细说明。
257.图1是本发明锅炉烟气余热回收利用系统的一种实施方式的结构示意图。
258.如图1所示,所述锅炉烟气余热回收利用系统,包括:锅炉1、低温省煤器15、空气预热器2、烟道换热器22、脱硫塔6、烟囱7、送风机8、汽轮机25、凝汽器27、凝结水泵26、第一低压加热器28、低压加热器29、除氧器30、给水泵32、和高压加热器 31;其中,
259.所述锅炉1设有燃料入口1-1、锅炉送风入口1-2、锅炉烟气出口1-3、锅炉蒸汽出口1-4、和锅炉工质水入口1-5;
260.所述低温省煤器15设有低温省煤器烟气入口15-1、低温省煤器烟气出口15-2、低温省煤器工质水入口15-3、和低温省煤器工质水出口15-4;
261.所述空气预热器2设有空气预热器烟气入口2-1、空气预热器烟气出口2-2、空气预热器送风入口2-3、和空气预热器送风出口2-4;
262.所述烟道换热器22设有烟道换热器烟气入口22-1、烟道换热器烟气出口22-2、烟道换热器送风入口22-3、和烟道换热器送风出口22-4;所述烟道换热器22为气气换热器;
263.所述脱硫塔6包括:脱硫塔塔体6-1和浆液循环泵6-2;所述脱硫塔塔体6-1的底部设有浆液池6-3;所述脱硫塔塔体6-1的下部设有脱硫塔烟气入口6-5,所述脱硫塔塔体上部设有脱硫塔烟气出口6-4;在所述脱硫塔烟气入口6-5与所述脱硫塔烟气出口6-4 之间设有脱硫塔喷淋装置6-6,所述脱硫塔喷淋装置6-6与所述浆液循环泵6-2直接或间接连通,所述浆液循环泵6-2与所述浆液池6-3直接或间接连通;任选地,所述脱硫塔喷淋装置6-6与所述脱硫塔烟气出口6-4之间设置脱硫塔除雾器6-7;
264.所述送风机8设有送风机送风入口8-1、和送风机送风出口8-2;
265.所述汽轮机25设有汽轮机蒸汽入口25-1、汽轮机蒸汽出口25-2、汽轮机高压抽汽出口25-5、汽轮机低压抽汽出口25-4和汽轮机第一低压抽汽出口25-3;
266.所述凝汽器27设有凝汽器蒸汽入口27-1、和凝汽器工质水出口27-2;
267.所述凝结水泵26设有凝结水泵入口26-1、和凝结水泵出口26-2;
268.所述第一低压加热器28设有第一低压加热器工质水入口28-1、所述第一低压加热器工质水出口28-2、和第一低压加热器抽汽入口28-3;所述低压加热器29设有低压加热器工质水入口29-1、低压加热器工质水出口29-2、和低压加热器抽汽入口29-3;
269.所述除氧器30设有除氧器工质水入口30-1、和除氧器工质水出口30-2;
270.所述给水泵32设有给水泵入口32-1、和给水泵出口32-2;
271.所述高压加热器31设有高压加热器工质水入口31-1、高压加热器工质水出口31-2 和高压加热器抽汽入口31-3;
272.所述锅炉烟气出口1-3与所述空气预热器烟气入口2-1直接或间接地连通;所述空气预热器烟气出口2-2与所述低温省煤器烟气入口15-1直接或间接地连通;所述低温省煤器烟气出口15-2与烟道换热器烟气入口22-1直接或间接连通;所述烟道换热器烟气出口22-2与所述脱硫塔烟气入口6-5直接或间接连通;所述脱硫塔烟气出口6-4与所述烟囱7直接或间接地连通;
273.所述烟道换热器送风入口22-3与大气直接或间接连通;所述烟道换热器送风出口 22-4与所述空气预热器送风入口2-3直接或间接连通;所述空气预热器送风出口2-4与所述
锅炉送风入口1-2直接或间接地连通;
274.所述送风机8设置在所述烟道换热器送风入口22-3或所述烟道换热器送风出口22-4 直接或间接连通的送风通道上;本实施例中所述送风机8设置所述烟道换热器送风入口 22-3直接或间接连通的送风通道上,所述送风机送风出口8-2与所述烟道换热器送风入口22-3直接或间接连通;
275.所述锅炉蒸汽出口1-4与所述汽轮机蒸汽入口25-1直接或间接地连通;所述汽轮机蒸汽出口25-2与所述凝汽器蒸汽入口27-1直接或间接地连通;所述凝汽器工质水出口 27-2与所述凝结水泵入口26-1直接或间接连通;所述凝结水泵出口26-2与所述第一低压加热器工质水入口28-1直接或间接连通;所述第一低压加热器工质水出口28-2同时与所述低压加热器工质水入口29-1和所述低温省煤器工质水入口15-3直接或间接地连通;所述低压加热器工质水出口29-2和所述低温省煤器工质水出口15-4均与所述除氧器工质水入口30-1直接或间接连通;所述除氧器工质水出口30-2与所述给水泵入口32-1 直接或间接连通;所述给水泵出口32-2与所述高压加热器工质水入口31-1直接或间接连通;所述高压加热器工质水出口31-2与锅炉工质水入口1-5直接或间接连通;所述第一低压加热器抽汽入口28-3与所述汽轮机第一低压抽汽出口25-3直接或间接地连通(实际应用中,所述第一低压加热器抽汽入口28-3也可以与其它热源直接或间接地连通);所述低压加热器抽汽入口29-3与所述汽轮机低压抽汽出口25-4直接或间接地连通;所述高压加热器抽汽入口31-3与所述汽轮机高压抽汽出口25-5直接或间接连通。
276.所述气气换热器为高温气体(本实施例中为烟气)通过换热器的管壁或板壁与低温气体(本实施例为送风)进行换热。
277.工作过程为:
278.将燃料通过锅炉燃料入口1-1送入锅炉1的炉膛内,送风机8通过烟道换热器22 送风通道、空气预热器2送风通道和锅炉送风入口1-2将送风(空气)送入锅炉1的炉膛,燃料燃烧释放热量,燃烧所产生的烟气通过锅炉烟气出口1-3流出锅炉1;然后经空气预热器烟气入口2-1送入空气预热器2内,加热来自于送风机的送风,烟气与送风换热降温后经空气预热器烟气出口2-2流出空气预热器2;然后经低温省煤器烟气入口 15-1进入低温省煤器15的烟气通道,与低温省煤器15工质水通道中的工质水换热降温后,经低温省煤器烟气出口15-2流出低温省煤器15;来自于低温省煤器烟气出口15-2 的烟气,直接或通过其它设备(如除尘器或/和引风机)间接地通过烟道换热器烟气入口 22-1进入烟道换热器22的烟气通道,加热流经烟道换热器送风通道中的送风;烟气降温后流出烟道换热器烟气出口22-2,然后直接或通过其它设备(如除尘器或/和引风机) 间接地流入脱硫塔烟气入口6-5并进入脱硫塔6内部;
279.烟气从脱硫塔烟气入口6-5进入脱硫塔6内并自下而上地流过脱硫塔喷淋装置6-6、任选的脱硫塔除雾器6-7、脱硫塔烟气出口6-4,浆液池6-3中的脱硫浆液在浆液循环泵6-2的驱动下进入脱硫塔喷淋装置6-6,脱硫塔喷淋装置6-6将脱硫浆液自上而下地喷入烟气中,烟气与脱硫浆液逆流换热和传质,烟气被换热和脱硫后以饱和态或近饱和态任选地经脱硫塔除雾器6-7除雾后,经脱硫塔烟气出口6-4流出脱硫塔6,经烟囱7 排入大气。
280.送风在送风机8的驱动下经送风机出口8-2进入烟道换热器送风入口22-3流过烟道换热器送风通道,送风与烟气经过换热吸收烟气余热而温度升高,后经烟道换热器送风
出口22-4流出烟道换热器22,后经空气预热器送风入口2-3进入空气预热器2,被来自于锅炉烟气出口1-3的烟气进一步加热升温后经空气预热器送风出口2-4流出空气预热器2,后经锅炉送风入口1-2进入锅炉炉膛;
281.锅炉1燃烧产生的高温蒸汽在汽轮机25中做功后,压力、温度降低,后经汽轮机蒸汽出口25-2和凝汽器工质水入口27-1排入凝汽器27,经凝汽器27冷却后凝结为工质水(凝结水)经凝汽器工质水出口27-2流出凝汽器27,然后在凝结水泵26驱动下经第一低压加热器工质水入口28-1进入第一低压加热器28,工质水被加热升温后流出第一低压加热器28然后分流,一部分工质水经低压加热器工质水入口29-1送入低压加热器29中,工质水在低压加热器29中利用来自于汽轮机低压抽汽出口25-4的抽汽加热升温,升温后的工质水经低压加热器工质水出口29-2流出低压加热器29;一部分工质水直接或通过其它设备(如加热器、水泵、缓冲水箱等)间接送至低温省煤器工质水入口15-3进入低温省煤器15,工质水与烟气经过换热吸收烟气余热而温度升高,后经低温省煤器工质水出口15-4流出低温省煤器15;分别来自于低压加热器工质水出口29-2 和低温省煤器工质水出口15-4的工质水送至除氧器30除氧,除氧后的工质水在给水泵 32的驱动下送至高压加热器工质水入口31-1进入高压加热器31中;工质水在高压加热器31中利用来自于汽轮机高压抽汽出口25-5的抽汽加热升温,升温后的工质水经高压加热器工质水出口31-2流出高压加热器31,然后全部或部分经过锅炉工质水入口1-5 送入锅炉1;来自于锅炉燃料入口1-1的燃料和来自于锅炉送风入口1-2的送风发生燃烧反应放出热量,加热来自于锅炉工质水入口1-5的工质水并生成高温蒸汽,通过锅炉蒸汽出口1-4送至汽轮机26继续做功,依此循环。
282.来自于锅炉烟气出口1-3的烟气先经过空气预热器2加热送风,再送至低温省煤器 15加热工质水,然后再送入烟道换热器22加热送风。
283.经过烟道换热器2加热提高了温度的送风经过空气预热器2进一步升温后被送入锅炉1的炉膛,可以进一步提高锅炉1的燃烧效率,从而将烟气的余热回收送入锅炉1的炉膛,可以等效节约燃料用量,实现烟气余热的高效利用。由于空气预热器2换热效率较高,且流经空气预热器2的烟气的流量和热容量都远大于流经空气预热器2的送风的流量和热容量,因此空气预热器烟气入口2-1的烟温与空气预热器送风出口2-4的送风温度之间的温度差(端差)很小。一般情况下,空气预热器送风入口2-3的送风温度提高导致空气预热器送风出口2-4的送风温度的升高较少,亦即通过烟道换热器送风出口22-4的送风温度升高最终送入锅炉炉膛的热量较少,大部分都转化为空气预热器烟气出口的烟气的热能,由于烟气量不变,这部分能量转变为热量相等的烟温升高,低温省煤器烟气入口15-1的烟气温度升高,低温省煤器工质水出口15-4的工质水温度也可以提高。因此,通过烟道换热器22、空气预热器2可以将来自于低温省煤器烟气出口 15-2的低温烟气余热一部分送入锅炉1炉膛高效利用,一部分转变为温度更高的低温省煤器工质水出口15-4的工质水高温热能,利用价值和利用效率大幅提高。
