一种烟气的水分回收系统和方法
【专利摘要】本发明公开了一种烟气的水分回收系统和方法，锅炉排放的烟气依次经过脱硫塔（1）、第一级换热器（2）、第二级换热器（3），进入烟囱（4）被排放；经过脱硫塔（1）的烟气被第一级换热器（2）冷却，烟气中的水蒸气凝结成液态水；第二级换热器（3）对烟气进行加热。本发明的烟气的水分回收系统或方法，利用吸收式热泵对脱硫烟气进行冷却收水，然后再对烟气进行加热，可实现烟气水分回收，提高了烟囱出力，减轻“石膏雨”、冒“白烟”情况，并有利于污染物向高空扩散。
【专利说明】一种烟气的水分回收系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及锅炉余热回收【技术领域】，尤其涉及一种烟气的水分回收系统和方法。
【背景技术】
[0002]我国是水资源匮乏的国家，人均水资源占有量只有世界水平的1/4，尤其西北部地区缺水更为严重，而这些地区煤炭资源往往比较丰富，燃煤电厂发展迅速。燃煤电厂耗水量大，燃煤后的烟气在湿法脱硫后会携带大量水分，而这些水分会随烟气排往大气，造成水资源浪费。如果能对脱硫后烟气中的水分进行回收利用，那么对于水资源匮乏的地区具有重要意义。
[0003]在现有技术中，有多种利用烟气中热能的方法，例如，将烟气分为两部分，一部分烟气通过冷却换热使烟气温度降到水蒸气露点温度以下，烟气中的水蒸气凝结经集液池回收，烟气放出的热量被冷媒介吸收，实现热能深度利用。另一部分烟气不用于热能回收，而是与前一部分换热后温度较低的烟气混合，以利于烟气在烟?中流动。或者，通过管壳式换热器将烟气温度降低至水蒸气露点以下，将凝结水回收，并在管壳式换热器前后采用热管换热器对降温前后的烟气进行换热，冷凝后的烟气被热管换热器的热管加热后通过烟囱排出。
[0004]在现有技术中的回收烟气水分的系统或方法，是通过冷却换热的方式将烟气温度降到水蒸气露点以下，水蒸气凝结成液态水而回收利用，降温后的烟气直接排向烟囱，会降低烟囱出力，同时也会产生浓重的“白烟”，不利于污染物在高空大气的扩散。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种烟气的水分回收系统，先使烟气中的水气凝结再进行加热。
[0006]一种烟气的水分回收系统，包括:脱硫塔1、第一级换热器2、第二级换热器3 ;锅炉排放的烟气依次经过所述脱硫塔1、所述第一级换热器2、所述第二级换热器3，进入烟囱4被排放；其中，所述第一级换热器2冷却烟气，使烟气中的水蒸气凝结成液态水；所述第二级换热器3对烟气进行加热。
[0007]根据本发明的系统的一个实施例，进一步的，所述第一级换热器2的出水口和进水口都与自吸收式热泵的蒸发器5相连接；所述蒸发器5中的冷却水通过所述第一级换热器2的入水口，进入所述第一级换热器2被加热后，通过所述第一级换热器2的出水口流回所述蒸发器5中。
[0008]根据本发明的系统的一个实施例，进一步的，在所述第一级换热器2下方的设置集液槽；其中，经过所述第一级换热器2的烟气被冷却，烟气中的水蒸气凝结成液态水，所述液态水被设置于所述第一级换热器2下方的集液槽收集。
[0009]根据本发明的系统的一个实施例，进一步的，被所述第一级换热器2冷却的烟气进入所述第二级换热器3被加热；其中，所述吸收式热泵的吸收器7的入水口与所述第二级换热器3的出水口相连接；所述吸收式热泵的冷凝器6的出水口与所述第二级换热器3的进水口相连接；所述吸收式热泵的吸收器7的出水口与所述吸收式热泵的冷凝器6的进水口相连接；其中，所述第二级换热器3中的冷却水进入所述吸收式热泵的吸收器7的入水口，依次流经所述吸收式热泵的吸收器7和所述吸收式热泵的冷凝器6被二次加热后，通过所述吸收式热泵的冷凝器6的出水口流回所述第三级换热器3中。
