用于垃圾焚烧联合发电厂的烟气处理系统的制作方法

本实用新型涉及垃圾焚烧烟气处理技术，具体而言涉及一种用于垃圾焚烧联合发电厂的烟气处理系统。

背景技术：

随着新能源发电技术的日新月异，新能源电厂的节能方式也越来越多样化。目前已经有人提出了“生物质直燃与垃圾焚烧炉工质联合发电系统”，即将垃圾焚烧炉的汽水系统与生物质直燃机组相结合，实现工质发电一体化。在现有的垃圾焚烧炉烟气处理工艺中，存在大量的热量损失，特别是湿法脱酸和脱白前后，这是因为湿法脱酸和脱白之前，原110℃左右的烟气要降温到45℃左右，而脱白后的烟气还需要再由GGH(烟气-烟气)换热器和SGH(蒸汽-烟气)换热器加热至120℃以上，而工艺系统中的SGH换热器需要抽取汽轮机中的蒸汽进行加热，因此降低了发电厂的发电效率。

因此，有必要提出一种用于垃圾焚烧联合发电厂的烟气处理系统，以克服上述问题。

技术实现要素：

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了至少部分地解决上述问题，本实用新型公开了一种用于垃圾焚烧联合发电厂的烟气处理系统，其包括：

烟气净化子系统，所述烟气净化子系统配置为对垃圾焚烧炉排出的烟气进行净化处理，以去除所述烟气中的污染物；

脱白装置，所述脱白装置配置为去除所述烟气中的酸性气体和水分，使所述烟气转变为脱白烟气；

余热利用子系统，所述余热利用子系统配置为利用生物质焚烧炉中冷却水的余热加热所述脱白烟气；

烟气-烟气换热器，所述烟气-烟气换热器配置为使经过所述烟气净化子系统处理的烟气与经过所述余热利用子系统加热的脱白烟气进行热交换，以进一步加热所述脱白烟气，所述脱白烟气经过所述烟气-烟气换热器之后通过烟囱排出，经过所述烟气净化子系统处理的烟气与所述脱白烟气换热之后进入所述脱白装置。

在本实用新型的一个实施例中，所述烟气净化子系统包括：

脱酸塔，所述脱酸塔配置为利用脱酸剂对所述垃圾焚烧炉炉排出的烟气进行脱酸处理，以去除所述烟气中的酸性气体；

除尘装置，所述除尘装置配置为对经过所述脱酸塔处理的烟气进行除尘处理，以去除所述烟气中的颗粒物；

脱硝装置，所述脱硝装置配置为对经过所述除尘装置除尘的烟气进行脱硝处理，以去除所述烟气中的氮氧化物。

在本实用新型的一个实施例中，所述烟气净化子系统还包括：

蒸汽-烟气换热器，所述蒸汽-烟气换热器配置为利用发电厂汽轮机中的蒸汽加热经过所述除尘装置处理的烟气。

在本实用新型的一个实施例中，所述除尘装置包括布袋除尘器。

在本实用新型的一个实施例中，所述脱硝装置包括SCR脱硝装置。

在本实用新型的一个实施例中，所述余热利用子系统包括：

吸收式热泵，所述吸收式热泵配置为利用所述生物质焚烧炉的水冷炉排中的冷却水的余热产生蒸汽；

余热换热器，所述余热换热器配置为使所述吸收式热泵产生的蒸汽与所述脱白烟气进行热交换，以加热所述脱白烟气，所述蒸汽完成热交换后转变为水。

在本实用新型的一个实施例中，所述余热利用子系统还包括：

低压加热器，所述低压加热器配置为对由所述蒸汽转变为的水进行加热，加热后的水回到所述吸收式热泵中并通过循环管路再次进入所述生物质焚烧炉的水冷炉排，以利用所述冷却水的余热再次转变为蒸汽。

在本实用新型的一个实施例中，所述吸收式热泵为第二类吸收式热泵。

根据本实用新型的用于垃圾焚烧联合发电厂的烟气处理系统，采用吸收式热泵利用生物质焚烧炉中水冷炉排冷却水的中温余热来加热脱白后的烟气，然后脱白后的烟气再经过GGH(烟气-烟气)换热器加热后由烟囱排入大气中，这样一方面，通过余热和GGH(烟气-烟气)换热器两次加热后，烟气便可以升到排放所需温度，从而可以取消了原先位于GGH(烟气-烟气)换热器之后，烟囱之前的SGH(蒸汽-烟气)换热器，节省了汽轮机抽汽量，提高了发电厂的发电效率；另一方面，由于回收了生物质焚烧炉中的余热，提升了垃圾焚烧联合发电厂的经济效益。