284.来自于锅炉烟气出口1-3的烟气先后经过空气预热器2、低温省煤器15、烟道换热器22梯级回收烟气余热,且首先尽量多地将回收的烟气余热送入锅炉炉膛实现高效利用,剩余部分的烟气余热用于加热汽轮机侧的工质水,并将低温省煤器15出口的难以直接利用的低温烟气余热用于加热送风以转化为高品位热能,从而实现烟气余热的高效回收和高效利用。
285.由于空气预热器送风入口2-3的送风温度升高以及空气预热器烟气出口2-2的烟温升高,可以有效地解决空气预热器冷端低温腐蚀等,可以有效解决空气预热器2硫酸氢铵等沉积堵塞的老大难问题:目前大多数锅炉机组都设置了脱硝系统,当锅炉负荷低、烟气温度低时,脱硝系统效率降低,需要加大喷氨量,导致过剩的氨气与烟气中的硫化物发生反应生成硫酸氢铵。随着烟气在空气预热器中温度逐渐降低,硫酸氢铵在空气预热器2中从气态转为鼻涕状的黏液而粘附粉尘,当温度降至硫酸氢铵的固化点温度以下时,会沉积在空气预热器2换热元件上,从而导致空气预热器2腐蚀和堵塞,严重影响空气预热器的运行。该系统将空气预热器送风入口2-3的送风温度提高,空气预热器烟气出口2-2的烟温升高,亦即空气预热器末段(烟气流出段)的综合温度升高,可以有效避免硫酸氢铵造成空气预热器2腐蚀和堵塞问题。可以用于提高火力发电厂的灵活性,降低机组最低稳定负荷,提高调峰能力。
286.利用低温省煤器15中的烟气余热加热来自于第一低压加热器28的工质水,可以节省传统技术中加热工质水用的汽轮机抽汽。这部分抽汽可以回到汽轮机做功发电,也可以抽出对外供热。从而降低了发电煤耗,同时也提高汽轮机的发电容量、供热容量和热电比,可以减少低压缸最低进汽流量,提高了机组的调峰能力和灵活性。另外,将低品位烟气余热转变为低温省煤器烟气入口15-1的高品位烟气热量,可以节省更高温度的高段汽轮机抽汽,根据汽轮机原理,同样热量但温度高的蒸汽在汽轮机中的做功能力大,因此热量利用效率高,节能效率大幅提升。
287.一般锅炉还会设置省煤器,锅炉工质水入口1-5可以是所述省煤器的工质水入口(图中未示出)。
288.低压加热器29为一级或多级低压加热器(图中示出一级);所述高压加热器31为一级或多级高压加热器(图中示出一级);所述第一低压加热器28为一级或多级第一低压加热器(图中示出一级);所述汽轮机高压抽汽出口25-5为一级或多级(图中示出一级);所述汽轮机低压抽汽出口25-4为一级或多级(图中示出一级)。
289.一般情况下,汽轮机是用来带动发电机发电的,因此汽轮机效率提高或做功能力提高,发电煤耗或供电煤耗就可以降低。
290.本发明采用气气换热器好处是:1、烟气通过换热器的管壁或板壁与送风换热,换热温差大,以提高效率;2、换热器的管壁或板壁泄露时,烟气侧与送风侧之间泄露,对系统运行影响小,不会造成问题扩大。
291.任选地,所述烟道换热器烟气出口22-2与所述脱硫塔烟气入口6-5之间烟气通道上串联有除尘器或/和引风机(图中未示出)。烟道换热器可以串联在空气预热器与脱硫塔之间的烟气通道的任何位置。所述除尘器可以脱除烟气中的部分粉尘;所述引风机作用是抽吸锅炉炉膛内烟气并送至烟囱。
292.任选地,所述低温省煤器工质水出口15-4还与热用户连通(图中未示出)。
293.任选地,所述脱硫塔烟气出口6-5或脱硫塔烟气出口6-4直接或间接连通的烟道上串联有第一脱硫塔(图中未示出);
294.任选地,所述低温省煤器工质水出口15-4通过第二低压加热器与所述除氧器工质水入口30-1连通(图中未示出);
295.任选地,所述低温省煤器工质水入口15-3直接或间接连通的工质水通道上设有旁
路水泵或/和缓冲水箱(图中未示出)。其中旁路水泵的作用是驱动工质水进入低温省煤器15;缓冲水箱是为旁路水泵提供缓存容量,保证旁路水泵的运行安全;
296.任选地,所述烟道换热器22采用管式换热器或板式换热器或板式管式混合式换热器。
297.图1-1是本发明锅炉烟气余热回收利用系统的另一实施方式结构示意图。如图1-1 所示,与图1区别在于,所述送风机8设置所述烟道换热器送风出口22-4直接或间接连通的送风通道上,所述烟道换热器送风出口22-4与所述送风机送风入口8-1直接或间接连通,所述送风机送风出口8-2与所述空气预热器送风入口2-3直接或间接连通。
298.工作过程如下:
299.送风在送风机8的驱动下经烟道换热器送风入口22-3进入烟道换热器22送风通道,送风与烟气经过换热吸收烟气余热而温度升高,后经烟道换热器送风出口22-4流出烟道换热器22,后经送风机送风通道和空气预热器送风入口2-3进入空气预热器2,被来自于锅炉烟气出口1-3的烟气进一步加热升温后经空气预热器送风出口2-4流出空气预热器2,后经锅炉送风入口1-2进入锅炉炉膛。其它工作原理同图1,不再赘述。
300.图2是本发明锅炉烟气余热回收利用系统的另一种实施方式的结构示意图。
301.如图2所示,在图1基础上,所述脱硫塔6与所述烟囱7之间串联有喷淋塔12;在所述送风机送风入口8-1直接或间接连通的送风通道上设置有送风加热器100;
302.所述喷淋塔12设有喷淋塔烟气入口12-1、喷淋塔烟气出口12-2、喷淋塔热媒水入口12-3、和喷淋塔热媒水出口12-4。所述喷淋塔底部设有喷淋塔接水装置12-5。在所述喷淋塔烟气入口12-1与所述喷淋塔烟气出口12-2之间设有喷淋塔布水装置12-6。所述喷淋塔布水装置12-6与所述喷淋塔热媒水入口12-3连通,所述喷淋塔接水装置12-5 与所述喷淋塔热媒水出口12-4连通;
303.所述送风加热器100设有送风加热器送风入口100-1、送风加热器送风出口100-2、送风加热器热媒水入口100-3、和送风加热器热媒水出口100-4;
304.所述脱硫塔烟气出口6-4与所述喷淋塔烟气入口12-1直接或间接连通;所述喷淋塔烟气出口12-2与所述烟囱7直接或间接地连通;所述喷淋塔热媒水出口12-4与所述送风加热器热媒水入口100-3直接或间接连通;所述送风加热器热媒水出口100-4与所述喷淋塔热媒水入口12-3直接或间接连通;
305.所述送风加热器100的送风通道串联在所述送风机送风入口8-1或所述送风机送风出口8-2直接或间接连通的风道上;所述送风加热器送风出口100-2与所述烟道换热器送风入口22-3直接或间接连通。本实施例所述送风加热器100的送风通道串联在所述送风机送风入口8-1直接或间接连通的风道上。
306.工作过程为:
307.脱硫后的饱和或近饱和的烟气经喷淋塔烟气入口12-1进入喷淋塔12。来自于送风加热器100的热媒水经喷淋塔热媒水入口12-3输送至喷淋塔布水装置12-6,喷淋塔布水装置12-6将热媒水布撒到烟气中,烟气与热媒水在喷淋塔12中进行混合换热,饱和烟气进一步被冷却降温、减湿、洗涤,而后经喷淋塔烟气出口12-2和烟囱7排入大气。
308.来自于喷淋塔热媒水出口12-4的热媒水直接或间接地送至送风加热器热媒水入口 100-3,进入送风加热器100的热媒水通道,送风(空气)在送风机8的驱动下经过送风加
热器送风入口100-1进入送风加热器100的送风通道,送风加热器100热媒水通道中的热媒水加热送风加热器100送风通道的送风后温度降低,然后经送风加热器热媒水出口100-4流出,回至喷淋塔热媒水入口12-3,进行循环使用。提高了温度的送风经送风加热器送风出口100-2流出后,再先后送至烟道换热器22和空气预热器2,进一步升温后送入锅炉1的炉膛。
309.通过送风加热器100传递给送风的热量一部分进入锅炉1炉膛实现高效利用,一部分转化为空气预热器烟气出口2-2亦即低温省煤器烟气入口15-1的烟气热量,由于空气预热器烟气出口2-2的烟气流量不变,这部分热量将转化为烟气温度的升高,低温省煤器工质水出口15-4的工质水温度或/和热量升高,从而通过喷淋塔12、送风加热器 100、空气预热器2将脱硫后饱和烟气的低品位热能一部分送入锅炉1炉膛高效利用,一部分转变为低温省煤器工质水出口15-4的高品位工质水热能,大幅提高热能的利用价值和利用效率。
310.来自于锅炉烟气出口1-3的烟气依次经过空气预热器2、低温省煤器15、烟道换热器22、喷淋塔12梯级回收烟气余热,且首先尽量多地将回收的烟气余热送入锅炉炉膛实现最高效利用,剩余部分的烟气余热用于加热汽轮机侧的工质水,并将低温省煤器烟气出口15-2以及脱硫塔烟气出口6-4难以直接利用的低品位烟气余热用于逐级加热送风以转化为高品位热能,从而实现烟气余热的高效回收和高效利用。
311.经过热媒水大流量、全覆盖的洗涤,烟气中的污染物如残留脱硫浆液、二氧化硫、三氧化硫、细小粉尘(如pm2.5)、重金属等都可以得到进一步的脱除;烟气的温度、湿度降低,烟气中的可凝性颗粒物减少;烟气中的水蒸气冷凝形成的细小雾滴作为凝结核,可以通过凝并作用凝聚其它的细小颗粒物而形成大的颗粒物,提高脱除效率;烟气的湿度降低,可以改善局部大气环境,减少气溶胶及雾霾形成的可能性,烟囱烟羽现象进一步减弱,从而实现烟囱脱白的目的。
312.另外,饱和烟气中的部分水分经冷凝析出,可以起到回收水的作用,并且这部分水为不含氯离子的冷凝水,回收至系统后,可以减少工艺补水,当工艺补水含有氯离子时,也可以减少氯离子的摄入量,减少废水的处理费用和排放量,从而实现进一步的节能、节水和烟气污染物、水污染的排放减少。
313.由于脱硫塔6的出口的烟气已经经过脱硫除尘,达到较高排放标准,喷淋塔12中烟气的凝结水水质较高,可以送到系统外使用,不会影响脱硫塔6的水平衡。由于脱硫塔6的出口的饱和烟气温度较低,采用混合换热可以实现近零端差换热,增加烟气余热的回收量。
314.送风加热器100具有烟囱烟羽治理的自适应、自调整能力:当环境温度低时,烟羽现象会加重,烟囱出口的烟气污染物扩散变差;同时送风加热器送风入口100-1的风温也低,送风加热器100对热媒水的冷却能力提高,送风加热器热媒水出口100-3温度会降低,热媒水在喷淋塔12中对烟气的冷凝降温会增加,烟囱烟羽调减作用会增强,烟气中的污染物会减少。反之亦然。当大气湿度增加时,烟囱出口的烟气污染物扩散变差,烟羽现象会加重,同时空气湿度增加、比热容增加,送风加热器100对热媒水的冷却能力提高,送风加热器热媒水出口100-4温度会降低,对烟气的冷凝降温会增加,烟囱烟羽调减作用会增强,烟气中的污染物减少。反之亦然。