[0010]根据本发明的系统的一个实施例，进一步的，在所述第一级换热器2和所述第二级换热器3之间设置脱水装置；其中，经过所述第一级换热器2的烟气进入所述脱水装置，所述脱水装置去除烟气中的凝结水。
[0011]根据本发明的一个实施例，吸收式热泵的吸收器7和冷凝器6可以与电厂的回热系统或供暖等系统连接，吸收式热泵的吸收器7和冷凝器6与回热系统或供暖等系统交换热量，提高燃煤燃烧的热效率。
[0012]本发明要解决的一个技术问题是提供一种烟气的水分回收方法，先使烟气中的水气凝结再进行加热。
[0013]一种烟气的水分回收方法，包括:锅炉排放的烟气依次经过脱硫塔1、第一级换热器2、第二级换热器3，进入烟? 4被排放；所述第一级换热器2冷却烟气，使烟气中的水蒸气凝结成液态水；所述第二级换热器3对烟气进行加热。
[0014]根据本发明的方法的一个实施例，进一步的，所述第一级换热器2的出水口和进水口都与自吸收式热泵的蒸发器5相连接；所述蒸发器5中的冷却水通过所述第一级换热器2的入水口，进入所述第一级换热器2被加热后，通过所述第一级换热器2的出水口流回所述蒸发器5中。
[0015]根据本发明的方法的一个实施例，进一步的，在所述第一级换热器2下方的设置集液槽；经过所述第一级换热器2的烟气被冷却，烟气中的水蒸气凝结成液态水，所述液态水被设置于所述第一级换热器2下方的集液槽收集。
[0016]根据本发明的方法的一个实施例，进一步的，被所述第一级换热器2冷却的烟气进入所述第二级换热器3被加热；所述吸收式热泵的吸收器7的入水口与所述第二级换热器3的出水口相连接；所述吸收式热泵的冷凝器6的出水口与所述第二级换热器3的进水口相连接；所述吸收式热泵的吸收器7的出水口与所述吸收式热泵的冷凝器6的进水口相连接；所述第二级换热器3中的冷却水进入所述吸收式热泵的吸收器7的入水口，依次流经所述吸收式热泵的吸收器7和所述吸收式热泵的冷凝器6被二次加热后，通过所述吸收式热泵的冷凝器6的出水口流回所述第二级换热器3中。
[0017]根据本发明的方法的一个实施例，进一步的，在所述第一级换热器2和所述第二级换热器3之间设置脱水装置；其中，经过所述第一级换热器2的烟气进入所述脱水装置，所述脱水装置去除烟气中的凝结水。
[0018]本发明的烟气的水分回收系统或方法，首先利用吸收式热泵对脱硫烟气进行冷却收水，然后再对烟气进行加热，代替了烟气换热器GGH。可实现烟气余热利用，减少脱硫塔水耗，烟气收水所需冷源来源稳定，并能对烟气进行加热，提高了烟?出力，减轻“石膏雨”、冒“白烟”情况，并有利于污染物向高空扩散。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本发明的烟气的水分回收系统的一个实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合图和实施例对本发明的技术方案进行多方面的描述。
[0022]图1为本发明的烟气的水分回收系统的一个实施例的示意图。如图所示，烟气的水分回收系统包括:脱硫塔1、第一级换热器2、第二级换热器3。
[0023]燃煤在锅炉中燃烧后，锅炉排放的烟气依次经过脱硫塔1、第一级换热器2、第二级换热器3，进入烟囱4被排放。
[0024]经过脱硫塔I的烟气被第一级换热器2冷却，烟气中的水蒸气凝结成液态水。第二级换热器3对烟气进行加热，提高了烟囱出力，减轻“石膏雨”、冒“白烟”情况，并有利于污染物向高空扩散。
[0025]根据本发明的一个实施例，吸收式热泵是一种利用低品位热源，实现将热量从低温热源向高温热源泵送的循环系统，是回收利用低温位热能的有效装置，具有节约能源、保护环境的双重作用。吸收式热泵利用少量的高温热源(如蒸汽、高温热水、可燃性气体燃烧热等)，产生大量的中温有用热能，即利用高温热能驱动，把低温热源的热能提高到中温，从而提高了热能的利用效率。一般的吸收式热泵主要由吸收器、发生器、冷凝器、蒸发器4部分组成。
