一种梯级回收排烟余热和水的系统的制作方法

本实用新型涉及环保设备技术领域，尤其是涉及一种梯级回收排烟余热和水的系统。

背景技术：

降低燃煤电站燃料消耗、减少污染物排放、降低电站水耗是火力发电厂的关键技术难题。随着技术的发展，低压省煤器广泛用于锅炉排烟的余热回收，电站锅炉排烟余热回收可以提高燃煤电站效率。对锅炉排烟进行处理，可以降低燃煤电站污染物排放水平，现代燃煤电站锅炉尾部均布置有除尘器脱除烟气中的固体污染物，布置有脱硫塔去除锅炉中的二氧化硫。现代脱硫工艺主要为湿式脱硫工艺，造成燃煤锅炉脱硫塔后为高含湿气体，高含湿气体的直接排放，造成大量水资源浪费，这是由烟气中的水蒸气排出带走大量液态水造成的。烟气水回收是解决这一问题的必然选择。

现有烟气脱水工艺主要采用间壁式冷却的方式，系统复杂、占地面积大且运行安全稳定性较差。

技术实现要素：

本实用新型的第一目的在于提供一种梯级回收排烟余热和水的系统，该系统能够对锅炉蒸汽和湿法脱硫后烟气中余热和水进行有效回收利用，解决上述背景技术中提出的问题。

本实用新型提供一种梯级回收排烟余热和水的系统，包括依次相连形成闭环的锅炉、汽轮机及汽轮机冷却回热装置，所述汽轮机从所述锅炉中抽汽经管道进入所述汽轮机冷却回热装置中加热凝结水并为所述锅炉给水；所述汽轮机的抽汽口与一发生器的入口相连，所述发生器的出水口与所述汽轮机冷却回热装置相接；所述发生器的蒸汽出口与一冷凝器相接；所述发生器依次连接有至少一吸收器、压力交换器、增压泵及反渗透装置，所述反渗透装置出液口接通所述压力交换器，所述压力交换器的出口接回所述发生器；所述锅炉烟气出口通过烟道依次与除尘器和脱硫塔相连，所述脱硫塔的烟气出口与所述吸收器相连接。

优选地，所述吸收器有两级，包括相连接的第一吸收器和第二吸收器，所述第一吸收器进水口与所述发生器相连通，所述第一吸收器与所述脱硫塔烟气出口相连通，所述第二吸收器与所述压力交换器相连通。

优选地，所述锅炉烟气出口与所述除尘器间接有低温省煤器，所述低温省煤器与所述汽轮机冷却回热装置相连通，可将从所述锅炉烟气中吸收的热能传递到所述汽轮机冷却回热装置用于加热凝结水。

优选地，还包括一暖风器，所述暖风器的出口与所述锅炉的空气入口相接通，所述暖风器的入口置于空气中。

优选地，所述暖风器与各个所述吸收器均相连通。

优选地，所述发生器为间壁式换热器。

本实用新型具有的有益效果：

(1)所述系统可利用高浓度溶液的吸收作用实现锅炉排烟余热与水分的同时回收，节能节水效果显著，减少成本投入；

(2)采用直接接触方法回收锅炉排烟余热和水，无换热面，系统更加稳定可靠；

(3)梯级利用水回收过程中的汽化潜热，系统灵活性好，节能效果提升。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的梯级利用排烟余热和水的系统结构图示。

附图标记说明：

1：锅炉；

2：汽轮机；

3：汽轮机冷却回热装置；

4：低温省煤器；

5：除尘器；

6：脱硫塔；

7：发生器；

8：冷凝器；

9：第一吸收器；

10：第二吸收器；

11：压力交换器；

12：增压泵；

13：反渗透装置；

14：暖风器。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本发明提供的一种梯级回收排烟余热和水的系统，包括依次相连形成闭环的锅炉1、汽轮机2及汽轮机冷却回热装置3，汽轮机2的进汽口与锅炉1内部相连通，汽轮机2从所述锅炉1中抽汽，所抽蒸汽可经管道进入所述汽轮机冷却回热装置3内用于加热凝结水并为所述锅炉1给水。锅炉1的出烟口与一低温省煤器4连接、低温省煤器4与一除尘器5连接，除尘器5与脱硫塔6相连接，所述低温省煤器4与汽轮机冷却回热装置3相连接，烟气经低温省煤器4后温度降低，低温省煤器4可将吸收的烟气热量传递到汽轮机冷却回热装置3内用于加热其内部的凝结水，经低温省煤器4降低温度后的烟气经除尘器5除尘后进入脱硫塔6，用于脱去烟气中的二氧化硫。

