一种烟气余热多级预热空气耦合脱硫浆液供暖系统及方法与流程

本发明申请涉及湿法脱硫后余热回收及利用设备，具体涉及一种烟气余热多级预热空气耦合脱硫浆液供暖系统及方法。

背景技术：

1、燃煤电厂在生产过程中产生大量高温烟气，若不经处理直接向外排放，不但造成热能的浪费，更对环境产生严重负面影响。

2、为了避免直接排放高温烟气带来的低能源利用率、高成本和高污染等问题，针对烟气余热利用领域的研究广泛而深入的展开，冷凝式锅炉、低温省煤器和前置式空气预热器等技术的研究和应用逐渐成熟，并在实践中获得了一定的成效，改造后的燃煤电厂设计排烟温度普遍在130℃左右。

3、目前，我国火电厂普遍采用湿法脱硫工艺作为系统末端烟气净化装置，130oc左右的烟气进入脱硫塔内被脱硫浆液净化，在反应过程中烟气温度进一步降低，吸收浆液中水分的烟气含湿量随之提高，脱硫浆液温度相应升高。脱硫塔出口烟气和脱硫后浆液温度通常在50-60℃左右。

4、低品位热能的回收和利用难度往往高于高品位热能，进一步增大了低温烟气的余热利用难度。

5、发明申请内容

6、有鉴于此，本发明申请提供一种烟气余热多级预热空气耦合脱硫浆液供暖系统及方法，本发明申请对排出的烟气进行净化，并且在对烟气净化的过程中将烟气中的余热进行回收利用。

7、为解决上述技术问题，本发明申请提供一种烟气余热多级预热空气耦合脱硫浆液供暖系统及方法，包括省煤器、引风机、脱硫塔、第一类吸收式热泵、烟囱；

8、省煤器通过烟气管道连接引风机的进风口，烟气能够通过烟气管道进入引风机内，引风机的出风口处通过烟气管道脱硫塔底部烟气入口，引风机内的烟气能够通过烟气管道进入脱硫塔内，脱硫塔烟气出口与第一类吸收式热泵蒸发器入口相连接，脱硫塔内的烟气就能够通过烟气管道进入第一类吸收式热泵内，第一类吸收式热泵蒸发器出口与烟囱的烟气入口相连接，第一类吸收式热泵内的烟气能够通过烟气管道进入烟囱内；

9、省煤器与脱硫塔之间还设置第一空气预热器与第二空气预热器，第一空气预热器，第一空气预热器与第二空气预热器的烟气入口和烟气出口均烟气通道相连接，第一空气预热器位于烟气管道上靠近省煤器的一端，烟气在进入脱硫塔之前会陆续进入第一空气预热器和第二空气预热器；

10、对应第一空气预热器与第二空气预热器设置空气管道，空气管道与第二空气预热器冷侧入口相连接，空气能够通过空气管道进入第二空气预热器内，第二空气预热器的冷侧出口通过空气管道与第一类吸收式热泵的吸收器入口，第二预热器内的空气能够通过空气管道进入第一类吸收式热泵内，第一类吸收式热泵的冷凝器出口通过空气管道与第一空气管道的冷侧入口相连接，第一吸收式热泵内的空气就能够通过空气管道进入第一空气预热器内。

11、第二空气预热器与引风机之间设置除尘器，第二空气预热器的高温侧出口与除尘器的进风口相连接，第二空气预热器内的烟气能够进入除尘器内，除尘器的出风口通过烟气管道与引风机的进风口相连接；即除尘器内的烟气能够通过引风机进入脱硫塔内。

12、第一空气预热器与第二空气预热器之间还设置第一间歇式换热器，第一空气预热器的烟气出口与第一间歇式换热器的高温侧入口通过烟气管道相连接，第一空气预热器内的烟气能够通过烟气管道进入第一间歇式换热器内，第一间接式换热器的高温侧出口与第二空气预热器的高温侧入口通过烟气管道相连接，第一间歇式换热器内的烟气能够通过烟气管道进入第二空气预热器内。

13、对应第一间歇式换热器与第二间歇式换热器设置热网水管道，热网水管道与第二间歇式换热器的冷侧入口相连接，热网水能够通过热网水管道进入第二间歇式换热器内，第二间歇式换热器的冷侧出口与第一间接式换热器冷侧入口通过热网水管道相连接，第二间歇式换热器内的热网水能够通过热网水管道进入第一间歇式换热器内，第一间歇式换热器的冷侧出口连接热网水管道；即第一间歇式换热器内的热网水通过热网水管道流向热用户。

14、第二空气预热器与引风机之间设置除尘器，第二空气预热器的高温侧出口与除尘器的进风口相连接，第二空气预热器内的烟气能够通过烟气管道进入到除尘器内，除尘器的出风口通过烟气管道与引风机的进风口相连接；即除尘器内的烟气能够从烟气管道通过引风机进入脱硫塔内。

