CN110486985B - 一种中低温烟气余热和水资源深度回收及烟气脱白达标排放装置 - Google Patents

一种中低温烟气余热和水资源深度回收及烟气脱白达标排放装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种中低温烟气余热和水资源深度回收及烟气脱白达标排放装置，属于资源与环境技术领域。该中低温烟气余热和水资源深度回收及烟气脱白达标排放装置，由溶液吸湿循环、热泵循环和ORC动力循环耦合而成。该装置能高效回收烟气余热，还能回收烟气中固有的水蒸气或在湿法脱硫过程中带入水蒸气的余热，同时制取可回用于工艺过程或生活所需的淡水。本装置可广泛适用于燃煤、燃气或生物质燃料动力锅炉与工业锅炉，钢铁、有色冶金企业窑炉，水泥、陶瓷等建材窑炉，石油炼化、化肥生产等过程中排放烟气的余热和水资源深度回收及脱白达标排放。

Description

一种中低温烟气余热和水资源深度回收及烟气脱白达标排放 装置
技术领域
本发明涉及一种中低温烟气余热和水资源深度回收及烟气脱白达标排放装置，属于资源与环境技术领域。
背景技术
燃煤发电是我国最主要的发电形式，截至2015年，燃煤发电装机总容量占我国发电装机总容量的59%，燃煤电厂发电量占全国总发电量的67.9%，燃煤发电消耗标准煤11.5亿吨，约占全国煤炭消费总量42%。作为耗水耗能大户，巨大的水资源、能源消耗使得燃煤电站成为节能减排的重点。我国2005-2020年电力发展规划中明确提出了发电节水问题，必须着力发展适用于水资源短缺地区的节水型烟气污染控制技术；此外工业用水成本逐年升高，节水降耗需求迫切，经济有效的节水降耗措施对我国建设环境友好型、资源节约型社会意义重大。如何减少脱硫后水蒸汽及余热的排放，是燃煤电厂节水降耗的重点方向之一。对于其他燃气或生物质燃料动力锅炉与工业锅炉，虽然燃料的含硫量极低，不必作脱硫处理，但由于燃料本身氢含量较高，烟气中的水蒸汽含量依然很大，对烟气进行余热及水资源回收意义很大。且近年来，有专家指出，火电厂的“白烟”排放对空气的污染不容轻视，国家也出台了相关环保政策敦促火电厂进行技术改造，杜绝“白烟囱”现象。
目前使用的常规烟气“脱白”技术包括：在脱硫前的烟气与脱硫后的烟气间设置水环路，利用脱硫前烟气热量加热脱硫后含湿量饱和的烟气，或者让脱硫后的烟气与脱硫前温度较高烟气通过气-气换热器加热升温排放以防止“白烟囱”现象，这虽然解决了“白烟囱”现象，满足了环保要求，但却造成了余热资源及水资源的极大浪费。要实现节能减排与环保的双重要求，降低排放烟气的温度及含湿量是关键。常用的空气湿度调节方法主要包括冷凝除湿、液体吸湿剂吸收除湿、固体吸湿剂吸附除湿、膜法除湿等，但目前还缺乏能同时兼顾水资源及余热资源的回收及高效利用的技术。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种中低温烟气余热和水资源深度回收及烟气脱白达标排放装置。该装置可广泛适用于燃煤、燃气或生物质燃料动力锅炉与工业锅炉，钢铁、有色冶金企业窑炉，水泥、陶瓷等建材窑炉，石油炼化、化肥生产等过程中排放烟气的余热和水资源深度回收及脱白达标排放。该装置的显著特点为：①采用吸湿剂溶液吸收烟气中的水蒸气，并回收其汽化潜热；②采用热泵循环降低吸湿剂浓溶液的温度，增强吸湿能力，同时对稀溶液进行预热；③利用烟气余热实现吸湿剂溶液的循环再生；④利用蒸汽发生器中产生的水蒸气余热作为ORC发电***的驱动热源，实现水蒸气余热的高效回收，同时获得可回用于工艺过程或生活所需的淡水。本发明通过以下技术方案实现。
一种中低温烟气余热和水资源深度回收及烟气脱白达标排放装置，由溶液吸湿循环、热泵循环和ORC动力循环耦合而成；
