废水处理与二氧化碳捕集相结合的烟气余热利用装置的制作方法

本技术涉及一种烟气余热利用装置，尤其是涉及一种废水处理与二氧化碳捕集相结合的烟气余热利用装置，它属于烟气余热处理领域。

背景技术：

1、火力发电厂是工业用水大户，其取水量和排水量均十分巨大。随着国家《节约能源法》、《环境保护法》、《水污染防治行动计划》和相应的用水、排水收费政策（水资源费、排水费、超标费）的颁布，以及《电力工业“十一五”节水规划》等规定的逐步实施，对火电厂用、排水量和水质都有严格的指标限制。虽然大部分电厂已经实施了深度优化用水改造，实现了水的梯级利用，但仍存在一部分高含盐废水无法回用，需要深度处理。

2、在“双碳”下，火电厂排放的烟气中二氧化碳只能依靠捕集方法得到处理，目前最主要的方法为化学法，吸收二氧化碳的过程为放热反应，解吸过程为吸热反应。

3、本申请利用化学法捕集二氧化碳的特性，设计了一种废水处理与二氧化碳捕集相结合的烟气余热利用装置与方法，利用烟气中的余热加热吸收剂，实现富液的解吸；利用富液的余热，加热高含盐废水，提高废水进入蒸发器的温度，在保证吸收剂与二氧化碳最佳反应温度的同时，降低了废水进入蒸发器内的蒸发时间，充分的利用系统热量。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，安全可靠，节约投资成本，充分利用了烟气余热，在不增加新的能量来源前提下，解决了烟气碳捕集与废水处理问题的废水处理与二氧化碳捕集相结合的烟气余热利用装置。

2、本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该废水处理与二氧化碳捕集相结合的烟气余热利用装置，包括第一换热器、解吸塔、第二换热器、二氧化碳吸收塔、脱硫吸收塔和蒸发塔，所述第一换热器设置有烟气换热入口、烟气换热出口、吸收剂富液换热入口和吸收剂富液换热出口；解吸塔设置有富液吸收剂入口以及贫液吸收剂出口；第二换热器设置有贫液换热入口、贫液换热出口；二氧化碳吸收塔设置有烟气入口、贫液吸收剂入口、富液吸收剂出口；脱硫吸收塔设置有入口和出口，蒸发塔设置有蒸发烟气入口、蒸发烟气出口和高含盐废水入口，其特征在于：所述第一换热器的烟气换热出口与蒸发塔的蒸发烟气入口相连，该蒸发塔的蒸发烟气出口与脱硫吸收塔的入口相连，该脱硫吸收塔的上部出口与二氧化碳吸收塔的烟气入口相连；二氧化碳吸收塔底部设置有用于排出吸收剂富液的富液吸收剂出口，与第一换热器的吸收剂富液换热入口相连，第一换热器的吸收剂富液换热出口与解吸塔的富液吸收剂入口相连，贫液吸收剂出口与第二换热器的贫液换热入口相连，该第二换热器的贫液换热出口通过贫液吸收剂入口至二氧化碳吸收塔。

3、作为优选，本实用新型所述解吸塔还设置有二氧化碳收集口，富液中解吸出来的纯二氧化碳气体通过该二氧化碳收集口收集后备用。

4、作为优选，本实用新型所述第二换热器还设置有高含盐废水换热入口和高含盐废水出口，所述高含盐废水出口通过高含盐废水入口至蒸发塔。

5、作为优选，本实用新型所述二氧化碳吸收塔还设置有烟气出口，二氧化碳吸收塔的上部设置有烟气出口，处理好的合格烟气通过烟囱排向大气。

6、本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：整体结构设计合理，充分利用了烟气余热，在不引入新的热量情况下，实现了高含盐废水处理与烟气中二氧化碳捕集；利用解吸后贫液余热，预热高含盐废水，提高了废水进入蒸发器的温度，降低废水蒸发时间，可节约一定投资成本；本申请将尾部烟气的处理与废水处理结合起来，实现了余热的梯级利用。