315.所述喷淋塔热媒水出口12-4可以为一个或多个;所述喷淋塔热媒水入口12-3可以为一个或多个。
316.所述送风加热器100的送风通道也可以串联在所述送风机送风出口直接或间接连
通的风道上,所述送风加热器送风入口100-1与所述送风机送风出口8-2直接或间接连通。此种方式的好处是对送风机8的出力和效率影响小,但送风机送风出口8-2的风温因为风机加压而有所升高,会使送风加热器100传递给送风的热量有所减少。
317.任选地,所述喷淋塔布水装置12-6与所述烟囱7之间的烟气通道上设置有喷淋塔除雾器(图中未示出);
318.任选地,所述喷淋塔接水装置与所述喷淋塔布水装置之间设置有填料层(图中未示出)。设置填料层可以提高热媒水与烟气换热效率,并可实现热媒水与烟气逆流换热,提高热媒水出水温度和热能品质;
319.任选地,所述喷淋塔热媒水出口12-4或所述喷淋塔热媒水入口12-3直接或间接连通的热媒水管道上设有热媒水循环泵或/和热媒水水箱(图中未示出)。热媒水循环泵作用是通过为热媒水提供流动动力,热媒水水箱的作用是保证热媒水水泵运行安全。
320.图3是本发明锅炉烟气余热回收利用系统的另一种实施方式的结构示意图。
321.如图3所示,在图1基础上,还设有喷淋塔12和吸收式热泵90;
322.所述喷淋塔12设有喷淋塔烟气入口12-1、喷淋塔烟气出口12-2、喷淋塔热媒水入口12-3、和喷淋塔热媒水出口12-4。所述喷淋塔底部设有喷淋塔接水装置12-5。在所述喷淋塔烟气入口12-1与所述喷淋塔烟气出口12-2之间设有喷淋塔布水装置12-6。所述喷淋塔布水装置12-6与所述喷淋塔热媒水入口12-3连通,所述喷淋塔接水装置12-5与所述喷淋塔热媒水出口12-4连通。通过所述喷淋塔布水装置12-6将热媒水布撒至烟气中,烟气与热媒水进行混合换热。
323.所述吸收式热泵90包括蒸发器91、吸收器92、发生器93、和冷凝器94;所述蒸发器91设有蒸发器低温热源入口91-1、蒸发器低温热源出口91-2、蒸发器制冷剂水入口91-3、和蒸发器制冷剂水蒸汽出口91-4;所述吸收器92设有吸收器冷水入口92-1、吸收器冷水出口92-2、吸收器制冷剂水蒸汽入口92-3、吸收器浓吸收剂入口92-4、和吸收器稀吸收剂出口92-5;所述发生器93设有发生器高温热源入口93-1、发生器高温热源出口93-2、发生器稀吸收剂入口93-3、发生器浓吸收剂出口93-4、和发生器制冷剂水蒸汽出口93-5;所述冷凝器94设有冷凝器冷却水入口94-1、冷凝器冷却水出口94-2、冷凝器制冷剂水蒸汽入口94-3、和冷凝器制冷剂水出口94-4。
324.所述蒸发器制冷剂水入口91-3与所述冷凝器制冷剂水出口94-4直接或间接连通;所述蒸发器制冷剂水蒸汽出口91-4与所述吸收器制冷剂水蒸汽入口92-3直接或间接连通;所述吸收器浓吸收剂入口92-4与所述发生器浓吸收剂出口93-4直接或间接连通;所述吸收器稀吸收剂出口92-5与所述发生器稀吸收剂入口93-3直接或间接连通;所述发生器制冷剂水蒸汽出口93-5与所述冷凝器制冷剂水蒸汽入口94-3直接或间接连通。所述吸收器冷水出口92-2与所述冷凝器冷却水入口94-1直接或间接连通;所述吸收式热泵90构成第一类吸收式热泵,即增热型吸收式热泵;
325.所述喷淋塔12串联在所述脱硫塔烟气出口6-4和所述烟囱7之间的烟气通道上;所述脱硫塔烟气出口6-4与所述喷淋塔烟气入口12-1直接或间接地连通,所述喷淋塔烟气出口12-2与所述烟囱7直接或间接地连通;
326.所述喷淋塔热媒水出口12-4与所述蒸发器低温热源入口91-1直接或间接连通;所述蒸发器低温热源出口91-2与所述喷淋塔热媒水入口12-3直接或间接连通;
327.所述低温省煤器工质水出口15-4与所述发生器高温热源入口93-1直接或间接连通;所述发生器高温热源出口93-2与所述低温省煤器工质水入口15-3直接或间接连通;
328.工作过程为:
329.脱硫后的饱和或近饱和的烟气经喷淋塔烟气入口12-1进入喷淋塔12。来自于蒸发器低温热源出口91-2的热媒水经喷淋塔热媒水入口12-3输送至喷淋塔布水装置12-6,喷淋塔布水装置12-6将热媒水布撒到烟气中,烟气与热媒水在喷淋塔12中进行混合换热,饱和烟气进一步被冷却降温、减湿、洗涤,而后经喷淋塔烟气出口12-2和烟囱7 排入大气。
330.热媒水在喷淋塔12中吸收烟气显热、水蒸汽冷凝的汽化潜热以及脱硫过程的反应热后温度有所提升,热媒水通过喷淋塔接水装置12-5收集后,经由喷淋塔热媒水出口 12-4直接或间接地送至蒸发器低温热源入口91-1。
331.来自于喷淋塔热媒水出口12-4的热媒水通过蒸发器低温热源入口91-1进入蒸发器 91内的换热管内,蒸发器91内处于低压(如真空)状态,利用水在低压状态下沸点低的原理,由冷凝器94输送来的制冷剂水吸收换热管内热媒水热量后蒸发并使热媒水降温,同时蒸发产生的制冷剂水蒸气进入吸收器92。降温后的热媒水经蒸发器低温热源出口91-2流出吸收式热泵90,回至喷淋塔热媒水入口12-3进入喷淋塔布水装置12-6,循环使用。
332.来自于热用户的冷水通过吸收器冷水入口92-1进入吸收器92的传热管内,在吸收器92内,利用溴化锂浓溶液(或其它吸收剂溶液)的强吸水性,由来自发生器93的浓溶液吸收来自蒸发器91的水蒸气,并放出热量,提高溶液温度,溶液温度可以高于来自于喷淋塔12的热媒水温度。溶液在与吸收器92的传热管接触时,加热传热管内冷水进水,实现了喷淋塔热媒水低品位热量向冷水的热量转移,冷水温度升高,冷水温度可以高于蒸发器低温热源入口91-1的热媒水温度。后经吸收器冷水出口92-2流出,然后进入冷凝器冷却水入口94-1,同时溴化锂浓溶液变为稀溶液后输送至发生器93。
333.来自于低温省煤器工质水出口15-4的温度较高的工质水作为高温驱动热源,通过发生器高温热源入口93-1进入发生器93内,发生器93内来自吸收器92的溴化锂稀溶液被工质水加热浓缩为浓溶液后进入吸收器92,工质水加热浓缩溴化锂稀溶液同时产生温度较高的制冷剂水蒸汽,制冷剂水蒸汽进入冷凝器94;工质水换热降温后经发生器高温热源出口93-2流出吸收式热泵90,返回至低温省煤器工质水入口15-3,循环使用。
334.来自于吸收器冷水出口92-2的经过吸收器92加热升温后的冷水作为冷却水经过冷凝器冷却水入口94-1进入冷凝器94内,在冷凝器94内,来自发生器93的高温制冷剂水蒸气与冷却水换热放出凝结潜热而凝结为制冷剂水,冷却水吸收热量而升温后经冷凝器冷却水出口94-2流出冷凝器94,送至热用户使用;制冷剂水蒸汽凝结后的制冷剂水进入蒸发器91蒸发,如此循环。
335.在高温驱动热源驱动下,来自热用户的冷水先后经过吸收器92和冷凝器94的加热,冷凝器冷却水出口94-2的冷水的热量等于来自于喷淋塔热媒水出口12-4通过蒸发器低温热源入口91-1输入的热量和来自于低温省煤器工质水出口15-4通过发生器高温热源入口93-1输入的热量之和,并将来自于喷淋塔热媒水出口12-4的热媒水低温热能转变为温度较高的热能。从而构成了第一类吸收式热泵,即增热性吸收式热泵。冷凝器冷却水出口94-2的冷水可以送至热用户,如对外供暖、供热等。
336.根据吸收式热泵的原理,在一定范围内,高温驱动热源温度升高,可以提高吸收式
热泵的效率。因此,烟道换热器22及空气预热器2可以将低温省煤器烟气出口15-2的烟气低温热能等量转变为低温省煤器工质水出口15-4的工质水高温热能,进而利用低温省煤器工质水出口15-4的高温工质水作为吸收式热泵90的高温驱动热源,可以提高吸收式热泵90的工作效率,亦即利用烟道换热器22不仅可以回收低温省煤器烟气出口 15-2的低品位烟气余热,而且可以转变为低温省煤器工质水出口15-4的更多数量和更高品位的热能,进而作为吸收式热泵90的高温驱动热源更多回收脱硫塔6出口的低品位烟气余热。
337.一般情况下,脱硫塔烟气出口6-4的饱和烟气温度50℃左右,来自于喷淋塔12 的热媒水温度为40℃(低温热源)左右;吸收式热泵90的冷凝器冷却水出口94-2的冷水温度可以达到80℃左右(输出热能)。即,利用喷淋塔热媒水与烟气混合换热回收脱硫后的难以回收的低品位烟气余热,利用送风加热器100、空气预热器2和低温省煤器15转变为高温热能(可根据需要调整)并作为吸收式热泵90的高温驱动热源,再利用吸收式热泵和高温驱动热源将来自于喷淋塔的难以利用的热媒水低温热量转化为可利用的中温热量,冷凝器冷却水出口94-2的冷水的热量等于来自于低温省煤器工质水出口15-4的工质水热量和来自于喷淋塔热媒水出口12-4的热媒水的热量之和,实现了可用热量的增加。相对于常规技术中采用使用价值较高的高温驱动热源,本实施方式的所有热量都来自于烟气余热,以烟气余热回收烟气余热,“以废治废、以废取废、变废为宝”,从而大幅提高了烟气余热回收量和能量品质及利用效率,经济性大幅提高。
338.热媒水经蒸发器降温后,送至喷淋塔12对烟气进行混合换热。经过热媒水大流量、全覆盖的洗涤,烟气中的污染物如残留脱硫浆液、二氧化硫、三氧化硫、细小粉尘(如 pm2.5)、重金属等都可以得到进一步的脱除;烟气的温度、湿度降低,烟气中的可凝性颗粒物减少;烟气中的水蒸气冷凝形成的细小雾滴作为凝结核,可以通过凝并作用凝聚其它的细小颗粒物而形成大的颗粒物,提高脱除效率;烟气的湿度降低,可以改善局部大气环境,减少气溶胶及雾霾形成的可能性,烟囱烟羽现象进一步减弱,从而实现烟囱脱白的目的。
339.另外,饱和烟气中的部分水分经冷凝析出,可以起到回收水的作用,并且这部分水为不含氯离子的冷凝水,回收至系统后,可以减少工艺补水,当工艺补水含有氯离子时,也可以减少氯离子的摄入量,减少废水的处理费用和排放量,从而实现进一步的节能、节水和烟气污染物、水污染的排放减少。