所述溶液吸湿循环包括吸湿塔1、稀溶液泵2、冷凝器II3、预热器4、蒸汽发生器5、浓溶液泵6、ORC预热器I7、蒸发器II8、蒸发器I9、ORC预热器II10、截止阀11、湿式脱硫塔12和引风机13。吸湿塔1底部的稀溶液出口通过稀溶液泵2连接冷凝器II3稀溶液冷流体进口，冷凝器II3稀溶液流体出口连接预热器4稀溶液进口，预热器4稀溶液出口连接蒸汽发生器5稀溶液进口，蒸汽发生器5中的烟气进口通入经电或袋除尘的余热烟气对蒸汽发生器5中稀溶液加热蒸发，蒸汽发生器5中的烟气出口连接预热器4烟气进口对预热器4中的稀溶液进行预热，预热器4预热后的烟气进入到湿式脱硫塔12中脱硫然后通过引风机13送至吸湿塔1中；所述蒸汽发生器5中稀溶液经加热蒸发后的水蒸气出口连接蒸发器I9的水蒸气入口，蒸发器I9水蒸气出口连接ORC预热器II10，ORC预热器II10中冷凝水出口通过截止阀11连接到储水池，蒸汽发生器5中稀溶液经加热蒸发后剩余的吸湿剂出口通过浓溶液泵6连接ORC预热器I7吸湿剂进口，ORC预热器I7吸湿剂出口连接蒸发器II8吸湿剂进口，蒸发器II8吸湿剂出口连接吸湿塔1顶部的吸湿剂进口；
所述热泵循环包括冷凝器II3、蒸发器II8、压缩机19、储液罐II20、电磁阀21、干燥过滤器22和热力膨胀阀23。蒸发器II8中的工质蒸气出口依次通过压缩机19连接冷凝器II3工质蒸气进口，冷凝器II3中工质被稀溶液冷流体冷凝后从冷凝器II3工质出口流出，冷凝器II3工质出口连接储液罐II20，储液罐II20依次通过电磁阀21、干燥过滤器22和热力膨胀阀23连接到蒸发器II8的工质入口，形成热泵循环；
所述ORC动力循环包括ORC预热器I7、蒸发器I9、ORC预热器II10、气液分离器14、透平15、冷凝器I16、储液罐I17和工质泵18，储液罐I17中的循环工质出口通过工质泵18后分成两路，一路连接ORC预热器I7的循环工质进口，另一路连接ORC预热器II10循环工质进口，ORC预热器I7循环工质出口连接到气液分离器14循环工质进口，ORC预热器II10循环工质出口连接到气液分离器14循环工质进口，气液分离器14底部的循环工质液体出口连接蒸发器I9的循环工质液体进口，蒸发器I9顶部的循环工质出口连接气液分离器14循环工质进口，气液分离器14的工质蒸气出口连接至透平15高压气体进口，透平15的乏汽出口经过冷凝器I16后返回到储液罐I17中，形成ORC动力循环。
所述吸湿剂为LiBr、LiCl、CaCl2、三甘醇或二甘醇溶液等。
一种中低温烟气余热和水资源深度回收及烟气脱白达标排放装置，由溶液吸湿循环、热泵循环和ORC动力循环耦合而成；
所述溶液吸湿循环包括吸湿塔1、稀溶液泵2、冷凝器II3、预热器4、蒸汽发生器5、浓溶液泵6、ORC预热器I7、蒸发器II8、蒸发器I9、ORC预热器II10、截止阀11和引风机13，吸湿塔1底部的稀溶液出口通过稀溶液泵2连接冷凝器II3稀溶液冷流体进口，冷凝器II3稀溶液流体出口连接预热器4稀溶液进口，预热器4稀溶液出口连接蒸汽发生器5稀溶液进口，蒸汽发生器5中的烟气进口通入经电或袋除尘的余热烟气对蒸汽发生器5中稀溶液加热蒸发，蒸汽发生器5中的烟气出口连接预热器4烟气进口对预热器4中的稀溶液进行预热，预热器4预热后的烟气通过引风机13送至吸湿塔1中；所述蒸汽发生器5中稀溶液经加热蒸发后的水蒸气出口连接蒸发器I9的水蒸气入口，蒸发器I9水蒸气出口连接ORC预热器II10，ORC预热器II10中冷凝水出口连接到储水池，蒸汽发生器5中稀溶液经加热蒸发后剩余的吸湿剂出口通过浓溶液泵6连接ORC预热器I7吸湿剂进口，ORC预热器I7吸湿剂出口连接蒸发器II8吸湿剂进口，蒸发器II8吸湿剂出口连接吸湿塔1顶部的吸湿剂进口；