技术特征：

1.一种废水处理与二氧化碳捕集相结合的烟气余热利用装置，包括第一换热器(a)、解吸塔(b)、第二换热器（c）、二氧化碳吸收塔(d)、脱硫吸收塔(e)和蒸发塔(f)，所述第一换热器（a）设置有烟气换热入口（1）、烟气换热出口（2）、吸收剂富液换热入口（9）和吸收剂富液换热出口（10）；解吸塔（b）设置有富液吸收剂入口（11）以及贫液吸收剂出口（12）；第二换热器（c）设置有贫液换热入口（13）、贫液换热出口（14）；二氧化碳吸收塔（d）设置有烟气入口（7）、贫液吸收剂入口（15）、富液吸收剂出口（16）；脱硫吸收塔（e）设置有入口（5）和出口（6），蒸发塔（f）设置有蒸发烟气入口（3）、蒸发烟气出口（4）和高含盐废水入口（19），其特征在于：所述第一换热器（a）的烟气换热出口（2）与蒸发塔（f）的蒸发烟气入口（3）相连，该蒸发塔（f）的蒸发烟气出口（4）与脱硫吸收塔（e）的入口（5）相连，该脱硫吸收塔（e）的上部出口（6）与二氧化碳吸收塔（d）的烟气入口（7）相连；二氧化碳吸收塔（d）底部设置有用于排出吸收剂富液的富液吸收剂出口（16），与第一换热器（a）的吸收剂富液换热入口（9）相连，第一换热器（a）的吸收剂富液换热出口（10）与解吸塔（b）的富液吸收剂入口（11）相连，贫液吸收剂出口（12）与第二换热器（c）的贫液换热入口（13）相连，该第二换热器（c）的贫液换热出口（14）通过贫液吸收剂入口（15）至二氧化碳吸收塔（d）。

2.根据权利要求1所述的废水处理与二氧化碳捕集相结合的烟气余热利用装置，其特征在于：所述解吸塔（b）还设置有二氧化碳收集口（20），富液中解吸出来的纯二氧化碳气体通过该二氧化碳收集口（20）收集后备用。

3.根据权利要求1所述的废水处理与二氧化碳捕集相结合的烟气余热利用装置，其特征在于：所述第二换热器（c）还设置有高含盐废水换热入口（17）和高含盐废水出口（18），所述高含盐废水出口（18）通过高含盐废水入口（19）至蒸发塔（f）。

4.根据权利要求1所述的废水处理与二氧化碳捕集相结合的烟气余热利用装置，其特征在于：所述二氧化碳吸收塔（d）还设置有烟气出口（8），二氧化碳吸收塔（d）的上部设置有烟气出口（8），处理好的合格烟气通过烟囱排向大气。

技术总结
本技术涉及一种废水处理与二氧化碳捕集相结合的烟气余热利用装置，它属于烟气余热处理领域。本技术烟气从除尘器后引出，进入第一换热器加热富液，进入蒸发器处理高含盐废水，后进入脱硫塔脱除硫份，最后进入吸收塔脱除二氧化碳；二氧化碳吸收剂富液经第一换热器与烟气换热，加热至设定温度后进入解吸塔解吸，贫液经第二换热器与高含盐废水换热，降温至设定温度后进入吸收塔吸收烟气中的二氧化碳；高含盐废水经第二换热器与贫液换热，温度升高，后进入蒸发塔，利用烟气余热处理。本技术利用吸收剂与二氧化碳的反应特征，将高盐废水处理与烟气中二氧化碳处理相结合，以达到充分利用烟气余热的目的。

技术研发人员：喻江,王诗琴,衡世权,尤良洲,晋银佳,王仁雷,兰永龙,徐展
受保护的技术使用者：华电电力科学研究院有限公司
技术研发日：20221217
技术公布日：2024/1/12