340.由于脱硫塔6的出口的烟气已经经过脱硫除尘,达到较高排放标准,喷淋塔12中烟气的凝结水水质较高,可以送到系统外使用,不会影响脱硫塔6的水平衡。由于脱硫塔6的出口的饱和烟气温度较低,采用混合换热可以实现近零端差换热,增加烟气余热的回收量。
341.在提高烟气余热回收及利用效率的同时,也从根本上减少了污染物的排放,其中包含二氧化碳的排放。
342.因此,本实施方式在实现烟气余热高效回收和高效利用的同时,还实现了节水和烟气的深度减排、近零排放和烟羽治理。
343.所述喷淋塔热媒水出口12-4可以为一个或多个;所述喷淋塔热媒水入口12-3可以为一个或多个。
344.任选地,所述喷淋塔布水装置12-6与所述烟囱7之间的烟气通道上设有喷淋塔除雾器(图中未示出)。目的是通过喷淋塔除雾器进一步净化进入烟囱的烟气。
345.任选地,所述喷淋塔热媒水出口12-4或所述喷淋塔热媒水入口12-3直接或间接连
通的热媒水管道上设有热媒水循环泵或/和热媒水水箱(图中未示出)。热媒水循环泵为热媒水提供流动动力,热媒水水箱提供热媒水缓存空间,保证热媒水水泵的运行安全。
346.任选地,所述发生器高温热源入口93-1或所述发生器高温热源出口93-2直接或间接连通的高温热源通道上设有高温热源水泵(图中未示出)。目的是通过高温热源水泵为高温驱动热源提供流动动力。
347.任选地,所述发生器高温热源出口93-2通过冷却器与所述低温省煤器工质水入口 15-3直接或间接连通(图中未示出);任选地,所述冷却器为其它吸收式热泵的发生器或其它送风加热器;
348.任选地,所述冷凝器冷却水出口93-2或所述吸收器冷水入口92-1直接或间接连通的冷水通道上串联有冷水水泵(图中未示出);
349.任选地,所述喷淋塔接水装置与所述喷淋塔布水装置之间设置有填料层(图中未示出)。设置填料层可以提高热媒水与烟气换热效率,并可是实现热媒水与烟气逆流换热,提高热媒水出水温度和热能品质;
350.任选地,所述冷凝器冷却水出口94-2直接或间接连通的冷水通道上串联有冷水再加热器(图中未示出)。
351.图4是本发明锅炉烟气余热回收利用系统的另一种实施方式的结构示意图。
352.如图4所示,在图3的基础上,所述锅炉烟气余热回收利用系统还设有第一送风加热器80;所述第一送风加热器80设有第一送风加热器送风入口80-1、第一送风加热器送风出口80-2、第一送风加热器冷水入口80-3、和第一送风加热器冷水出口80-4;所述第一送风加热器80的送风通道串联在所述送风机送风入口8-1或所述送风机送风出口 8-2直接或间接连通的风道上,所述第一送风加热器送风入口80-1与大气直接或间接连通;所述第一送风加热器送风出口80-2与所述烟道换热器送风入口22-3直接或间接连通;所述第一送风加热器冷水入口80-3与所述冷凝器冷却水出口94-2直接或间接连通;所述第一送风加热器冷水出口80-4与所述吸收器冷水入口92-1直接或间接连通。
353.工作过程如下:
354.所述冷凝器冷却水出口94-2的冷水送至所述第一送风加热器冷水入口80-3进入所述第一送风加热器80冷水通道,加热流经所述第一送风加热器80送风通道的送风后经第一送风加热器冷出口80-4回送至吸收器冷水入口92-1。送风在送风机8驱动下先后进入烟道换热器22和空气预热器2进一步加热后进入锅炉1。其它工作过程与图3基本相同,不再赘述。
355.利用低温省煤器工质水出口15-4的部分工质水作为高温驱动热源,其热量设为qg,通过第一类吸收式热泵90吸收来自于喷淋塔12的低温热媒水的低温热源的热量,设为 qd,转化为冷凝器冷却水出口94-2的中温热量,设为qz,根据第一类吸收式热泵工作原理可知,qz=qg+qd。qz通过第一送风加热器80传递给送风,然后经过烟道换热器22进入空气预热器2,在保持烟道换热器烟气出口22-2的烟温不变时,这部分热量一部分送入锅炉炉膛实现高效利用,一部分转化为空气预热器烟气出口2-2亦即低温省煤器烟气入口15-1烟温提升,其总热量为qz=qg+qd,亦即通过吸收式热泵90、喷淋塔12、第一送风加热器80、空气预热器2并利用来自于低温省煤器15的高温驱动热源将来自于喷淋塔12的脱硫后难以利用的饱和烟气的低品位热能一部分送入锅炉炉膛高效利用,一部分转化为低温省煤器工质水出口
15-4的工质水高温热能。
356.任选地,所述吸收器冷水入口92-1或所述冷凝器冷却水出口94-2直接或间接连通的冷水通道上设有冷水水泵(图中未示出)。
357.所述第一送风加热器80为间壁式换热器。
358.图5是本发明锅炉烟气余热回收利用系统的另一种实施方式的结构示意图。
359.如图5所示,在图3基础上,所述锅炉烟气余热回收利用系统还设有送风加热器100;所述送风加热器100设有送风加热器送风入口100-1、送风加热器送风出口100-2、送风加热器热媒水入口100-3、和送风加热器热媒水出口100-4;所述送风加热器100的送风通道串联在所述送风机送风入口8-1或所述送风机送风出口8-2直接或间接连通的风道上,所述送风加热器送风入口100-1与大气直接或间接连通;当设置所述第一送风加热器80时,所述送风加热器送风出口100-2与所述第一送风加热器送风入口80-1直接或间接连通;当不设置所述第一送风加热器80时,所述送风加热器送风出口100-2与所述烟道换热器送风入口22-3直接或间接连通;所述送风加热器热媒水入口100-3与所述喷淋塔热媒水出口12-4直接或间接连通;所述送风加热器热媒水出口100-4与所述喷淋塔热媒水入口12-3直接或间接连通。本实施例未设置第一送风加热器80。
360.工作过程如下:
361.来自于喷淋塔热媒水出口12-4的热媒水直接或间接地送至送风加热器热媒水入口 100-3,进入送风加热器100的热媒水通道,送风(空气)在送风机8的驱动下经过送风加热器送风入口100-1进入送风加热器100的送风通道,送风加热器100热媒水通道中的热媒水加热送风加热器100送风通道的送风后温度降低,然后经送风加热器热媒水出口100-4流出,回至喷淋塔热媒水入口12-3,进行循环使用。提高了温度的送风先后经过第一送风加热器80(如有)、烟道换热器22和空气预热器2进一步升温后经空气预热器送风出口2-4送入锅炉1的炉膛。在保持烟道换热器烟气出口22-2的烟温不变时,通过送风加热器100传递给送风的热量一部分进入锅炉1炉膛实现高效利用,一部分转化为低温省煤器烟气入口15-1的烟气温度的升高,亦即提高了低温省煤器工质水出口15-4的工质水热量和品质,可以提高热能的利用价值和利用效率。
362.进一步地,利用低温省煤器工质水出口15-4的部分工质水所携带的热能作为吸收式热泵90的高温驱动热源输入至吸收式热泵的发生器93,可以更多地回收来自于喷淋塔12的热媒水的低温热量,有利于提高吸收式热泵90的效率和对外供热量。因此,本实施方式可以将脱硫后难以利用的低温烟气余热通过喷淋塔混合换热回收,并通过送风加热器100、和空气预热器2转变为高品位的热能,从而实现了烟气余热的充分回收和高效利用,实现了烟气余热回收量的增加和热能品质的提升。通过喷淋塔12、送风加热器100、空气预热器2、和低温省煤器2将脱硫后低品位烟气余热一部分送入锅炉炉膛实现高效利用,一部分转化为高温热水的热量并作为吸收式热泵90的高温驱动热源,进而通过吸收式热泵90进一步吸收来自喷淋塔12的热媒水低温热源的热量,并将之转化为温度较高的可用热能,从而实现了利用来自于脱硫后烟气的低品位热能驱动吸收脱硫后烟气的低品位热能,并将之转化为温度较高的可用热能。一般情况下,脱硫塔6出口烟气温度为50℃左右,空气预热器出口烟气温度120℃左右,送风加热器100入口风温15℃左右,热媒水在喷淋塔12与烟气混合换热后温度可以提高至40℃左右,通过热媒水在送风加热器100加热后送风温度可以提高到35℃
左右。也就是脱硫塔6 出口50℃左右的低品位烟气余热经过喷淋塔12、送风加热器100、空气预热器2、低温省煤器15可以一部分送入锅炉炉膛高效利用,一部分转化为低温省煤器烟气入口的高品位烟气热量,进而提高了低温省煤器工质水出口22-4的工质水热量和品质,并进一步通过吸收式热泵90增加喷淋塔12的热媒水低温热量的回收效率,从而实现低品位烟气余热的高效回收和向高品位热能的转变,提高了烟气余热回收效率和利用效率。
363.送风加热器100具有烟囱烟羽治理的自适应、自调整能力:当环境温度低时,烟羽现象会加重,烟囱出口的烟气污染物扩散变差;同时送风加热器送风入口100-1的风温也低,送风加热器100对热媒水的冷却能力提高,送风加热器热媒水出口100-4温度会降低,热媒水在喷淋塔12中对烟气的冷凝降温会增加,烟囱烟羽调减作用会增强,烟气中的污染物会减少。反之亦然。当大气湿度增加时,烟囱出口的烟气污染物扩散变差,烟羽现象会加重,同时空气湿度增加、比热容增加,送风加热器100对热媒水的冷却能力提高,送风加热器热媒水出口100-4的热媒水温度会降低,对烟气的冷凝降温会增加,烟囱烟羽调减作用会增强,烟气中的污染物减少。反之亦然。
364.当所述送风机8设置在所述烟气换热器送风入口22-3直接或间接连通的送风通道上时,所述第一送风加热器80或送风加热器100可以设置在送风机送风出口8-2与烟道换热器送风入口22-3之间的送风通道上;或者,所述第一送风加热器80或送风加热器100设置所述送风机送风入口8-1处。前一种方式特点是,送风经过送风机驱动加压后温度有所升高,同样条件下,加热器传递给送风的热量将会减少,但送风机效率基本不变;后一种方式的好处是,加热器入口空气温度低,同样条件下,加热器可以传递给送风更多的热量,但送风机的电耗会有少量增加;当所述送风机8设置在所述烟气换热器送风出口22-4直接或间接连通的送风通道上时,所述第一送风加热器80或送风加热器100设置在烟道换热器送风入口22-3之间直接或间接连通的送风通道上。
