CN112426853A - 一种高效复合烟气水分回收***及方法 - Google Patents

一种高效复合烟气水分回收***及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112426853A
CN112426853A CN202011318076.0A CN202011318076A CN112426853A CN 112426853 A CN112426853 A CN 112426853A CN 202011318076 A CN202011318076 A CN 202011318076A CN 112426853 A CN112426853 A CN 112426853A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat exchanger
condensing heat
flue gas
condensing
exchange tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011318076.0A
Other languages
English (en)
Inventor
王一坤
张广才
柳宏刚
蔡文博
周平
魏星
刘辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
Xian Xire Boiler Environmental Protection Engineering Co Ltd
Original Assignee
Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
Xian Xire Boiler Environmental Protection Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd, Xian Xire Boiler Environmental Protection Engineering Co Ltd filed Critical Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
Priority to CN202011318076.0A priority Critical patent/CN112426853A/zh
Publication of CN112426853A publication Critical patent/CN112426853A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26—Drying gases or vapours
    • B01D53/265—Drying gases or vapours by refrigeration (condensation)
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D47/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D49/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by other methods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/002—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by condensation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chimneys And Flues (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高效复合烟气水分回收***及方法，尾部烟道依次经第一冷凝换热器、第二冷凝换热器、第三冷凝换热器、第四冷凝换热器及除雾器与烟囱的入口相连通，第一冷凝换热器及第三冷凝换热器中的换热管束水平布置，第二冷凝换热器及第四冷凝换热器中的换热管束垂直布置；第一冷凝换热器中的换热管束与第三冷凝换热器中的换热管束相串联，第二冷凝换热器中的换热管束与第四冷凝换热器中的换热管束相串联，该***及方法的换热效率高，同时能够实现对烟气中水分的回收。

