用于低溫煙氣的封閉式煙水熱交換系統及工作方法
【專利說明】
[0001]技術領域:
本發(fā)明涉及一種用于低溫煙氣的封閉式煙水熱交換系統及工作方法。
[0002]【背景技術】:
我國火力發(fā)電廠以煤炭為主要燃料，燃煤機組鍋爐排放的煙氣經脫硝、除塵、脫硫等傳統環(huán)保設備后，煙氣中的所含污染物仍較高，仍對環(huán)境危害較大。
[0003]傳統燃煤發(fā)電機組環(huán)保裝置主要包括:除塵器、脫硫塔和煙囪組成。傳統環(huán)保設備不能利用低溫煙氣中的剩余熱量；除塵器除塵效率不高，極易造成二次揚塵；脫硫塔對煙氣硫氧化物中的三氧化硫脫去效果不明顯且脫硫塔水耗過大；如在脫硫塔煙氣下游不采用任何加熱裝置，經過脫硫塔噴淋后，煙囪中排煙溫度較低，平均煙氣溫度低于50°C，造成煙囪出口煙氣擴散半徑較小，極易引起霧霾等大氣光化學污染。所以綜上所述，傳統燃煤電廠環(huán)保設備能耗和水耗較高，且對多種污染物脫除效果不明顯，對環(huán)境和電廠經濟效益影響較大，在環(huán)保要求越來越高的今天，已不能滿足國家和社會的相關指標要求。
[0004]在當今環(huán)保和能源形勢下，降低燃煤機組污染物排放和進一步提高機組效率具有非常重要的現實意義。傳統發(fā)電機組環(huán)保設備中的三氧化硫脫除率和粉塵脫除率已不能滿足環(huán)保要求。本發(fā)明利用煙氣冷卻器將進入除塵器的煙氣溫度降低至煙氣酸露點以下，為85°C ~100°C，此時煙氣體積流量下降，進入除塵器的煙氣流速下降，煙氣在除塵器中的停留時間增大，可提高除塵器的煙氣粉塵脫除率；同時由于煙氣溫度已降至煙氣酸露點以下，煙氣中的三氧化硫液滴會大量包覆在煙氣粉塵顆粒上，三氧化硫會隨著煙氣粉塵在除塵器中被一同除去，大大增加煙氣中三氧化硫的脫除率。
[0005]因煙囪中煙氣的溫度往往低于50°C，極易形成霧霾等大氣光化學環(huán)境污染，本發(fā)明在脫硫塔出口處布置煙氣加熱器，提高至煙氣水露點以上，為75°C ~85°C，增加煙囪出口煙氣的擴散半徑，避免霧滴在較低海拔的大氣中形成，可有效減輕對大氣環(huán)境的影響。
[0006]
【發(fā)明內容】
:
本發(fā)明的目的是提供一種用于低溫煙氣的封閉式煙水熱交換系統，解決了煙氣排放污染環(huán)境的問題。
[0007]上述的目的通過以下的技術方案實現:
一種用于低溫煙氣的封閉式煙水熱交換系統，其組成包括:煙氣冷卻器，所述的煙氣冷卻器分別與除塵器、循環(huán)水栗、蒸汽加熱器連接，所述的除塵器通過管道與引風機連接，所述的引風機通過管路與脫硫塔連接，所述的脫硫塔與煙氣加熱器連接，所述的煙氣加熱器與煙囪連接，所述的蒸汽加熱器與凝結水加熱器連接，所述的凝結水加熱器與煙氣加熱器連接。
[0008]—種利用權利要求1所述的低溫煙氣的封閉式煙水熱交換系統的工作方法，該方法包括如下步驟
首先，煙氣冷卻器入口煙溫較高時，所述的煙氣冷卻器所吸收的煙氣熱量大于所述的煙氣加熱器所需對煙氣放出的熱量，關閉蒸汽加熱器和凝結水加熱器旁路，打開凝結水加熱器和蒸汽加熱器旁路，多余的熱量用于加熱汽輪機凝結水，提高機組經濟性，反之，如果煙氣冷卻器入口煙溫較低時，煙氣冷卻器所吸收的煙氣熱量小于煙氣加熱器所需對煙氣放出的熱量，打開蒸汽加熱器和凝結水加熱器旁路，關閉凝結水加熱器和蒸汽加熱器旁路，附加熱量進入本系統，使煙氣加熱器足以將煙氣溫度提高至要求溫度；
進入除塵器的煙氣在經過煙氣冷卻器后，煙氣溫度降低至煙氣酸露點以下，為85°C~100°C，煙氣體積流量下降，除塵器中煙氣流速下降，煙氣停留時間增大，可提高除塵器的煙氣粉塵脫除率；同時由于煙氣溫度已降至煙氣酸露點以下，煙氣中的三氧化硫液滴大量包覆在煙氣粉塵顆粒上，三氧化硫會隨著煙氣粉塵在除塵器中被一同除去，大大增加三氧化硫的脫除率。同時也降低了脫硫塔的入口煙氣溫度，可有效降低脫硫塔水耗。