汽轮机2的抽汽口与一发生器7的入口相连，所述发生器7的出水口与所述汽轮机冷却回热装置3相接；所述发生器7的蒸汽出口与一冷凝器8相接；所述发生器7依次连接有第一吸收器9、第二吸收器10、压力交换器11、增压泵12及反渗透装置13，压力交换器11通过增压泵12与所述反渗透装置13入口相连，反渗透装置13的出口接回压力交换器11，压力交换器11出口接回所述发生器7，形成一个完整闭环。发生器7、第一吸收器9、第二吸收器10中均盛有高浓度的氯化钙溶液，由于发生器7、第一吸收器9、第二吸收器10、压力交换器11、增压泵12、反渗透装置13是依次相连通的，因此氯化钙溶液可沿此闭环路径进行循环。

脱硫塔6的烟气出口与第一吸收器9相连通，由于现有脱硫塔6普遍采用的都是湿法脱硫，即利用石灰石与水混合，对除尘后的电厂烟气进行喷淋，去除其中所含的二氧化硫有害气体，因此经过脱硫的烟气中会含有大量的水分，直接排放会造成资源浪费，而高浓度的氯化钙溶液的作用就是吸收脱除烟气中的水分。

由于易挥发组分在气相中的分压力高于溶液中该组分的蒸汽压力，烟气中水分子更多地进入溶液中，同时放热。在第一吸收器9和第二吸收器10中，锅炉1排烟与氯化钙溶液直接接触，烟气中的水分被溶液吸收，同时放热，放出的热量通过溶液带出用于预热空气或者加热凝结水。吸收了烟气中水分的氯化钙溶液会稀释浓度降低，因此利用压力交换器11、增压泵12对其增压后，进入反渗透装置13中，经反渗透装置13作用，将脱去盐分的淡水回收，脱去水分的浓度提高的氯化钙溶液再经所述压力交换器11加压后流回所述发生器7；流回所述发生器7内的氯化钙溶液在抽汽的加热作用下，蒸发并在冷凝器8中冷凝，形成的淡水进行二次回收，回收的水可用于为锅炉1补水。

具体地，还包括一暖风器14，锅炉1的空气入口与所述暖风器14的出风口相连通，暖风器14的入风口置于空气中，暖风器14吸入的空气可在其中加热后通入锅炉1内。暖风器14分别与第一吸收器9和第二吸收器10均相连通，暖风器14中有冷却工质氯化钙溶液，冷却工质可由暖风器14分流进入第一吸收器9和第二吸收器10内，然后汇集进入暖风器14内循环，在此过程中收的烟气余热进入所述暖风器14中对进入其内的空气加热，将其温度加热至40～55℃后通入锅炉1内部使用。

具体地，发生器7为间壁式换热器，是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器，各种板片之间形成薄矩形通道，通过板片进行热量交换，传热效率高。发生器7利用从汽轮机2中抽取的蒸汽对氯化钙溶液进行加热，蒸发后进入冷凝器8冷凝，加热后的氯化钙溶液一部分流入汽轮机冷却回热装置3，对凝结水进行加热，一部分进入第一吸收器9和第二吸收器10进行循环。

上述一种梯级回收排烟余热和水的系统的工作原理，包括以下步骤：

(1)锅炉1内烟气经低温省煤器4吸收一定的烟气热量，控制低温省煤器4出口烟气的温度为95℃～100℃，并经除尘器5除尘后，进入脱硫塔6进行脱硫后，依次进入所述第一吸收器9和第二吸收器10，利用第一吸收器9和第二吸收器10内的高浓度氯化钙盐溶液对湿法脱硫后烟气中所含的水分及热量进行吸收，第二吸收器10出口烟气的温度控制在60～70℃之间；

(2)吸收了烟气中水分后稀释的氯化钙溶液，经压力交换器11和增压泵12进行增压后，将脱去盐分的淡水分离回收，脱去水分后浓度提高的氯化钙溶液再经所述压力交换器11加压后流回所述发生器7；

(3)汽轮机2从所述锅炉1内抽汽并通入所述发生器7内，高温蒸汽在发生器7内释放热量，对氯化钙溶液进行加热蒸发，蒸发的水汽由出口进入所述冷凝器8中冷凝成水，进行回收，并用于锅炉1补水；

(4)冷凝器8中冷凝水的一部分和发生器7内加热后的氯化钙溶液通入所述汽轮机冷却回热装置3，冷凝水在汽轮机抽汽和低温省煤器4从烟气中所吸收热量共同加热后，通入锅炉1中，为锅炉1提供给水；

(5)调节发生器7内中氯化钙溶液的浓度，氯化钙溶液流入所述第一吸收器9和第二吸收器10中，通过控制溶液浓度，控制其吸收水分和热量的能力，从而达到控制第二吸收器10出口烟气的温度和含湿量，使其温度在60℃～70℃间调节。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。