所述热泵循环包括冷凝器II3、蒸发器II8、压缩机19、储液罐II20、电磁阀21、干燥过滤器22和热力膨胀阀23，蒸发器II8中的工质蒸气出口依次通过压缩机19连接冷凝器II3工质蒸气进口，冷凝器II3中工质被稀溶液冷流体冷凝后从冷凝器II3工质出口流出，冷凝器II3工质出口连接储液罐II20，储液罐II20依次通过电磁阀21、干燥过滤器22和热力膨胀阀23连接到蒸发器II8的工质入口，形成热泵循环；
所述ORC动力循环包括ORC预热器I7、蒸发器I9、ORC预热器II10、气液分离器14、透平15、冷凝器I16、储液罐I17和工质泵18，储液罐I17中的循环工质出口通过工质泵18分成两路，一路连接ORC预热器I7的循环工质进口，另一路连接ORC预热器II10循环工质进口，ORC预热器I7循环工质出口连接到气液分离器14循环工质进口，ORC预热器II10循环工质出口连接到气液分离器14循环工质进口，气液分离器14底部的循环工质液体出口连接蒸发器I9的循环工质液体进口，蒸发器I9顶部的循环工质出口连接气液分离器14循环工质进口，气液分离器14的工质蒸气出口连接至透平15高压气体进口，透平15的乏汽出口经过冷凝器I16后返回到储液罐I17中，形成ORC动力循环。
该带烟气脱硫处理的中低温烟气余热和水资源深度回收及烟气脱白达标排放装置的工作原理为：
溶液吸湿循环：吸湿塔1中的低温吸湿剂吸收了烟气中的水蒸汽，同时回收其汽化潜热，得到了低温吸湿剂稀溶液，通过稀溶液泵2泵入到冷凝器II3中，对冷凝器II3的工质进行冷凝后得到工质溶液后，冷凝器II3中的吸湿剂稀溶液进入到预热器4中，通过从蒸汽发生器5烟气出口出来的烟气对预热器4中的吸湿剂稀溶液升温，升温后的吸湿剂稀溶液进入到蒸汽发生器5中，经电或袋除尘的余热烟气从烟气进口进入到蒸汽发生器5中，对吸湿剂稀溶液进行蒸气加热得到水蒸气和吸湿剂，水蒸气作为热源依次进入到蒸发器I9、ORC预热器II10中，然后冷凝成水存储到储水池中；蒸汽发生器5中吸湿剂经过浓溶液泵6进入ORC预热器I7到中冷凝后，再次进入到蒸发器II8中降温后再次返回到吸湿塔1中形成低温吸湿剂稀溶液，预热器4中降温后的烟气通过湿式脱硫塔12脱硫后用引风机13再次返回到吸湿塔1中，完成一个溶液吸湿循环；
热泵循环：储液罐II20中的工质溶液经过电磁阀21、干燥过滤器22和热力膨胀阀23后进入到蒸发器II8中，工质溶液吸收蒸发器II8中的吸湿剂的热量后形成工质蒸气通过压缩机19进入到冷凝器II3中，工质蒸气在冷凝器II3将热量传给吸湿剂稀溶液后冷却成液体，回到储液罐II20中完成热泵循环；
ORC动力循环：储液罐I17中的循环工质通过工质泵18分别进入到ORC预热器I7的吸湿剂和ORC预热器II10中从蒸发器I9出来的水蒸气预热，预热后的循环工质进入到气液分离器14中进行气液分离，气液分离器14中的液体进入到蒸发器I9中，通过蒸发器I9进入的水蒸气对液体进行蒸发，然后返回到气液分离器14中，气液分离器14的循环工质蒸气进入到透平15中做功，透平15中的乏汽出来后被冷凝器I16中的冷却水冷却成液体后进入到储液罐I17中存储，完成ORC动力循环。
该不带烟气脱硫处理的中低温烟气余热和水资源深度回收及烟气脱白达标排放装置的工作原理为：
除了溶液吸湿循环中预热器4中降温后的烟气直接通过引风机13再次返回到吸湿塔1中，没有经过烟气脱硫处理外，其他原理与上述带烟气脱硫处理的中低温烟气余热和水资源深度回收及烟气脱白达标排放装置工作原理相同。
本发明的有益效果是：
（1）本装置回收烟气余热，向外输出有用功。
（2）本装置回收烟气中的水资源。
（3）本装置极大地降低烟气中的水分含量，相对湿度在50%以下，且温度较低，防止烟囱中“二次”酸露的形成，彻底杜绝了湿烟囱产生的酸性腐蚀危害，同时达到烟气脱白达标排放标准，防止空气污染，利于环保。