附图说明

本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的原理。

附图中：

图1示出根据本实用新型一实施例的用于垃圾焚烧联合发电厂的烟气处理系统的结构示意图。

附图标记说明：

1垃圾焚烧炉

2脱酸塔

3除尘装置

4蒸汽-烟气换热器

5脱硝装置

6烟气-烟气换热器

7脱白装置

8余热换热器

9吸收式热泵

10低压加热器

11生物质焚烧炉

12水冷炉排

13烟囱

100用于垃圾焚烧联合发电厂的烟气处理系统

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本实用新型实施例可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型实施例发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的结构及步骤，以便阐释本实用新型提出的技术方案。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

目前的垃圾焚烧发电烟气处理工艺中，焚烧产生的烟气一般在190℃～220℃时进入干法脱酸塔中进行脱酸，脱酸后大约150℃的烟气进入除尘器中对烟气中的粉尘进行分离并将烟气温度降到大约140℃，该烟气再经SGH(蒸汽-烟气)换热器加热至170℃左右后进行SCR脱硝反应，然后再经GGH(烟气-烟气换热器)和脱白后的烟气(约45℃)进行换热，将脱白后的烟气加热至100℃左右，而原烟气也冷却至110℃左右，最后100℃的脱白后的烟气经SGH(蒸汽-烟气换热器)加热至120℃以上排放至大气中。在现有的垃圾焚烧炉烟气处理工艺中，存在大量的热量损失，特别是湿法脱酸和脱白前后，原110℃的烟气要降温到45℃脱白后再由GGH换热器和SGH换热器加热至120℃以上，而工艺系统中的SGH换热器需要抽取汽轮机中的蒸汽进行加热，因此降低了电厂发电效率。

本实用新型基于此提出一种用于垃圾焚烧联合发电厂的烟气处理系统，以充分利用联合发电厂的热量，下面结合图1对本实用新型一实施例的用于垃圾焚烧联合发电厂的烟气处理系统进行详细描述。

本实施例提供的用于垃圾焚烧联合发电厂的烟气处理系统100用于对联合发电厂垃圾焚烧炉产生的烟气进行处理，以降低环境污染，并提高联合发电厂的热量利用效率，提高发电厂的经济效益。

如图1所示，本实施例提供的用于垃圾焚烧联合发电厂的烟气处理系统100包括脱酸塔2、除尘装置3、蒸汽-烟气换热器4、脱硝装置5、烟气-烟气换热器6、脱白装置7、余热换热器8、吸收式热泵9和低压加热器10。

其中，脱酸塔2、除尘装置3、蒸汽-烟气换热器4和脱硝装置5组成烟气净化子系统，用于对垃圾焚烧炉炉1排出的烟气进行净化处理，以去除所述烟气中的污染物。

具体地，脱酸塔2与垃圾焚烧炉1的烟气排出系统连通，用于对垃圾焚烧炉1(例如炉排锅炉)产生的烟气进行脱酸处理，即，脱除烟气中的氯化氢、二氧化硫、三氧化硫、氟化氢等酸性气体。示例性地，在本实施例中，脱酸塔2为半干反应塔，脱酸剂采用Ca(OH)2。垃圾焚烧炉1中焚烧垃圾产生的烟气通过管道经由脱酸塔2的烟气入口进入脱酸塔2内，进入脱酸塔2内的烟气大约为190℃～220℃，脱酸剂由脱酸剂入口进入脱酸塔内，与烟气中的酸性气体反应，从而去除烟气中的酸性气体。烟气经过脱酸塔2脱酸处理后经由烟气出口排出，此时烟气的温度降为150℃左右，随后通过连通管道经由除尘装置3的烟气入口进入除尘装置3中。

除尘装置3配置为对经过所述脱酸塔2处理的烟气进行除尘处理，以去除所述烟气中的颗粒物。示例性地，在本实施例中，除尘装置3采用布袋除尘器，烟气经过脱酸塔2处理后进入布袋除尘器，在布袋除尘器中进行除尘处理，去除烟气中的飞灰等颗粒物。布袋除尘器是一种袋式除尘器，靠滤袋捕集、脱除颗粒物，主要由上部箱体、中部箱体、下部箱体(灰斗)、清灰系统和排灰机构等部分组成结构，其采用本领域常用的结构，在此不做限定。在本实施例中，灰斗优选采用大灰斗结构，即开口较大，以防止堵塞。

烟气经过除尘装置3处理后，经由除尘装置3的烟气出口排出，此时烟气的温度降为140℃左右，随后经过连通管道进入蒸汽-烟气换热器4中。在蒸汽-烟气换热器4中，烟气与从发电厂的汽轮机(未示出)抽出的蒸汽进行热交换，以升高温度，烟气在蒸汽-烟气换热器4中与蒸汽换热后温度升至适合脱硝反应的170℃，随后通过连通管道进入脱硝装置5中。