[0026]第一级换热器2的出水口和进水口都与自吸收式热泵的蒸发器5相连接。蒸发器5中的冷却水通过第一级换热器2的入水口，进入第一级换热器2被加热后，通过第一级换热器2的出水口流回蒸发器5中。
[0027]根据本发明的一个实施例，在第一级换热器2下方的设置集液槽。经过第一级换热器2的烟气被冷却，烟气被冷却到水蒸气露点以下，烟气中的水蒸气凝结成液态水，液态水被设置于第一级换热器2下方的集液槽收集。集液槽收集的水经过处理后重复利用，也可直接补充到脱硫系统中。
[0028]根据本发明的一个实施例，被第一级换热器2冷却的烟气进入第二级换热器3被加热。
[0029]吸收式热泵的吸收器7的入水口与第二级换热器3的出水口相连接。吸收式热泵的冷凝器6的出水口与第二级换热器3的进水口相连接。吸收式热泵的吸收器7的出水口与吸收式热泵的冷凝器6的进水口相连接。
[0030]第二级换热器3中的冷却水进入吸收式热泵的吸收器7的入水口，依次流经吸收式热泵的吸收器7和吸收式热泵的冷凝器6被二次加热后，通过吸收式热泵的冷凝器6的出水口流回第二级换热器3中。第二级换热器3中的冷却水起到加热烟气的作用。通过第二级换热器3的烟气被加热，然后发送到烟?排出。
[0031]根据本发明的一个实施例，第一级换热器2的冷源来自吸收式热泵的蒸发器，两者通过循环介质进行换热，循环介质也可以是空气等其它的介质。冷却脱水后的烟气进入第二级换热器3被加热，加热后的烟气排到烟?中，第二级换热器3的热源来自吸收式热泵的吸收器和冷凝器的放热，它们之间通过循环介质实现换热，循环介质也可以是空气等其它的介质。吸收式热泵的发生器8通过热源驱动。
[0032]根据本发明的一个实施例，在第一级换热器2和第二级换热器3之间设置脱水装置。经过第一级换热器2的烟气进入脱水装置，脱水装置去除烟气中的凝结水，进一步减轻“石膏雨”、冒“白烟”情况。
[0033]根据本发明的一个实施例，吸收式热泵的吸收器7和冷凝器6可以与电厂的回热系统或供暖等系统连接，吸收式热泵的吸收器7和冷凝器6与回热系统或供暖等系统交换热量，提高燃煤燃烧的热效率。
[0034]本发明的本发明的烟气的水分回收系统或方法，首先利用吸收式热泵对脱硫烟气进行冷却收水，然后再对烟气进行加热，代替了烟气换热器GGH。
[0035]GGH是烟气脱硫系统中的主要装置之一，它的作用是利用原烟气将脱硫后的净烟气进行加热，使排烟温度达到露点之上，减轻对净烟道和烟?的腐蚀，提高污染物的扩散度。同时降低进入吸收塔的烟气温度，降低塔内对防腐的工艺技术要求。
[0036]本发明的烟气的水分回收系统或方法，可实现烟气余热利用，减少脱硫塔水耗，烟气收水所需冷源来源稳定，并能对烟气进行加热，提高了烟園出力，减轻“石膏雨”、冒“白烟”情况，并有利于污染物向高空扩散。
[0037]本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
【权利要求】
1.一种烟气的水分回收系统，其特征在于，包括: 脱硫塔(I)、第一级换热器(2 )和第二级换热器(3 ); 锅炉排放的烟气依次经过脱硫塔(I)、所述第一级换热器(2)、所述第二级换热器(3)，进入烟囱(4)被排放； 其中，经过脱硫塔(I)的烟气被所述第一级换热器(2 )冷却，使烟气中的水蒸气凝结成液态水；所述第二级换热器(3)对烟气进行加热。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于: 所述第一级换热器(2)的出水口和进水口都与自吸收式热泵的蒸发器(5)相连接；所述蒸发器(5)中的冷却水通过所述第一级换热器(2)的入水口，进入所述第一级换热器(2)被加热后，通过所述第一级换热器(2)的出水口流回所述蒸发器(5)中。