附图说明
图1是本发明带烟气脱硫处理装置结构示意图；
图2是本发明不带烟气脱硫处理装置结构示意图。
图中：1-吸湿塔，2-稀溶液泵，3-冷凝器II，4-预热器，5-蒸汽发生器，6-浓溶液泵，7-ORC预热器I，8-蒸发器II，9-蒸发器I，10-ORC预热器II，11-截止阀，12-湿式脱硫塔，13-引风机，14-气液分离器，15-透平，16-冷凝器I，17-储液罐I，18-工质泵，19-压缩机，20-储液罐II，21-电磁阀，22-干燥过滤器，23-热力膨胀阀。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1所示，该中低温烟气余热和水资源深度回收及烟气脱白达标排放装置，由溶液吸湿循环、热泵循环和ORC动力循环耦合而成；
所述溶液吸湿循环包括吸湿塔1、稀溶液泵2、冷凝器II3、预热器4、蒸汽发生器5、浓溶液泵6、ORC预热器I7、蒸发器II8、蒸发器I9、ORC预热器II10、截止阀11、湿式脱硫塔12和引风机13，吸湿塔1底部的稀溶液出口通过稀溶液泵2连接冷凝器II3稀溶液冷流体进口，冷凝器II3稀溶液流体出口连接预热器4稀溶液进口，预热器4稀溶液出口连接蒸汽发生器5稀溶液进口，蒸汽发生器5中的烟气进口通入经电或袋除尘的余热烟气对蒸汽发生器5中稀溶液加热蒸发，蒸汽发生器5中的烟气出口连接预热器4烟气进口对预热器4中的稀溶液进行预热，预热器4预热后的烟气进入到湿式脱硫塔12中脱硫然后通过引风机13送至吸湿塔1中；所述蒸汽发生器5中稀溶液经加热蒸发后的水蒸气出口连接蒸发器I9的水蒸气入口，蒸发器I9水蒸气出口连接ORC预热器II10，ORC预热器II10中冷凝水出口通过截止阀11连接到储水池，蒸汽发生器5中稀溶液经加热蒸发后剩余的吸湿剂出口通过浓溶液泵6连接ORC预热器I7吸湿剂进口，ORC预热器I7吸湿剂出口连接蒸发器II8吸湿剂进口，蒸发器II8吸湿剂出口连接吸湿塔1顶部的吸湿剂进口；
所述热泵循环包括冷凝器II3、蒸发器II8、压缩机19、储液罐II20、电磁阀21、干燥过滤器22和热力膨胀阀23，蒸发器II8中的工质蒸气出口依次通过压缩机19连接冷凝器II3工质蒸气进口，冷凝器II3中工质被稀溶液冷流体冷凝后从冷凝器II3工质出口流出，冷凝器II3工质出口连接储液罐II20，储液罐II20依次通过电磁阀21、干燥过滤器22和热力膨胀阀23连接到蒸发器II8的工质入口，形成热泵循环；
所述ORC动力循环包括ORC预热器I7、蒸发器I9、ORC预热器II10、气液分离器14、透平15、冷凝器I16、储液罐I17和工质泵18，储液罐I17中的循环工质出口通过工质泵18分成两路，一路连接ORC预热器I7的循环工质进口，另一路连接ORC预热器II10循环工质进口，ORC预热器I7循环工质出口连接到气液分离器14循环工质进口，ORC预热器II10循环工质出口连接到气液分离器14循环工质进口，气液分离器14底部的循环工质液体出口连接蒸发器I9的循环工质液体进口，蒸发器I9顶部的循环工质出口连接气液分离器14循环工质进口，气液分离器14的工质蒸气出口连接至透平15高压气体进口，透平15的乏汽出口经过冷凝器I16后返回到储液罐I17中，形成ORC动力循环。
本装置应用于燃煤锅炉，吸湿剂溶液采用LiBr水溶液，吸湿后的稀溶液LiBr质量分数为50%，再生后浓溶液LiBr质量分数为55%，进入吸湿塔1的温度为20℃，蒸汽发生器5烟气进口中的经电或袋除尘的余热烟气温度为180℃，进入湿式脱硫塔12的烟气温度为80℃，经湿式脱硫塔12后的烟气温度为50℃，饱和含湿量为86g/kg干烟气，经吸湿塔1除湿后排放的烟气温度为30℃，相对湿度为35%，蒸汽发生器5中产生的饱和蒸汽温度为120℃，ORC循环工质采用R1234ze，蒸发温度为100℃，用于60万千瓦机组烟气余热及水资源回收，每小时约回收水100吨，ORC发电量15000kW·h，热泵循环工质为R22。