15、第一类吸收式热泵的发生器与汽轮机相连接；即通过汽轮机抽汽驱动第一类吸收式热泵深度利用烟气中的余热进一步加热被预热的空气。

16、第一类吸收式热泵的烟气冷凝水出口连接烟气冷凝水收集装置；即第一类吸收式热泵内的饱和湿烟气中的水分会进入烟气冷凝水收集装置内。

17、利用空气管道穿过两个空气预热器和第一类吸收式热泵，空气在空气管道内穿过第二空气预热器与烟气进行换热；然后空气在空气管道内穿过第一类吸收式热泵与净化后的烟气第二次换热；再然后空气在空气管道内穿过第一空气预热器与烟气进行第三次换热，经过三次换热的空气用于炉膛燃烧使用。

18、利用两个浆液管道与间歇式换热器相连接，高温浆液通过浆液管道进入第二间歇式换热器内与水流作热交换工作从而降温成低温浆液，低温浆液通过浆液管道进入脱硫塔内用于重复利用。

19、利用热网水管道穿过两个间歇式换热器水流通过热网水管道穿过第二间歇式换热器能够与高温浆液进行换热从而升温，然后水流通过热网水管道穿过第一间歇式换热器与烟气进行换热从而给再次升温，升温后的水流用于供暖使用。

20、综上所述，与现有技术相比，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

21、1、在烟气陆续穿过省煤器、第一空气预热器、第二空气预热器、脱硫塔、第一类吸收式热泵、烟囱进行排放时，空气通过空气管道陆续穿过第二空气预热器、第一类吸收式热泵、第一空气预热器能够多次与烟气进行热交换，从而使得空气被加热，即不但能够回收烟气中的余热，并且被加热的空气还能够排放进锅炉内用于燃料燃烧使用。

22、2、对应脱硫塔设有第二间歇式换热器，即浆液与烟气发生反应后与烟气形成热交换，被烟气所加热，高温浆液就会通过浆液管道进入第二间歇式换热器内，高温浆液在第二间歇式换热器内与水流作热交换工作从而被降温呈低温浆液，低温浆液就能够通过浆液管道回流进脱硫塔内重复利用，即不但能够对烟气进行净化，还能够对烟气进行净化的同时将烟气的余热间接对水源进行加热；通过第二间接式换热器直接冷凝下的浆液冷凝水直接继续用于后续再生后的脱硫浆液，实现水资源的高效利用。

23、3、通过第二间接式换热器回收浆液中的水资源，水质通常经过后续简单处理后可直接继续用于后续脱湿法脱硫过程中，湿法脱硫系统水耗很大，循环利用脱硫浆液中的水分有利于减少系统脱硫水耗。

24、4、第一空气预热器与第二空气预热器之间设置第一间歇式换热器，水流通过热网水管道流经第一间歇式换热器和第二间歇式换热器的时候能够陆续与高温浆液和烟气进行换热，从而给被加热成热水，即不但能够回收烟气中的余热，并且被加热的热水还能够用于供暖使用。

25、5、烟气若直接通过第一空气预热器的出口排放则会使得烟气中的排烟损失较高，因此设置空气管道，空气的温度较低，若直接在第一空气预热器的出口进行热交换，第一空气预热器的出气口就有可能因为温度过底，即第一空气预热器的温度有可能降低到露点温度以下，由于烟气里面含有酸性物质，很容易在省煤器或者主空气预热器的换热面引起的腐蚀，通常被称为低温腐蚀，因此为了防止第一空气预热器的出气口发生低温腐蚀，第一空气预热器的出气口就设计了用于第三级对空气进行换热，即通过设置第一间歇式换热器、第二空气换热器、第二间歇式换热器、并设计空气管道与热网水管道、浆液管道等能够在烟气排放净化过程中与烟气进行多次换热，从而使得不但能够充分回收利用烟气的余热，并且能够使得第一空气预热器的出口处降低烟气的温度但有不会使得第一空气预热器的出气口处温度过底发生低温腐蚀。

26、6、第一类吸收式热泵还与烟气冷凝水回收装置相连接，即第一类吸收式热泵能够回收烟气中的水资源：因为脱硫后的烟气含水量高，所以通过余热回收显热潜热的同时也可以回收水资源。第一类吸收式热泵将水资源输送至烟气冷凝水收集装置中，这些水资源可用于系统补水中。

27、7、通过增设两个间接式换热器和一个第一类吸收式热泵、两个空气预热器实现对系统的改造，协调回收烟气和浆液中蕴含的水热资源，系统改造简单可靠，运行稳定，且提高了系统利用率。

技术实现思路