365.所述送风加热器100为间壁式换热器。
366.图6是本发明锅炉烟气余热回收利用系统中烟道换热器22的一种实施方式的结构示意图。
367.图6-1是本发明图1锅炉烟气余热回收利用系统中烟道换热器的a-a方向剖面示意图。
368.图6-2是本发明图1锅炉烟气余热回收利用系统中烟道换热器的穿过轴线的垂直剖面图。
369.图6-3是本发明图1锅炉烟气余热回收利用系统中烟道换热器的b-b方向的剖面示意图。
370.图6-4是本发明锅炉烟气余热回收利用系统中烟道换热器芯体一种实施方式的立体结构示意图。
371.图6-5是本发明锅炉烟气余热回收利用系统中烟道换热器芯体前端板一种实施方式的立体结构示意图。
372.图6-6是本发明锅炉烟气余热回收利用系统中烟道换热器芯体后端板一种实施方式的立体结构示意图。
373.如图6、图6-1、图6-2、图6-3、图6-4、图6-5、图6-6所示,所述烟道换热器22 包括烟道换热器外壳22-0;所述烟道换热器外壳22-0内设有可转动的烟道换热器芯体 22-5;所述
烟道换热器芯体22-5包括芯体前端板22-3-1(可以为圆形或椭圆形)、芯体后端板22-4-1(可以为圆形或椭圆形)、和多根芯体换热管22-5-1;所述芯体前端板22-3-1设有多个(贯穿所述芯体前端板的)芯体前端板通孔22-3-1-1,所述芯体后端板22-4-1相对应地设有(贯穿所述芯体后端板的)芯体后端板通孔22-4-1-1(所述芯体后端板通孔22-4-1-1与所述芯体前端板通孔22-3-1-1数量相等,且基本对称,实际应用时可以有一定的误差);每根所述芯体换热管22-5-1的两端分别与所述芯体前端板通孔22-3-1-1及其相对应的所述芯体后端板通孔22-4-1-1连接(包括所述芯体换热管22-5-1一端穿入或穿过或对接所述芯体前端板通孔22-3-1-1,所述芯体换热管 22-5-1另一端穿入或穿过或对接所述芯体后端板通孔22-4-1-1,下同);以所述芯体前端板的中心与所述芯体后端板的中心连线为中心线,所述烟道换热器芯体22-5可以以所述中心线为烟道换热器芯体轴线自转;多根所述芯体换热管22-5-1内流道构成芯体送风通道22-5-2;所述芯体前端板22-3-1、所述芯体后端板22-4-1、多根所述芯体换热管22-5-1的外表面以及所述烟道换热器外壳之间构成的流道为芯体烟气通道 22-5-3。
374.所述芯体烟气通道22-5-3处的所述烟道换热器外壳22-0一侧面上设有烟道换热器烟气入口22-1,所述芯体烟气通道22-5-3处的所述烟道换热器外壳22-0另一侧面上(即所述烟道换热器烟气入口22-1所在侧面的对侧面)设有烟道换热器烟气出口22-2;
375.所述芯体前端板22-3-1与所述烟道换热器外壳22-0前端部之间设有烟道换热器送风入口风箱22-3-2;所述烟道换热器送风入口风箱22-3-2处的所述烟道换热器外壳22-0 上设有烟道换热器送风入口22-3;所述芯体后端板22-4-1与所述烟道换热器外壳22-0 后端部之间设有烟道换热器送风出口风箱22-4-2;所述烟道换热器送风出口风箱22-4-2 处的所述烟道换热器外壳22-0上设有烟道换热器送风出口22-4;所述芯体送风通道 22-5-2依次穿过所述芯体前端板22-3-1、所述烟道换热器送风入口风箱22-3-2与所述烟道换热器送风入口22-3直接或间接连通;所述芯体送风通道22-5-2依次穿过所述芯体后端板22-4-1、所述烟道换热器送风出口风箱22-4-2与所述烟道换热器送风出口22-4 直接或间接连通;
376.工作过程如下:
377.温度较高的烟气经所述烟道换热器烟气入口22-1进入所述烟道换热器的芯体烟气通道22-5-3,温度较低的送风先后经所述烟道换热器送风入口22-3和所述烟道换热器送风入口风箱22-3-2,后穿过所述芯体前端板22-3-1进入所述芯体送风通道22-5-2中,所述芯体换热管22-5-1外的烟气将热量传递给所述芯体换热管22-5-1内的送风,烟气换热降温后流出所述芯体烟气通道22-5-3经所述烟道换热器烟气出口22-2流出所述烟道换热器22;送风换热升温后流出所述芯体换热管22-5-1亦即所述芯体送风通道22-5-2 先后经所述烟道换热器送风出口风箱22-4-2和所述烟道换热器送风出口22-4流出所述烟道换热器22;
378.在烟气高温区吸收烟气热量的管壁温度较高的所述芯体换热管22-5-1随着所述烟道换热器芯体22-5的转动转至烟气温度较低的区域并与其管内流动的送风继续换热降温;同时,处于烟气低温区的管壁温度较低的所述芯体换热管22-5-1随着所述烟道换热器芯体22-5的转动转至烟气温度较高的区域与烟气换热;依次转动,周而复始。
379.采用烟道换热器芯体转动换热方式可以有以下好处:1、换热器的使用寿命主要决定于换热器中使用寿命最短的换热管。当烟气中含有较多的粉尘时,对于常规静止的换热
器芯体往往会出现部分换热管或换热管的部分部位冲刷磨损严重,导致换热管磨损泄露,从而降低整个换热器的寿命。本发明通过所述烟道换热器芯体22-5的转动,可以分散所述芯体换热管22-5-1的冲刷时间和冲刷强度,因此,可以大幅度提高换热器的使用寿命;2、换热器的使用寿命主要决定与换热器中使用寿命最短的换热管。当烟气温度较低时,对于常规静止的换热器芯体,在其烟气通道后段的烟气可能会低于酸露点,处于烟气通道后段的换热管会长时间处于酸腐蚀环境中,使用寿命大幅缩短,从而减短了整个换热器的使用寿命。本发明通过所述烟道换热器芯体22-5的转动,各所述芯体换热管22-5-1不断在所述芯体烟气通道22-5-3中的高温段、中温段、低温段交换位置,换热管处于低温腐蚀环境的时间分散,每根换热管处于低温腐蚀环境的时间都很短,因此本发明可以大幅提高换热器的使用寿命;3、当烟气中含有较多的粉尘时,对于常规静止的换热器芯体往往会出现换热管的部分部位长期积灰、固化和积累长大,致使换热器换热效率下降,增加烟道阻力,甚至造成烟道堵塞,影响正常运行。本发明通过所述烟道换热器芯体22-5的不断转动,各根换热管不断地变换其在烟气通道流场中的位置,每根换热管也在不断变换其在烟气通道流场中的位置和角度,换热管在某个位置或角度附着的粉尘,变换位置和角度后就可在烟气流动的过程中吹扫掉。因此,本发明可以大幅减少换热管的积灰、固化以及对烟道的影响;4、常规技术烟气与空气换热时,一般先利用热媒水通过烟气/热媒水换热器吸收烟气热量,再将热媒水吸收的烟气热量通过空气/热媒水换热器向送风释放,当发生换热器泄露时,将对系统影响造成较大影响甚至设备停运,可靠性低,要求高,且系统复杂,换热端差大。本发明采用烟气与空气直接换热,效率高,端差小,不可逆损失小,系统简单,且发生一般性的烟气侧和空气侧泄露时,不会对系统造成大的影响,可靠性高。
380.所述烟道换热器芯体22-5与所述烟道换热器外壳22-0侧面之间保持一定间隙2-6,以保证所述烟道换热器芯体22-5能够正常转动的同时减少所述烟道换热器烟气入口22-1、所述烟道换热器烟气出口22-2和所述芯体烟气通道22-5-3的烟气与所述烟道换热器送风入口风箱22-3-2、所述烟道换热器送风出口风箱22-4-2和所述芯体送风通道 22-5-2之间的相互泄露。如果间隙过小,会造成所述烟道换热器芯体22-5与所述烟道换热器外壳22-0之间卡涩而不能正常转动;如果间隙过大,会造成压力高的一侧介质(一般为送风)向压力低的一侧(一般为烟气)过多的泄露。
381.任选地,还设有烟道换热器芯体驱动装置;
382.任选地,所述芯体换热管22-5-1的内管壁上设置内翅片;
383.任选地,所述芯体换热管22-5-1内设有扰流子,以增加送风在所述芯体换热管22-5-1 内的扰动,提高换热效率。
384.图6-7是本发明锅炉烟气余热回收利用系统中烟道换热器中的所述芯体换热管的一种实施方式的结构示意图。所述芯体换热管的内管壁上设置内翅片,可以提高换热管的换热面积,减少烟道换热器的体积。
385.图7是本发明锅炉烟气余热回收利用系统的一些实施方式中,脱硫塔、喷淋塔的一种实施方式的结构示意图。
386.如图7所示,在所述锅炉烟气余热回收利用系统中,所述喷淋塔12设置在所述脱硫塔6的上方,所述脱硫塔6与所述喷淋塔12通过集液装置12-7连接构成脱硫喷淋一体化结构。在所述脱硫喷淋一体化结构的内部,从下至上设置为浆液池6-3、脱硫塔烟气入口6-5、
脱硫塔喷淋装置6-6、脱硫塔除雾器6-7、集液装置12-7、喷淋塔布水装置12-6、喷淋塔烟气出口12-2。
387.所述集液装置12-7为包括所述脱硫塔烟气出口6-4与所述喷淋塔烟气入口12-1及所述喷淋塔接水装置12-5的多功能一体化结构,来自于所述脱硫塔6的烟气能够通过所述集液装置12-7进入所述喷淋塔12,来自所述喷淋塔布水装置12-6的热媒水落入所述集液装置12-7被收集,并通过所述喷淋塔热媒水出口12-4导出所述喷淋塔12而不能流入所述脱硫塔6。
388.所述集液装置12-7上方塔体(本实施方式为喷淋塔塔体)的塔壁和所述集液装置12-7下方塔体(本实施方式为脱硫塔塔体)的塔壁可以直接连接,所述集液装置12-7 设置在所述集液装置12-7上方塔体的塔壁和所述集液装置12-7下方塔体的塔壁结合部的内部,并通过所述集液装置12-7进行上下分隔;所述集液装置12-7上方塔体的塔壁也可以先和所述集液装置12-7连接后,所述集液装置12-7再和其下方塔体的塔壁连接。
389.这种结构的好处是,可以节省占地、系统阻力更小,尤其对于现有机组的改造的优势很大。集液装置12-7可以为单塔双循环中常用的接水盘、化工领域常用的液体收集器、集液器等,只要具备上述集液装置的功能要求即可。
390.图8是本发明锅炉烟气余热回收利用系统的一些实施方式中,集液装置一种实施方式的结构示意图。