实施例2
如图2所示，该中低温烟气余热和水资源深度回收及烟气脱白达标排放装置，由溶液吸湿循环、热泵循环和ORC动力循环耦合而成；
所述溶液吸湿循环包括吸湿塔1、稀溶液泵2、冷凝器II3、预热器4、蒸汽发生器5、浓溶液泵6、ORC预热器I7、蒸发器II8、蒸发器I9、ORC预热器II10、截止阀11和引风机13，吸湿塔1底部的稀溶液出口通过稀溶液泵2连接冷凝器II3稀溶液冷流体进口，冷凝器II3稀溶液流体出口连接预热器4稀溶液进口，预热器4稀溶液出口连接蒸汽发生器5稀溶液进口，蒸汽发生器5中的烟气进口通入经电或袋除尘的余热烟气对蒸汽发生器5中稀溶液加热蒸发，蒸汽发生器5中的烟气出口连接预热器4烟气进口对预热器4中的稀溶液进行预热，预热器4预热后的烟气通过引风机13送至吸湿塔1中；所述蒸汽发生器5中稀溶液经加热蒸发后的水蒸气出口连接蒸发器I9的水蒸气入口，蒸发器I9水蒸气出口连接ORC预热器II10，ORC预热器II10中冷凝水出口通过截止阀11连接到储水池，蒸汽发生器5中稀溶液经加热蒸发后剩余的吸湿剂出口通过浓溶液泵6连接ORC预热器I7吸湿剂进口，ORC预热器I7吸湿剂出口连接蒸发器II8吸湿剂进口，蒸发器II8吸湿剂出口连接吸湿塔1顶部的吸湿剂进口；
所述热泵循环包括冷凝器II3、蒸发器II8、压缩机19、储液罐II20、电磁阀21、干燥过滤器22和热力膨胀阀23，蒸发器II8中的工质蒸气出口依次通过压缩机19连接冷凝器II3工质蒸气进口，冷凝器II3中工质被稀溶液冷流体冷凝后从冷凝器II3工质出口流出，冷凝器II3工质出口连接储液罐II20，储液罐II20依次通过电磁阀21、干燥过滤器22和热力膨胀阀23连接到蒸发器II8的工质入口，形成热泵循环；
所述ORC动力循环包括ORC预热器I7、蒸发器I9、ORC预热器II10、气液分离器14、透平15、冷凝器I16、储液罐I17和工质泵18，储液罐I17中的循环工质出口通过工质泵18后分成两路，一路连接ORC预热器I7的循环工质进口，另一路连接ORC预热器II10循环工质进口，ORC预热器I7循环工质出口连接到气液分离器14循环工质进口，ORC预热器II10循环工质出口连接到气液分离器14循环工质进口，气液分离器14底部的循环工质液体出口连接蒸发器I9的循环工质液体进口，蒸发器I9顶部的循环工质出口连接气液分离器14循环工质进口，气液分离器14的工质蒸气出口连接至透平15高压气体进口，透平15的乏汽出口经过冷凝器I16后返回到储液罐I17中，形成ORC动力循环。
本装置应用于燃气锅炉，吸湿剂溶液采用LiBr水溶液，吸湿后的稀溶液LiBr质量分数为50%，再生后浓溶液LiBr质量分数为55%，进入吸湿塔1的温度为20℃，蒸汽发生器5烟气进口中的经电或袋除尘的余热烟气温度为180℃，进入吸湿塔1的烟气温度为60℃，含湿量约为89g/kg干烟气，经除湿后排放的烟气温度为30℃，相对湿度为45%，蒸汽发生器（5）中产生的饱和蒸汽温度为120℃，ORC循环工质采用R1234ze，蒸发温度为100℃，用于60万千瓦机组烟气余热及水资源回收，每小时约回收水360吨，ORC发电量18000kW·h，热泵循环工质为R22。
以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (3)

1.一种中低温烟气余热和水资源深度回收及烟气脱白达标排放装置，其特征在于：由溶液吸湿循环、热泵循环和ORC动力循环耦合而成；