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于: 在所述第一级换热器(2)下方的设置集液槽； 其中，经过所述第一级换热器(2)的烟气被冷却，烟气中的水蒸气凝结成液态水，所述液态水被设置于所述第一级换热器(2)下方的集液槽收集。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于: 被所述第一级换热器(2)冷却的烟气进入所述第二级换热器(3)被加热； 其中，所述吸收式热泵的吸收器(7)的入水口与所述第二级换热器(3)的出水口相连接；所述吸收式热泵的冷凝器(6)的出水口与所述第二级换热器(3)的进水口相连接；所述吸收式热泵的吸收器(7)的出水口与所述吸收式热泵的冷凝器(6)的进水口相连接； 其中，所述第二级换热器(3)中的冷却水进入所述吸收式热泵的吸收器(7)的入水口，依次流经所述吸收式热泵的吸收器(7)和所述吸收式热泵的冷凝器(6)被二次加热后，通过所述吸收式热泵的冷凝器(6)的出水口流回所述第二级换热器(3)中。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于: 在所述第一级换热器(2)和所述第二级换热器(3)之间设置脱水装置； 其中，经过所述第一级换热器(2 )的烟气进入所述脱水装置，所述脱水装置去除烟气中的凝结水。
6.—种烟气的水分回收方法,其特征在于,包括: 锅炉排放的烟气依次经过脱硫塔(I)、第一级换热器(2)、、第二级换热器(3)，进入烟囱(4)被排放； 经过脱硫塔(I)的烟气被第一级换热器(2)冷却，使烟气中的水蒸气凝结成液态水；所述第二级换热器(3 )对烟气进行加热。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于: 所述第一级换热器(2)的出水口和进水口都与自吸收式热泵的蒸发器(5)相连接；所述蒸发器(5)中的冷却水通过所述第一级换热器(2)的入水口，进入所述第一级换热器(2)被加热后，通过所述第一级换热器(2)的出水口流回所述蒸发器(5)中。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于: 在所述第一级换热器(2)下方的设置集液槽； 经过所述第一级换热器(2 )的烟气被冷却，烟气中的水蒸气凝结成液态水，所述液态水被设置于所述第一级换热器(2)下方的集液槽收集。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于: 被所述第一级换热器(2)冷却的烟气进入所述第二级换热器(3)被加热； 所述吸收式热泵的吸收器(7)的入水口与所述第二级换热器(3)的出水口相连接；所述吸收式热泵的冷凝器(6)的出水口与所述第二级换热器(3)的进水口相连接；所述吸收式热泵的吸收器(7)的出水口与所述吸收式热泵的冷凝器(6)的进水口相连接； 所述第二级换热器(3)中的冷却水进入所述吸收式热泵的吸收器(7)的入水口，依次流经所述吸收式热泵的吸收器(7)和所述吸收式热泵的冷凝器(6)被二次加热后，通过所述吸收式热泵的冷凝器(6)的出水口流回所述第二级换热器(3)中。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于: 在所述第一级换热器(2)和所述第二级换热器(3)之间设置脱水装置； 经过所述第一级换热器(2)的烟气进入所述脱水装置，所述脱水装置去除烟气中的凝结水。
【文档编号】F23J15/00GK104235864SQ201310231393
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年6月13日 优先权日:2013年6月13日
【发明者】蒋海涛, 付玉玲, 贾明华, 张玉斌, 王罡, 杨天亮, 苗雨旺, 蔡兴飞, 褚晓亮 申请人:烟台龙源电力技术股份有限公司