391.如图8所示,所述集液装置12-7为具有除雾功能的集液除雾一体化结构。所述集液除雾一体化结构包括集液底盘12-8、升气管12-9、升气帽12-10。所述集液底盘12-8 开设有多个通气孔12-11,所述通气孔12-11相对应地安装有所述升气管12-9,所述升气管12-9顶端安装有所述升气帽12-10,所述升气帽12-10本身或所述升气帽12-10 与所述升气管12-9顶端之间或所述升气管12-9上段的管壁上设置有供烟气流通的升气通道12-13;所述升气管12-9内设置有导流叶片或旋流子12-12(图8a、图8b是导流叶片的一种实施方式的结构示意图);所述集液底盘12-8设置有挡水沿12-14或所述集液底盘12-8与所述脱硫喷淋一体化结构的塔体内壁密封结合并以所述脱硫喷淋一体化结构的内壁作为挡水沿12-14,所述集液底盘12-8与所述挡水沿12-14之间围成的向上开口的空间作为喷淋塔接水装置12-5,所述喷淋塔接水装置12-5与所述喷淋塔热媒水出口12-4连通。所述导流叶片或旋流子12-12固定安装在所述升气管内,当烟气自下而上流过所述导流叶片或旋流子时,在其导流作用下,烟气产生以所述升气管中心线为中心的高速旋转并呈螺旋上升运动。
392.该结构可以净化进入所述喷淋塔12的烟气,减少烟气对热媒水的污染,同时还可以降低所述脱硫喷淋一体化结构的高度。
393.工作原理是:从所述脱硫塔6来的带有颗粒物和雾滴的烟气向上流入所述集液除雾一体化结构12-7中的所述升气管12-9,在所述升气管12-9内所述导流叶片或旋流子 12-12的作用下,烟气做围绕所述升气管12-9中心线的高速旋转且上升的运动,即螺旋上升运动,颗粒物和雾滴相互碰撞凝聚成大颗粒,大颗粒和雾滴以及比重大颗粒物在离心力的作用下抛向所述升气管12-9的管壁而被捕集,然后在重力作用下向下流动,从而实现颗粒物、雾滴与烟气的分离和脱除。烟气继续向上流至所述升气帽12-10,并从所述升气帽本身或所述升气帽12-10与所述升气管12-9顶端之间或升气管12-9上段管壁上设置的所述升气通道12-13流入所述喷淋塔12中,并向上流动与来自所述喷淋塔布水装置12-6自上而下落下的
热媒水逆流混合换热后,烟气的温度、湿度、污染物进一步降低,通过所述喷淋塔烟气出口12-2流出所述喷淋塔12。来自于所述喷淋塔布水装置12-6的热媒水从上而下落到所述喷淋塔接水装置12-5中,连同烟气中冷凝析出的冷凝水,经过所述喷淋塔热媒水出口12-4引出所述喷淋塔12。所述升气帽12-10的作用是使来自于所述脱硫塔6的烟气能够流入所述喷淋塔12,而来自于所述喷淋塔12的布水装置12-6的热媒水不能流入所述脱硫塔6。所述升气帽可以采用帽形形状、百叶窗形状、或其它市场上的升气帽形式,只要起到上述作用即可。所述升气帽与所述升气管可以是一体化结构,也可以是分体结构。一个所述升气管可以对应于一个所述升气帽,也可以两个或以上所述升气管共用一个所述升气帽。
394.可以采取所述升气帽12-10外径大于所述升气管12-9外径的结构形式,即所述升气帽12-10的垂直投影完全覆盖且大于所述升气管的垂直投影。由于所述升气帽12-10 的直径大于所述升气管12-9的外径,热媒水无法流入所述升气管12-9内,亦即无法流入所述脱硫塔6内。
395.可以根据需要适当调节各个所述升气管12-9的距离,以提供所需的所述热媒水集液池的容积。
396.所述集液装置12-7也可以采用图8-1的结构,所述升气管12-9下方连接有除雾管 12-15,所述除雾管内设置有导流叶片或旋流子。其工作原理基本同上。
397.所述集液装置12-7也可以采用图8-2的结构,所述升气管12-9内部设置有除雾管 12-15,所述除雾管内设置有导流叶片或旋流子。其工作原理基本同上。
398.所述升气管12-9与所述除雾管12-15可以分体也可以为一体化。
399.任选地,所述挡水沿与所述集液装置上方塔体(本实施方式为喷淋塔塔体)或/和下方塔体(本实施方式为脱硫塔塔体)连接成为一体化结构。所述集液装置12-7上方塔体的塔壁和所述集液装置12-7下方塔体的塔壁可以直接连接,所述集液装置12-7设置在所述集液装置12-7上方塔体的塔壁和所述集液装置12-7下方塔体的塔壁结合部的内部,并通过所述集液装置12-7进行上下分隔,可以以所述集液装置12-7上方塔体内壁作为挡水沿,所述集液除雾一体化结构也可以在所述集液底盘上另设挡水沿;所述集液装置12-7上方塔体的塔壁也可以先和所述集液装置12-7挡水沿连接后,所述集液装置12-7挡水沿再和其下方塔体的塔壁连接。
400.图8-3是本发明锅炉烟气余热回收利用系统一些实施方式中的集液装置的另一种实施方式的结构示意图。
401.图8-4是集液装置的升气帽的一种实施方式的结构示意图。
402.如图8-3、图8-4所示,在图8基础上,所述升气帽12-10采用上小下大的塔型百叶窗结构,来自于升气帽12-10下方的烟气可以穿过升气帽12-10流到升气帽12-10上方,但来自升气帽12-10上方的热媒水不能穿过升气帽12-10流入升气帽12-10下方;另外,升气帽的外径以及所述升气管的外径均小于或等于所述集液底盘12-8上的通气孔12-11的内径,这样,所述升气管12-9及其升气帽12-10均可以从所述集液底盘12-8 下方抽出检修。目的主要是为了降低脱硫喷淋一体化结构的高度。
403.图9是本发明锅炉烟气余热回收利用系统一些实施方式中的脱硫塔、喷淋塔的另一种实施方式的结构示意图。
404.如图9所示,所述集液装置12-7与所述布水装置12-6之间设置有填料层12-16。其
好处是:在热媒水流量一定时,可以提高热媒水停留时间和传热面积,可以提高换热效率和出水温度。
405.以上所述仅为本发明示例性的具体实施方式,并非用以限定本发明的范围。本领域技术人员在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合,均应属于本发明的范围。
技术特征:
1.一种锅炉烟气余热回收利用系统,其特征在于,包括:锅炉、低温省煤器、空气预热器、烟道换热器、脱硫塔、烟囱、送风机、汽轮机、凝汽器、凝结水泵、第一低压加热器、低压加热器、除氧器、给水泵、和高压加热器;其中,所述锅炉设有燃料入口、锅炉送风入口、锅炉烟气出口、锅炉工质水入口、锅炉蒸汽出口、和锅炉工质水入口;所述低温省煤器设有低温省煤器烟气入口、低温省煤器烟气出口、低温省煤器工质水入口、和低温省煤器工质水出口;所述空气预热器设有空气预热器烟气入口、空气预热器烟气出口、空气预热器送风入口、和空气预热器送风出口;所述烟道换热器设有烟道换热器烟气入口、烟道换热器烟气出口、烟道换热器送风入口、和烟道换热器送风出口;所述烟道换热器为气气换热器;所述脱硫塔包括:脱硫塔塔体和浆液循环泵;所述脱硫塔塔体的底部设有浆液池;所述脱硫塔塔体的下部设有脱硫塔烟气入口,所述脱硫塔塔体上部设有脱硫塔烟气出口;在所述脱硫塔烟气入口与所述脱硫塔烟气出口之间设有脱硫塔喷淋装置,所述脱硫塔喷淋装置与所述浆液循环泵直接或间接地连通,所述浆液循环泵与所述浆液池直接或间接连通;任选地,所述脱硫塔喷淋装置与所述脱硫塔烟气出口之间设置脱硫塔除雾器;所述送风机设有送风机送风入口、和送风机送风出口;所述汽轮机设有汽轮机蒸汽入口、汽轮机蒸汽出口、汽轮机高压抽汽出口、和汽轮机低压抽汽出口;所述凝汽器设有凝汽器蒸汽入口、和凝汽器工质水出口;所述凝结水泵设有凝结水泵入口、和凝结水泵出口;所述第一低压加热器设有第一低压加热器工质水入口、第一低压加热器工质水出口;所述低压加热器设有低压加热器工质水入口、低压加热器工质水出口、和低压加热器抽汽入口;所述除氧器设有除氧器工质水入口、和除氧器工质水出口;所述给水泵设有给水泵入口、和给水泵出口;所述高压加热器设有高压加热器工质水入口、高压加热器工质水出口、和高压加热器抽汽入口;所述锅炉烟气出口与所述空气预热器烟气入口直接或间接连通;所述空气预热器烟气出口与所述低温省煤器烟气入口直接或间接地连通;所述低温省煤器烟气出口与所述烟道换热器烟气入口直接或间接连通;所述烟道换热器烟气出口与所述脱硫塔烟气入口直接或间接连通;所述脱硫塔烟气出口与所述烟囱直接或间接地连通;所述烟道换热器送风入口与大气直接或间接连通;所述烟道换热器送风出口与所述空气预热器送风入口直接或间接连通;所述空气预热器送风出口与所述锅炉送风入口直接或间接地连通;所述送风机设置在所述烟道换热器送风入口或所述烟道换热器送风出口直接或间接连通的送风通道上;当所述送风机设置在所述烟道换热器送风入口直接或间接连通的送风通道上时,所述送风机送风出口与所述烟道换热器送风入口直接或间接连通;当所述送风机设置所述烟道换热器送风出口直接或间接连通的送风通道上时,所述烟道换热器送风出
口与所述送风机送风入口直接或间接连通,所述送风机送风出口与所述空气预热器送风入口直接或间接连通;所述锅炉蒸汽出口与所述汽轮机蒸汽入口直接或间接地连通;所述汽轮机蒸汽出口与所述凝汽器蒸汽入口直接或间接地连通;所述凝汽器工质水出口与所述凝结水泵入口直接或间接连通;所述凝结水泵出口与所述第一低压加热器工质水入口直接或间接连通;所述第一低压加热器工质水出口同时与所述低压加热器工质水入口和所述低温省煤器工质水入口直接或间接地连通;所述低压加热器工质水出口和所述低温省煤器工质水出口均与所述除氧器工质水入口直接或间接连通;所述除氧器工质水出口与所述给水泵入口直接或间接连通;所述给水泵出口与所述高压加热器工质水入口直接或间接连通;所述高压加热器工质水出口与锅炉工质水入口直接或间接连通;所述低压加热器抽汽入口与所述汽轮机低压抽汽出口直接或间接地连通;所述高压加热器抽汽入口与所述汽轮机高压抽汽出口直接或间接连通;所述低压加热器为一级或多级低压加热器;所述高压加热器为一级或多级高压加热器;所述第一低压加热器为一级或多级第一低压加热器;所述汽轮机高压抽汽出口为一级或多级;所述汽轮机低压抽汽出口为一级或多级;任选地,所述烟道换热器烟气出口与所述脱硫塔烟气入口之间的烟气通道上串联有除尘器或/和引风机;任选地,所述低温省煤器工质水出口还与热用户连通;任选地,所述脱硫塔烟气出口或脱硫塔烟气出口直接或间接连通的烟道上串联有第一脱硫塔;任选地,所述低温省煤器工质水入口直接或间接连通的工质水通道上设置有旁路水泵或/和缓冲水箱;任选地,所述低温省煤器工质水出口与所述除氧器工质水入口之间的工质水通道上串联有第二低压加热器。2.根据权利要求1所述的锅炉烟气余热回收利用系统,其特征在于,所述脱硫塔与所述烟囱之间串联有喷淋塔;还设有送风加热器;所述喷淋塔设有喷淋塔烟气入口、喷淋塔烟气出口、喷淋塔热媒水入口、和喷淋塔热媒水出口;在所述喷淋塔底部设有喷淋塔接水装置;在所述喷淋塔烟气入口与所述喷淋塔烟气出口之间设有喷淋塔布水装置;所述喷淋塔布水装置与所述喷淋塔热媒水入口连通,所述喷淋塔接水装置与所述喷淋塔热媒水出口连通;所述送风加热器设有送风加热器送风入口、送风加热器送风出口、送风加热器热媒水入口、和送风加热器热媒水出口;所述脱硫塔烟气出口直接或间接地与所述喷淋塔烟气入口连通,所述喷淋塔烟气出口直接或间接地与所述烟囱连通;所述喷淋塔热媒水入口与所述送风加热器热媒水出口直接或间接地连通,所述喷淋塔热媒水出口与所述送风加热器热媒水入口直接或间接地连通;所述送风加热器的送风通道串联在所述送风机送风入口或所述送风机送风出口直接或间接连通的风道上,所述送风加热器送风出口与所述烟道换热器送风入口直接或间接连通;