[0009]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明在有效降低燃煤發(fā)電機組環(huán)境污染的同時，又可回收利用一部分低溫煙氣中的熱量。利用循環(huán)水栗和多個換熱設備可形成一個完整封閉的循環(huán)回路。當機組負荷較高，煙氣冷卻器入口煙溫較高時，煙氣冷卻器所吸收的煙氣熱量大于煙氣加熱器所需對煙氣放出的熱量，關閉蒸汽加熱器和凝結水加熱器旁路，打開凝結水加熱器和蒸汽加熱器旁路，多余的熱量用于加熱汽輪機凝結水，提高機組經濟性；反之，低負荷時，煙氣冷卻器入口煙溫較低時，煙氣冷卻器所吸收的煙氣熱量小于煙氣加熱器所需對煙氣放出的熱量，打開蒸汽加熱器和凝結水加熱器旁路，關閉凝結水加熱器和蒸汽加熱器旁路，附加熱量進入本系統，使煙氣加熱器足以將煙氣溫度提高至要求溫度。
[0010]本發(fā)明在降低發(fā)電機組的污染物排放的同時，實現了發(fā)電機組經濟性的進一步提高。所述系統結構簡單、易于實現、安裝方便，具有良好的應用前景，可進一步降低電廠運行費用，對電廠的節(jié)能環(huán)保產生明顯的促進作用。
[0011]【附圖說明】:
附圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
[0012]【具體實施方式】:
實施例1:
一種用于低溫煙氣的封閉式煙水熱交換系統，其組成包括:煙氣冷卻器1，所述的煙氣冷卻器分別與除塵器2、循環(huán)水栗8、蒸汽加熱器6連接，所述的除塵器通過管道與引風機3連接，所述的引風機通過管路與脫硫塔4連接，所述的脫硫塔與煙氣加熱器5連接，所述的煙氣加熱器與煙囪9連接，所述的蒸汽加熱器與凝結水加熱7器連接，所述的凝結水加熱器與所述的煙氣加熱器連接。
[0013]實施例2:
根據實施例1或2所述的用于低溫煙氣的封閉式煙水熱交換系統，所述的煙氣冷卻器沿煙氣流動方向布置在除塵器前，煙氣冷卻器利用循環(huán)水與煙氣換熱，降低煙氣溫度，換熱元件材料可采用金屬或非金屬，并可采用光管或鰭片管型式，可將煙氣溫度降低至煙氣酸露點以下，為85°C ~100°C，以提高除塵效率和三氧化硫脫除率。
[0014]實施例3:
根據實施例1或2所述的用于低溫煙氣的封閉式煙水熱交換系統，所述的煙氣加熱器沿煙氣流動方向布置在脫硫塔后，煙氣加熱器利用循環(huán)水與煙氣換熱，提高煙氣溫度，換熱元件材料可采用金屬或非金屬，并可采用光管或鰭片管型式，可將煙氣溫度提高至煙氣水露點以上，為75°C ~85°C，增大煙氣在大氣中的擴散半徑，降低霧霾污染發(fā)生幾率。
[0015]實施例4:
根據實施例1或2所述的用于低溫煙氣的封閉式煙水熱交換系統，所述的蒸汽加熱器沿循環(huán)水流動方向布置在煙氣冷卻器后，蒸汽加熱器利用循環(huán)水與蒸汽換熱，提高循環(huán)水溫度，可采用管殼式或板式加熱器。
[0016]實施例5:
根據實施例1或2所述的用于低溫煙氣的封閉式煙水熱交換系統，所述的凝結水加熱器沿循環(huán)水流動方向布置在蒸汽加熱器后，凝結水加熱器利用循環(huán)水與汽輪機凝結水換熱，提高汽輪機凝結水溫度，可采用管殼式或板式加熱器。
[0017]實施例6:
根據實施例1，所述的循環(huán)水栗5為整個系統循環(huán)水提供流動動力，用以克服系統阻力，可采用離心式或軸流式水栗。
[0018]實施例7:
根據實施例1或2所述的用于低溫煙氣的封閉式煙水熱交換系統，煙氣進入除塵器的煙氣在經過煙氣冷卻器后，煙氣溫度降低至煙氣酸露點以下，為85°C ~100°C，煙氣體積流量下降，除塵器中煙氣流速下降，煙氣停留時間增大，可提高除塵器的煙氣粉塵脫除率；同時由于煙氣溫度已降至煙氣酸露點以下，煙氣中的三氧化硫液滴大量包覆在煙氣粉塵顆粒上，三氧化硫會隨著煙氣粉塵在除塵器中被一同除去，大大增加三氧化硫的脫除率，同時也降低了脫硫塔的入口煙氣溫度，可有效降低脫硫塔水耗。
[0019]進入煙囪的煙氣經過煙氣加熱器后，溫度提高至煙氣水露點以上，為75°C ~85°C，增加煙囪出口煙氣的擴散半徑，避免大氣中低空霧滴的形成，可有效減輕燃煤發(fā)電機組對大氣環(huán)境的影響，減少霧霾污染的發(fā)生幾率。
【主權項】
1.一種用于低溫煙氣的封閉式煙水熱交換系統，其組成包括:煙氣冷卻器，其特征是:所述的煙氣冷卻器分別與除塵器、循環(huán)水栗、蒸汽加熱器連接，所述的除塵器通過管道與引風機連接，所述的引風機通過管路與脫硫塔連接，所述的脫硫塔與煙氣加熱器連接，所述的煙氣加熱器與煙囪連接，所述的蒸汽加熱器與凝結水加熱器連接，所述的凝結水加熱器與煙氣加熱器連接。2.一種利用權利要求1所述的用于低溫煙氣的封閉式煙水熱交換系統的工作方法，其特征是:該方法包括如下步驟 首先，煙氣冷卻器入口煙溫較高時，所述的煙氣冷卻器所吸收的煙氣熱量大于所述的煙氣加熱器所需對煙氣放出的熱量，關閉蒸汽加熱器和凝結水加熱器旁路，打開凝結水加熱器和蒸汽加熱器旁路，多余的熱量用于加熱汽輪機凝結水，提高機組經濟性，反之，如果煙氣冷卻器入口煙溫較低時，煙氣冷卻器所吸收的煙氣熱量小于煙氣加熱器所需對煙氣放出的熱量，打開蒸汽加熱器和凝結水加熱器旁路，關閉凝結水加熱器和蒸汽加熱器旁路，附加熱量進入本系統，使煙氣加熱器足以將煙氣溫度提高至要求溫度； 進入除塵器的煙氣在經過煙氣冷卻器后，煙氣溫度降低至煙氣酸露點以下，為85°C~100°C，煙氣體積流量下降，除塵器中煙氣流速下降，煙氣停留時間增大，可提高除塵器的煙氣粉塵脫除率；同時由于煙氣溫度已降至煙氣酸露點以下，煙氣中的三氧化硫液滴大量包覆在煙氣粉塵顆粒上，三氧化硫會隨著煙氣粉塵在除塵器中被一同除去，大大增加三氧化硫的脫除率，同時也降低了脫硫塔的入口煙氣溫度，可有效降低脫硫塔水耗。
【專利摘要】<b>本發(fā)明涉及一種用于低溫煙氣的封閉式煙水熱交換系統及工作方法。我國火力發(fā)電廠以煤炭為主要燃料，燃煤機組鍋爐排放的煙氣經脫硝、除塵、脫硫等傳統環(huán)保設備后，煙氣中的所含污染物仍較高，仍對環(huán)境危害較大。一種用于低溫煙氣的封閉式煙水熱交換系統，其組成包括：煙氣冷卻器（</b><b>1</b><b>），所述的煙氣冷卻器分別與除塵器（</b><b>2</b><b>）、循環(huán)水泵（</b><b>8</b><b>）、蒸汽加熱器</b><b>(6)</b><b>連接，所述的除塵器通過管道與引風機</b><b>(3)</b><b>連接，所述的引風機通過管路與脫硫塔</b><b>(4)</b><b>連接，所述的脫硫塔與煙氣加熱器</b><b>(5)</b><b>連接，所述的煙氣加熱器與煙囪</b><b>(9)</b><b>連接，所述的蒸汽加熱器與凝結水加熱</b><b>(7)</b><b>器連接，所述的凝結水加熱器與所述的煙氣加熱器連接。本發(fā)明應用于煙氣排放換熱。</b>
【IPC分類】F22D1/00, F23J15/06, F23J15/02
【公開號】CN105402755
【申請?zhí)枴緾N201510983673
【發(fā)明人】孫洪民, 葉歡, 郭飛, 姜孝國
【申請人】哈爾濱鍋爐廠有限責任公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年12月24日