所述溶液吸湿循环包括吸湿塔（1）、稀溶液泵（2）、冷凝器II（3）、预热器（4）、蒸汽发生器（5）、浓溶液泵（6）、ORC预热器I（7）、蒸发器II（8）、蒸发器I（9）、ORC预热器II（10）、截止阀（11）、湿式脱硫塔（12）和引风机（13）；吸湿塔（1）底部的稀溶液出口通过稀溶液泵（2）连接冷凝器II（3）稀溶液冷流体进口，冷凝器II（3）稀溶液流体出口连接预热器（4）稀溶液进口，预热器（4）稀溶液出口连接蒸汽发生器（5）稀溶液进口，蒸汽发生器（5）中的烟气进口通入经电或袋除尘的余热烟气对蒸汽发生器（5）中稀溶液加热蒸发，蒸汽发生器（5）中的烟气出口连接预热器（4）烟气进口对预热器（4）中的稀溶液进行预热，预热器（4）预热后的烟气进入到湿式脱硫塔（12）中脱硫然后通过引风机（13）送至吸湿塔（1）中；所述蒸汽发生器（5）中稀溶液经加热蒸发后的水蒸气出口连接蒸发器I（9）的水蒸气入口，蒸发器I（9）水蒸气出口连接ORC预热器II（10），ORC预热器II（10）中冷凝水出口通过截止阀（11）连接到储水池，蒸汽发生器（5）中稀溶液经加热蒸发后剩余的吸湿剂出口通过浓溶液泵（6）连接ORC预热器I（7）吸湿剂进口，ORC预热器I（7）吸湿剂出口连接蒸发器II（8）吸湿剂进口，蒸发器II（8）吸湿剂出口连接吸湿塔（1）顶部的吸湿剂进口；
所述热泵循环包括冷凝器II（3）、蒸发器II（8）、压缩机（19）、储液罐II（20）、电磁阀（21）、干燥过滤器（22）和热力膨胀阀（23）；蒸发器II（8）中的工质蒸气出口依次通过压缩机（19）连接冷凝器II（3）工质蒸气进口，冷凝器II（3）中工质被稀溶液冷流体冷凝后从冷凝器II（3）工质出口流出，冷凝器II（3）工质出口连接储液罐II（20），储液罐II（20）依次通过电磁阀（21）、干燥过滤器（22）和热力膨胀阀（23）连接到蒸发器II（8）的工质入口，形成热泵循环；
所述ORC动力循环包括ORC预热器I（7）、蒸发器I（9）、ORC预热器II（10）、气液分离器（14）、透平（15）、冷凝器I（16）、储液罐I（17）和工质泵（18）；储液罐I（17）中的循环工质出口通过工质泵（18）后分成两路，一路连接ORC预热器I（7）的循环工质进口，另一路连接ORC预热器II（10）循环工质进口，ORC预热器I（7）循环工质出口连接到气液分离器（14）循环工质进口，ORC预热器II（10）循环工质出口连接到气液分离器（14）循环工质进口，气液分离器（14）底部的循环工质液体出口连接蒸发器I（9）的循环工质液体进口，蒸发器I（9）顶部的循环工质出口连接气液分离器（14）循环工质进口，气液分离器（14）的工质蒸气出口连接至透平（15）高压气体进口，透平（15）的乏汽出口经过冷凝器I（16）后返回到储液罐I（17）中，形成ORC动力循环。
2.根据权利要求1所述的中低温烟气余热和水资源深度回收及烟气脱白达标排放装置，其特征在于：所述吸湿剂为LiBr、LiCl、CaCl2、三甘醇或二甘醇溶液。
3.一种中低温烟气余热和水资源深度回收及烟气脱白达标排放装置，其特征在于：由溶液吸湿循环、热泵循环和ORC动力循环耦合而成；
所述溶液吸湿循环包括吸湿塔（1）、稀溶液泵（2）、冷凝器II（3）、预热器（4）、蒸汽发生器（5）、浓溶液泵（6）、ORC预热器I（7）、蒸发器II（8）、蒸发器I（9）、ORC预热器II（10）、截止阀（11）和引风机（13）；吸湿塔（1）底部的稀溶液出口通过稀溶液泵（2）连接冷凝器II（3）稀溶液冷流体进口，冷凝器II（3）稀溶液流体出口连接预热器（4）稀溶液进口，预热器（4）稀溶液出口连接蒸汽发生器（5）稀溶液进口，蒸汽发生器（5）中的烟气进口通入经电或袋除尘的余热烟气对蒸汽发生器（5）中稀溶液加热蒸发，蒸汽发生器（5）中