任选地,所述喷淋塔布水装置与所述烟囱之间的烟气通道上设置有喷淋塔除雾器;任选地,所述喷淋塔热媒水出口或所述喷淋塔热媒水入口直接或间接连通的热媒水管道上设有热媒水循环泵;任选地,所述喷淋塔接水装置与所述喷淋塔布水装置之间设置有填料层。3.根据权利要求1所述的锅炉烟气余热回收利用系统,其特征在于,还设有喷淋塔和吸收式热泵;所述喷淋塔包括喷淋塔塔体;所述喷淋塔塔体设有喷淋塔烟气入口、喷淋塔烟气出口、喷淋塔热媒水入口、和喷淋塔热媒水出口;在所述喷淋塔塔体底部设有喷淋塔接水装置;在所述喷淋塔烟气入口与所述喷淋塔烟气出口之间设有喷淋塔布水装置;所述喷淋塔布水装置与所述喷淋塔热媒水入口直接或间接连通,所述喷淋塔接水装置与所述喷淋塔热媒水出口直接或间接连通;所述吸收式热泵包括蒸发器、吸收器、发生器、和冷凝器,所述蒸发器设有蒸发器低温热源入口、蒸发器低温热源出口、蒸发器制冷剂水入口、和蒸发器制冷剂水蒸汽出口;所述吸收器设有吸收器冷水入口、吸收器冷水出口、吸收器制冷剂水蒸汽入口、吸收器浓吸收剂溶液入口、和吸收器稀吸收剂溶液出口;所述发生器设有发生器高温热源入口、发生器高温热源出口、发生器稀吸收剂溶液入口、发生器浓吸收剂溶液出口、和发生器制冷剂水蒸汽出口;所述冷凝器设有冷凝器冷却水入口、冷凝器冷却水出口、冷凝器制冷剂水蒸汽入口、和冷凝器制冷剂水出口;所述蒸发器制冷剂水入口与所述冷凝器制冷剂水出口直接或间接连通;所述蒸发器制冷剂水蒸汽出口与所述吸收器制冷剂水蒸汽入口直接或间接连通;所述吸收器浓吸收剂溶液入口与所述发生器浓吸收剂溶液出口直接或间接连通;所述吸收器稀吸收剂溶液出口与所述发生器稀吸收剂溶液入口直接或间接连通;所述发生器制冷剂水蒸汽出口与所述冷凝器制冷剂水蒸汽入口直接或间接连通;所述吸收器冷水出口与所述冷凝器冷却水入口直接或间接连通;所述吸收式热泵构成增热型吸收式热泵;所述喷淋塔串联在所述脱硫塔与所述烟囱之间的烟气通道上;所述脱硫塔烟气出口直接或间接地与所述喷淋塔烟气入口连通,所述喷淋塔烟气出口直接或间接地与所述烟囱连通;所述喷淋塔热媒水出口与所述蒸发器低温热源入口直接或间接连通;所述蒸发器低温热源出口与所述喷淋塔热媒水入口直接或间接连通;所述低温省煤器工质水出口与所述发生器高温热源入口直接或间接连通,所述发生器高温热源出口与所述低温省煤器工质水入口直接或间接连通;任选地,所述喷淋塔布水装置与所述烟囱之间的烟气通道上设有喷淋塔除雾器;任选地,所述喷淋塔热媒水出口或所述喷淋塔热媒水入口直接或间接连通的热媒水管道上设有热媒水循环泵或/和热媒水水箱;任选地,所述发生器高温热源入口或所述发生器高温热源出口直接或间接连通的高温热源通道上设有高温热源水泵;任选地,所述发生器高温热源出口通过冷却器与所述低温省煤器工质水入口直接或间接连通;任选地,所述冷凝器冷却水出口或所述吸收器冷水出口直接或间接连通的冷水通道上
串联有冷水再加热器;任选地,所述冷凝器冷却水出口或所述吸收器冷水入口直接或间接连通的冷水通道上串联有冷水水泵;任选地,所述喷淋塔接水装置与所述喷淋塔布水装置之间设置有填料层。4.根据权利要求3所述的锅炉烟气余热回收利用系统,其特征在于,还设有第一送风加热器;所述第一送风加热器设有第一送风加热器送风入口、第一送风加热器送风出口、第一送风加热器冷水入口、和第一送风加热器冷水出口;所述第一送风加热器的送风通道串联在所述送风机送风入口或所述送风机送风出口直接或间接连通的风道上;所述第一送风加热器送风出口与所述烟道换热器送风入口直接或间接连通;所述第一送风加热器冷水入口与所述冷凝器冷却水出口直接或间接连通;所述第一送风加热器冷水出口与所述吸收器冷水入口直接或间接连通;任选地,所述吸收器冷水入口或所述冷凝器冷却水出口直接或间接连通的冷水通道上设有冷水水泵。5.根据权利要求3或4所述的锅炉烟气余热回收利用系统,其特征在于,还设有送风加热器;所述送风加热器设有送风加热器送风入口、送风加热器送风出口、送风加热器热媒水入口、和送风加热器热媒水出口;所述送风加热器的送风通道串联在所述送风机送风入口或所述送风机送风出口直接或间接连通的风道上;所述送风加热器送风出口与所述烟道换热器送风入口直接或间接连通;优选地,当设置所述第一送风加热器时,所述送风加热器送风出口与所述第一送风加热器送风入口直接或间接连通;所述送风加热器为间壁式换热器;所述送风加热器热媒水入口与所述喷淋塔热媒水出口直接或间接连通,所述送风加热器热媒水出口与所述喷淋塔热媒水入口直接或间接连通。6.根据权利要求2-5任一项所述的锅炉烟气余热回收利用系统,其特征在于,所述喷淋塔设置在所述脱硫塔的上方,所述脱硫塔与所述喷淋塔通过集液装置连接构成脱硫喷淋一体化结构,在所述脱硫喷淋一体化结构的内部,从下至上依次为所述浆液池、所述脱硫塔烟气入口、所述脱硫塔喷淋装置、集液装置、所述喷淋塔布水装置、和所述喷淋塔烟气出口;所述集液装置为包括所述脱硫塔烟气出口、喷淋塔烟气入口和喷淋塔接水装置的多功能一体化结构,来自于所述脱硫塔的烟气可通过所述集液装置进入所述喷淋塔,来自喷淋塔的热媒水落入所述集液装置被收集,并通过所述喷淋塔热媒水出口导出所述集液装置而不能流入所述脱硫塔;任选地,所述集液装置与所述喷淋塔布水装置之间设置有填料层。7.根据权利要求6所述的锅炉烟气余热回收利用系统,其特征在于,所述集液装置为具有除雾功能的集液除雾一体化结构,所述集液除雾一体化结构包括集液底盘、升气管、和升气帽;所述集液底盘开设有多个通气孔,所述通气孔相对应地安装有所述升气管,所述升气管顶端安装有所述升气帽,所述升气帽上或所述升气帽与所述升气管顶端之间或所述升气管上段的管壁上设置有供烟气流通的升气通道;所述升气管内设置有导流叶片或旋流子,或/和,所述升气管下方连接有除雾管或所述升气管内设置有除雾管,所述除雾管内设置有导流叶片或旋流子;所述升气管与所述除雾管为分体结构或一体化结构;所述集液底盘设置有挡水沿或所述集液底盘与所述脱硫喷淋一体化结构的塔体内壁密封结合并以所述脱硫喷淋一体化结构的内壁作为挡水沿,所述集液底盘与所述挡水沿之间围成的向上开口的空间作为喷淋塔接水装置,所述喷淋塔接水装置与所述喷淋塔热媒水出口直接或间接连
通。8.根据权利要求1-7任一项所述的锅炉烟气余热回收利用系统,其特征在于,所述烟道换热器包括烟道换热器外壳;所述烟道换热器外壳内设有可转动的烟道换热器芯体;所述烟道换热器芯体包括芯体前端板、芯体后端板、和多根芯体换热管;所述芯体前端板设有多个芯体前端板通孔,所述芯体后端板相应地设有芯体后端板通孔;每根所述芯体换热管的两端分别与所述芯体前端板通孔及其相对应的所述芯体后端板通孔连接;以所述芯体前端板的中心与所述芯体后端板的中心连线为中心线,所述烟道换热器芯体可以以所述中心线为烟道换热器芯体轴线自转;多根所述芯体换热管内流道构成芯体送风通道;所述芯体前端板、所述芯体后端板、多根所述芯体换热管外表面以及所述烟道换热器外壳之间构成的流道为所述烟道换热器的芯体烟气通道;所述芯体烟气通道处的所述烟道换热器外壳一侧面设有烟道换热器烟气入口,所述芯体烟气通道处的所述烟道换热器外壳的上述一侧面的对侧面设有烟道换热器烟气出口;所述芯体前端板与所述烟道换热器外壳前端部之间设有烟道换热器送风入口风箱;所述烟道换热器送风入口风箱处的所述烟道换热器外壳上设有烟道换热器送风入口;所述烟道换热器外壳后端部与所述芯体后端板之间设有烟道换热器送风出口风箱,所述烟道换热器送风出口风箱处的所述烟道换热器外壳上设有烟道换热器送风出口,所述芯体送风通道依次穿过所述芯体前端板、所述烟道换热器送风入口风箱与所述烟道换热器送风入口直接或间接连通,所述芯体送风通道依次穿过所述芯体后端板、所述烟道换热器送风出口风箱与所述烟道换热器送风出口直接或间接连通;任选地,还设有烟道换热器芯体驱动装置;任选地,所述芯体换热管的内壁上设置内翅片;任选地,所述芯体换热管的外壁上设置外翅片。9.一种锅炉烟气余热回收利用的方法,其特征在于:将燃料送入锅炉炉膛内,送风机通过烟道换热器送风通道、空气预热器送风通道和锅炉送风入口将送风(空气)送入锅炉炉膛,燃料燃烧释放热量,燃烧所产生的烟气通过锅炉烟气出口流出锅炉;然后送入空气预热器内,加热来自于送风机的送风,烟气与送风换热降温后流出空气预热器;然后进入低温省煤器的烟气通道,与低温省煤器工质水通道中的工质水换热降温后流出低温省煤器;来自于低温省煤器烟气出口的烟气,直接或通过其它设备(如除尘器或/和引风机)间接地进入烟道换热器的烟气通道,加热流经烟道换热器送风通道中的送风;烟气降温后流出烟道换热器,然后直接或通过其它设备(如除尘器或/和引风机)间接地进入脱硫塔内部;烟气自下而上地流过脱硫塔喷淋装置、任选的脱硫塔除雾器、脱硫塔烟气出口,浆液池的脱硫浆液在浆液循环泵的驱动下进入脱硫塔喷淋装置,脱硫塔喷淋装置将脱硫浆液自上而下地喷入烟气中,烟气与脱硫浆液逆流换热和传质,烟气被换热和脱硫后以饱和态或近饱和态任选地经脱硫塔除雾器除雾后流出脱硫塔,经烟囱排入大气;送风在送风机的驱动下流过烟道换热器送风通道,送风与烟气经过换热吸收烟气余热而温度升高后流出烟道换热器,后进入空气预热器,被来自于锅炉烟气出口的烟气进一步加热升温后流出空气预热器,后经锅炉送风入口进入锅炉炉膛;锅炉燃烧产生的高温蒸汽在汽轮机中做功后排入凝汽器,经凝汽器冷却后凝结为工质水(凝结水)流出凝汽器,然后在凝结水泵驱动下经进入第一低压加热器,工质水被加热升