脱硝装置5配置为对经过所述除尘装置3除尘的烟气进行脱硝处理，以去除所述烟气中的氮氧化物。示例性地，在本实施例中脱硝装置5采用SCR(选择性催化还原法)脱硝装置。

经过烟气净化子系统净化处理的烟气随后进入脱白装置7中进行脱白处理，即进一步去除烟气中的酸性气体以及烟气中水分，以转变为脱白烟气。脱白装置7可以为湿法脱酸塔，利用脱酸剂通过湿法脱酸方式去除烟气中的水分和酸性气体。烟气在脱白装置7脱白后，温度由100℃左右降至约45℃左右，不利于从烟囱13中排出至大气中，因此还需要对脱白的烟气进行加热，以升高其温度。

在本实施例中，为了充分利用从脱硝装置5排出的烟气的热量，在脱硝装置5和脱白装置7之间设置烟气-烟气换热器6，来自脱硝装置5的未脱白烟气与来自脱白装置7的脱白烟气在烟气-烟气换热器6中进行热交换，热交换之后，来自脱硝装置5的未脱白烟气温度由大约170℃降低到大约100℃，脱白的烟气温度大约70℃升高大于125℃，并通过烟囱13排出。

进一步地，在本实施例中，为了充分利用联合发电厂的热量，还设置有余热利用子系统，所述余热利用子系统配置为利用生物质焚烧炉11中冷却水的余热加热来自脱白装置7的脱白烟气。

具体地，余热利用子系统包括余热换热器8、吸收式热泵9和低压加热器10。

吸收式热泵9与生物质焚烧炉11中的水冷炉排12之间设置循环管路，循环水进入水冷炉排12时，与水冷炉排12中的冷却水进行热交换，利用冷却水的中温余热转变为蒸汽，蒸汽随后进入余热换热器8中与来自脱白装置7的脱白烟气进行热交换，以加热脱白烟气，所述脱白烟气的温度由45℃左右升至70℃左右。脱白烟气升温后继续进入烟气-烟气换热器6与未脱白的烟气进行热交换，以及升至适于从烟囱排放的温度，例如120℃以上的温度。蒸汽与脱白烟气热交换后，温度降低转变为水，随后进入低压加热器10，在低压加热器10中利用汽轮机中做完功的蒸汽加来自余热换热器的由热蒸汽转变形成的水，以升高其温度，形成低加回水。低加回水通回至吸收式热泵9的循环水出口中，以通过循环管路再次进入生物质焚烧炉11的水冷炉排12中，以利用水冷炉排12中的冷却水的余热再次转变为蒸汽，从而进行下一次的循环。

示例性地，在本实施例中，吸收式热泵9采用第二类吸收式热泵。

本实施例的用于垃圾焚烧联合发电厂的烟气处理系统的烟气处理流程为：烟气从垃圾焚烧炉1出来后进入脱酸塔2内，在脱酸塔2内进行脱酸反应，然后进入除尘装置3中进行除尘，经过除尘的烟气随后蒸汽-烟气换热器4中，与来自汽轮机的蒸汽进行热交换，以使温度升至适于进行脱硝反应的温度，然后烟气进入脱硝装置5中进行脱硝处理，脱硝处理后的烟气与经过余热换热器8加热的脱白烟气在烟气-烟气换热器6中进行热交换，完成热交换的烟气进入酸性脱酸装置7中进行脱白处理，以去除烟气中的水分和酸性气体，形成脱白烟气，脱白烟气先进入余热加热器8，与吸收式热泵9利用生物质焚烧炉11的水冷炉排12中的冷却水的余热形成的蒸汽进行热交换，以升高温度，在余热换热器8中完成换热的脱白烟气进入烟气-烟气换热器6与未脱白的烟气进行热交换，以进一步升高脱白烟气的温度，脱白烟气升高温度后通过烟囱13排出至大气。蒸汽在余热换热器8中与脱白烟气完成换热后转变为水，随后进入低压加热器10中进行加热，加热后形成低加回水通回至吸收式热泵9的循环水出口，然后再次进入生物质焚烧炉11的水冷炉排12中，以利用水冷炉排12中冷却水的余热再次转变为蒸汽。

根据本实用新型的用于垃圾焚烧联合发电厂的烟气处理系统，采用吸收式热泵利用生物质焚烧炉中水冷炉排冷却水的中温余热来加热脱白后的烟气，然后脱白后的烟气再经过GGH(烟气-烟气)换热器加热后由烟囱排入大气中，这样一方面，通过余热和GGH(烟气-烟气)换热器两次加热后，烟气便可以升到排放所需温度，从而可以取消了原先位于GGH(烟气-烟气)换热器之后，烟囱之前的SGH(蒸汽-烟气)换热器，节省了汽轮机抽汽量，提高了发电厂的发电效率；另一方面，由于回收了生物质焚烧炉中的余热，提升了垃圾焚烧联合发电厂的经济效益。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本实用新型。本文中出现的诸如“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施例中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施例，除非该特征在该另一个实施例中不适用或是另有说明。

本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。