的烟气出口连接预热器（4）烟气进口对预热器（4）中的稀溶液进行预热，预热器（4）预热后的烟气通过引风机（13）送至吸湿塔（1）中；所述蒸汽发生器（5）中稀溶液经加热蒸发后的水蒸气出口连接蒸发器I（9）的水蒸气入口，蒸发器I（9）水蒸气出口连接ORC预热器II（10），ORC预热器II（10）中冷凝水出口通过截止阀（11）连接到储水池，蒸汽发生器（5）中稀溶液经加热蒸发后剩余的吸湿剂出口通过浓溶液泵（6）连接ORC预热器I（7）吸湿剂进口，ORC预热器I（7）吸湿剂出口连接蒸发器II（8）吸湿剂进口，蒸发器II（8）吸湿剂出口连接吸湿塔（1）顶部的吸湿剂进口；
所述热泵循环包括冷凝器II（3）、蒸发器II（8）、压缩机（19）、储液罐II（20）、电磁阀（21）、干燥过滤器（22）和热力膨胀阀（23）；蒸发器II（8）中的工质蒸气出口依次通过压缩机（19）连接冷凝器II（3）工质蒸气进口，冷凝器II（3）中工质被稀溶液冷流体冷凝后从冷凝器II（3）工质出口流出，冷凝器II（3）工质出口连接储液罐II（20），储液罐II（20）依次通过电磁阀（21）、干燥过滤器（22）和热力膨胀阀（23）连接到蒸发器II（8）的工质入口，形成热泵循环；
所述ORC动力循环包括ORC预热器I（7）、蒸发器I（9）、ORC预热器II（10）、气液分离器（14）、透平（15）、冷凝器I（16）、储液罐I（17）和工质泵（18）；储液罐I（17）中的循环工质出口通过工质泵（18）后分成两路，一路连接ORC预热器I（7）的循环工质进口，另一路连接ORC预热器II（10）循环工质进口，ORC预热器I（7）循环工质出口连接到气液分离器（14）循环工质进口，ORC预热器II（10）循环工质出口连接到气液分离器（14）循环工质进口，气液分离器（14）底部的循环工质液体出口连接蒸发器I（9）的循环工质液体进口，蒸发器I（9）顶部的循环工质出口连接气液分离器（14）循环工质进口，气液分离器（14）的工质蒸气出口连接至透平（15）高压气体进口，透平（15）的乏汽出口经过冷凝器I（16）后返回到储液罐I（17）中，形成ORC动力循环。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103195526A (zh) * 2013-04-22 2013-07-10 重庆大学 基于超临界有机朗肯循环的冷电联产复合***
CN205779061U (zh) * 2016-06-03 2016-12-07 北京中矿博能节能科技有限公司 煤矿瓦斯梯级热电冷联供***
CN106500122B (zh) * 2016-09-08 2019-02-15 中国科学院工程热物理研究所 一种消除燃煤电站烟囱白雾同时回收烟气余热和水的***和方法
CN107014109A (zh) * 2017-05-11 2017-08-04 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种梯级利用中低温余热的热电联供方法与装置
CN108775266B (zh) * 2018-06-11 2020-12-15 山东理工大学 一种用于高温烟气余热回收的跨临界二氧化碳动力循环与吸收式热泵复合的热电联产***
CN109751095A (zh) * 2019-01-16 2019-05-14 南京航空航天大学 梯级利用烟气废热浓缩溶液的水电联产***及工作方法
CN109855109B (zh) * 2019-03-07 2023-09-01 华北电力大学 一种电站锅炉排烟余热的深度回收装置及其方法

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