温后流出第一低压加热器然后分流,一部分工质水送入低压加热器中,工质水在低压加热器中利用来自于汽轮机低压抽汽出口的抽汽加热升温,升温后的工质水流出低压加热器;一部分工质水直接或通过其它设备(如加热器、水泵、缓冲水箱等)间接进入低温省煤器,工质水与烟气经过换热吸收烟气余热而温度升高,后流出低温省煤器;分别来自于低压加热器和低温省煤器的工质水送至除氧器除氧,除氧后的工质水在给水泵的驱动下送至高压加热器中;工质水在高压加热器中利用来自于汽轮机高压抽汽出口的抽汽加热升温,升温后的工质水流出高压加热器,然后全部或部分经过锅炉工质水入口送入锅炉;来自于锅炉燃料入口的燃料和来自于锅炉送风入口的送风发生燃烧反应放出热量,加热来自于锅炉工质水入口的工质水并生成高温蒸汽,通过锅炉蒸汽出口送至汽轮机继续做功,依此循环;所述低压加热器为一级或多级低压加热器;所述高压加热器为一级或多级高压加热器;所述第一低压加热器为一级或多级第一低压加热器;所述汽轮机高压抽汽出口为一级或多级;所述汽轮机低压抽汽出口为一级或多级;任选地,所述烟道换热器烟气出口与所述脱硫塔烟气入口之间烟气通道上串联有除尘器或/和引风机;任选地,所述低温省煤器工质水出口还与热用户连通;任选地,所述脱硫塔烟气出口或脱硫塔烟气出口直接或间接连通的烟道上串联有第一脱硫塔;任选地,所述低温省煤器工质水出口通过第二低压加热器与所述除氧器工质水入口连通;任选地,所述低温省煤器工质水入口直接或间接连通的工质水通道上设有旁路水泵或/和缓冲水箱;任选地,所述烟道换热器采用管式换热器或板式换热器或板式管式混合式换热器。10.根据权利要求9所述的锅炉烟气余热回收利用的方法,其特征在于:所述脱硫塔与所述烟囱之间串联有喷淋塔;在所述送风机送风入口或所述送风机送风出口直接或间接连通的送风通道上设置有送风加热器;脱硫后的烟气进入喷淋塔,来自于送风加热器的热媒水经喷淋塔热媒水入口输送至喷淋塔布水装置,喷淋塔布水装置将热媒水布撒到烟气中,烟气与热媒水在喷淋塔中进行混合换热,饱和烟气进一步被冷却降温、减湿、洗涤,而后经喷淋塔烟气出口和烟囱排入大气;来自于喷淋塔的热媒水直接或间接地送至送风加热器的热媒水通道,送风(空气)在送风机的驱动下进入送风加热器的送风通道,送风加热器热媒水通道中的热媒水加热送风加热器送风通道的送风后温度降低后流出,回至喷淋塔,进行循环使用;提高了温度的送风经送风加热器送风出口流出后,再先后送至烟道换热器和空气预热器,进一步升温后送入锅炉的炉膛;任选地,所述喷淋塔布水装与所述烟囱之间的烟气通道上设置有喷淋塔除雾器;任选地,所述喷淋塔接水装置与所述喷淋塔布水装置之间设置有填料层;任选地,所述喷淋塔热媒水出口或所述喷淋塔热媒水入口直接或间接连通的热媒水管道上设有热媒水循环泵或/和热媒水水箱。11.根据权利要求9所述的锅炉烟气余热回收利用的方法,其特征在于:所述的锅炉烟气余热回收利用系统还设有喷淋塔和吸收式热泵;所述吸收式热泵包括蒸发器、吸收器、发
生器、和冷凝器;所述脱硫塔烟气出口与所述喷淋塔烟气入口直接或间接地连通,所述喷淋塔烟气出口与所述烟囱直接或间接地连通;脱硫后的饱和或近饱和的烟气进入喷淋塔;来自于蒸发器低温热源出口的热媒水输送至喷淋塔布水装置,喷淋塔布水装置将热媒水布撒到烟气中,烟气与热媒水在喷淋塔中进行混合换热,饱和烟气进一步被冷却降温、减湿、洗涤,而后经喷淋塔烟气出口和烟囱排入大气;热媒水在喷淋塔中吸收烟气显热、水蒸汽冷凝的汽化潜热以及脱硫过程的反应热后温度有所提升,热媒水通过喷淋塔接水装置收集后直接或间接地送至蒸发器低温热源入口,进入蒸发器内的换热管内,蒸发器内处于低压(如真空)状态,由冷凝器输送来的制冷剂水吸收换热管内热媒水热量后蒸发并使热媒水降温,同时蒸发产生的制冷剂水蒸气进入吸收器;降温后的热媒水流出吸收式热泵,回至喷淋塔循环使用;冷水进入吸收器的传热管内,由来自发生器的浓溶液吸收来自蒸发器的水蒸气,并放出热量,提高溶液温度,溶液在与吸收器的传热管接触时,加热传热管内冷水进水,实现了喷淋塔热媒水低品位热量向冷水的热量转移,冷水温度升高,后经吸收器冷水出口流出,然后进入冷凝器,同时溴化锂浓溶液变为稀溶液后输送至发生器;来自于低温省煤器工质水出口的工质水作为高温驱动热源,通过发生器高温热源入口进入发生器内,发生器内来自吸收器的溴化锂稀溶液被工质水加热浓缩为浓溶液后进入吸收器,工质水加热浓缩溴化锂稀溶液同时产生温度较高的制冷剂水蒸汽,制冷剂水蒸汽进入冷凝器;工质水换热降温后流出吸收式热泵,返回至低温省煤器循环使用;来自于吸收器冷水出口的经过吸收器加热升温后的冷水作为冷却水进入冷凝器内,来自发生器的高温制冷剂水蒸气与冷却水换热放出凝结潜热而凝结为制冷剂水,冷却水吸收热量而升温后流出冷凝器,送至热用户使用;制冷剂水蒸汽凝结后的制冷剂水进入蒸发器蒸发,如此循环;任选地,所述喷淋塔布水装置与所述烟囱之间的烟气通道上设有喷淋塔除雾器;任选地,所述喷淋塔热媒水出口或所述喷淋塔热媒水入口直接或间接连通的热媒水管道上设有热媒水循环泵或/和热媒水水箱;任选地,所述发生器高温热源入口或所述发生器高温热源出口直接或间接连通的高温热源通道上设有高温热源水泵;任选地,所述发生器高温热源出口通过冷却器与所述低温省煤器工质水入口直接或间接连通;任选地,所述冷却器为其它吸收式热泵的发生器或其它送风加热器;任选地,所述冷凝器冷却水出口或所述吸收器冷水入口直接或间接连通的冷水通道上串联有冷水水泵;任选地,所述喷淋塔接水装置与所述喷淋塔布水装置之间设置有填料层(;任选地,所述冷凝器冷却水出口直接或间接连通的冷水通道上串联有冷水再加热器。12.根据权利要求11所述的锅炉烟气余热回收利用的方法,其特征在于:所述锅炉烟气余热回收利用系统还设有第一送风加热器;所述冷凝器冷却水出口的冷水送至所述第一送风加热器冷水通道,加热流经所述第一送风加热器送风通道的送风后,回送至吸收器冷水入口;送风在送风机驱动下先后进入烟道换热器和空气预热器进一步加热后进入锅炉;任选地,所述吸收器冷水入口或所述冷凝器冷却水出口直接或间接连通的冷水通道上设有冷水水泵;所述第一送风加热器为间壁式换热器。
13.根据权利要求11或12所述的锅炉烟气余热回收利用的方法,其特征在于:所述锅炉烟气余热回收利用系统还设有送风加热器;来自于喷淋塔的热媒水直接或间接地送至送风加热器的热媒水通道,送风(空气)在送风机的驱动下进入送风加热器的送风通道,送风加热器热媒水通道中的热媒水加热送风加热器送风通道的送风后温度降低后流出,回至喷淋塔循环使用;提高了温度的送风任选地经过第一送风加热器,然后进入烟道换热器和空气预热器进一步升温后送入锅炉的炉膛。14.根据权利要求9-13任一项所述的锅炉烟气余热回收利用的方法,其特征在于:所述烟道换热器包括烟道换热器外壳;所述烟道换热器外壳内设有可转动的烟道换热器芯体;所述烟道换热器芯体包括芯体前端板(可以为圆形或椭圆形)、芯体后端板(可以为圆形或椭圆形)、和多根芯体换热管;以所述芯体前端板的中心与所述芯体后端板的中心连线为中心线,所述烟道换热器芯体可以以所述中心线为烟道换热器芯体轴线自转;多根所述芯体换热管内流道构成芯体送风通道;所述芯体前端板、所述芯体后端板、多根所述芯体换热管的外表面以及所述烟道换热器外壳之间构成的流道为芯体烟气通道;温度较高的烟气进入所述烟道换热器的芯体烟气通道,温度较低的送风先后经所述烟道换热器送风入口和所述烟道换热器送风入口风箱后穿过所述芯体前端板进入所述芯体送风通道中,所述芯体换热管外的烟气将热量传递给所述芯体换热管内的送风,烟气换热降温后流出所述芯体烟气通道,后流出所述烟道换热器;送风换热升温后流出所述芯体换热管亦即所述芯体送风通道,先后经所述烟道换热器送风出口风箱和所述烟道换热器送风出口流出所述烟道换热器;在烟气高温区吸收烟气热量的管壁温度较高的所述芯体换热管随着所述烟道换热器芯体的转动转至烟气温度较低的区域并与其管内流动的送风继续换热降温;同时,处于烟气低温区的管壁温度较低的所述芯体换热管随着所述烟道换热器芯体的转动转至烟气温度较高的区域与烟气换热;依次转动,周而复始;任选地,还设有烟道换热器芯体驱动装置;任选地,所述芯体换热管的内管壁上设置内翅片;任选地,所述芯体换热管的外管壁上设置外翅片;任选地,所述芯体换热管内设有扰流子。
技术总结
一种锅炉烟气余热回收利用系统和方法。所述锅炉烟气余热回收利用系统,包括:锅炉、低温省煤器、空气预热器、烟道换热器、脱硫塔、烟囱、送风机、汽轮机、凝汽器、凝结水泵、第一低压加热器、低压加热器、除氧器、给水泵、和高压加热器。该系统可实现对烟气余热的高效回收和高效利用。利用。利用。
技术研发人员:郭启刚
受保护的技术使用者:郭启刚
技术研发日:2022.03.15
技术公布日:2023/9/22
版权声明
本文仅代表作者观点,不代表航家之家立场。
本文系作者授权航家号发表,未经原创作者书面授权,任何单位或个人不得引用、复制、转载、摘编、链接或以其他任何方式复制发表。任何单位或个人在获得书面授权使用航空之家内容时,须注明作者及来源 “航空之家”。如非法使用航空之家的部分或全部内容的,航空之家将依法追究其法律责任。(航空之家官方QQ:2926969996)
航空之家 https://www.aerohome.com.cn/
航空商城 https://mall.aerohome.com.cn/
航空资讯 https://news.aerohome.com.cn/
上一篇:封装机的制作方法 下一篇:一种电动车的充电系统及电动车的充电方法与流程