Description

一种高效复合烟气水分回收***及方法
技术领域
本发明属于火力发电设备领域，涉及一种高效复合烟气水分回收***及方法。
背景技术
燃煤锅炉燃料燃烧后产生的烟气中含有大量水分，排放到大气中不仅造成极大的水资源浪费，而且烟气中的水分在烟囱中遇冷凝结成水沿壁面流下，会引起烟囱的腐蚀和结垢。将烟气中的水分回收并进行资源化利用，对于我国水资源匮乏地区的能源基地建设和经济发展具有重要意义。
湿法烟气脱硫作为目前燃煤电站锅炉应用最广泛的烟气脱硫技术，具有技术成熟、脱硫效率高等显著优点，但也存在耗水率高的缺点，由于烟气在脱硫塔内放热，蒸发了大量的脱硫浆液，增加了烟气中的水分含量，使脱硫塔出口烟气中的水分为饱和状态。采用技术手段对烟气中的水分进行回收利用，具有显著的节水效果，是燃煤电站实现节能节水运行的必然选择。
当烟气中的水分被冷凝后，大量的污染物如细微颗粒物、NH4 +、SOx以及Hg等有害物质一同被去除，甚至可以实现“零水耗”湿法烟气脱硫。将大量的冷凝水回收利用还能减少电厂用水量，这对我国西部“富煤少水”区域发展电力工业的意义尤为重大。
针对电厂烟气中水分回收，目前有所研究的主要有冷却冷凝、液体吸收和膜分离三种技术。其中针对燃煤烟气流量大、含尘高的特点，冷却冷凝技术相对具有更好的工程适应性，然而现有技术的缺点在于换热效率低，不能有效对烟气中水分的回收。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种高效复合烟气水分回收***及方法，该***及方法的换热效率高，同时能够实现对烟气中水分的回收。
为达到上述目的，本发明所述的高效复合烟气水分回收***包括尾部烟道、第一冷凝换热器、第二冷凝换热器、第三冷凝换热器、第四冷凝换热器、除雾器及烟囱；
尾部烟道依次经第一冷凝换热器、第二冷凝换热器、第三冷凝换热器、第四冷凝换热器及除雾器与烟囱的入口相连通，第一冷凝换热器的底部冷凝水出口、第二冷凝换热器的底部冷凝水出口、第三冷凝换热器的底部冷凝水出口、第四冷凝换热器的底部冷凝水出口及除雾器的底部出水口均与集水槽的入口相连通；
第一冷凝换热器及第三冷凝换热器中的换热管束水平布置，第二冷凝换热器及第四冷凝换热器中的换热管束垂直布置；
第一冷凝换热器中的换热管束与第三冷凝换热器中的换热管束相串联，第二冷凝换热器中的换热管束与第四冷凝换热器中的换热管束相串联。
还包括冷凝水收集池，其中，冷凝水收集池位于集水槽底部出口的正下方。
第四冷凝换热器中换热管束的数量多于第一冷凝换热器、第二冷凝换热器及第三冷凝换热器中换热管束的数量。
一种高效复合烟气水分回收的方法包括以下步骤：
1)燃煤电站锅炉燃烧后的烟气进入尾部烟道中，然后依次经第一冷凝换热器、第二冷凝换热器、第三冷凝换热器及第四冷凝换热器换热降温，使得烟气中的水蒸气达到过饱和状态并以烟气中的细颗粒为凝结核发生相变凝结，最后在重力的作用下落入集水槽中；
2)经换热降温后的烟气再进入到除雾器中进行水蒸气的脱除，然后经烟囱排出，其中，除雾器中脱除的水蒸气凝结后进入到集水槽中。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的高效复合烟气水分回收***在工作时，烟气与第一冷凝换热器、第二冷凝换热器、第三冷凝换热器及第四冷凝换热器中的换热管束内的冷却介质进行热量交换，其中，第一冷凝换热器及第三冷凝换热器中的换热管束串联，第二冷凝换热器及第四冷凝换热器中的换热管束串联，可以增大传热温压，提高换热效率。同时第二冷凝换热器及第四冷凝换热器中的换热管束垂直布置，可以起到高效收集冷凝液滴的作用。第四冷凝器的换热管束数量较多可以起到高效拦截液滴的作用，减轻除雾器的工作压力。将烟气温度降低至水蒸汽露点以下，使得烟气中的水蒸气发生冷凝，烟气中的NH4 +、SO2、微细颗粒物及Hg等溶于水的有害物质被冷凝水脱除，有效防止锅炉烟囱的腐蚀及结垢，同时冷凝水可用于脱硫塔用水或锅炉补水，可以缓解水资源紧张问题，具有良好的社会及经济效益。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，1为第一冷凝换热器、2为第二冷凝换热器、3为第三冷凝换热器、4为第四冷凝换热器、5为除雾器、6为冷凝水收集池、7为烟囱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1，本发明所述的高效复合烟气水分回收***包括尾部烟道、第一冷凝换热器1、第二冷凝换热器2、第三冷凝换热器3、第四冷凝换热器4、除雾器5及烟囱7；尾部烟道依次经第一冷凝换热器1、第二冷凝换热器2、第三冷凝换热器3、第四冷凝换热器4及除雾器5与烟囱7的入口相连通，第一冷凝换热器1的底部冷凝水出口、第二冷凝换热器2的底部冷凝水出口、第三冷凝换热器3的底部冷凝水出口、第四冷凝换热器4的底部冷凝水出口及除雾器5的底部出水口均与集水槽的入口相连通；第一冷凝换热器1及第三冷凝换热器3中的换热管束水平布置，第二冷凝换热器2及第四冷凝换热器4中的换热管束垂直布置；第一冷凝换热器1中的换热管束与第三冷凝换热器3中的换热管束相串联，第二冷凝换热器2中的换热管束与第四冷凝换热器4中的换热管束相串联。
本发明还包括冷凝水收集池6，其中，冷凝水收集池6位于集水槽底部出口的正下方；第四冷凝换热器4中换热管束的数量多于第一冷凝换热器1、第二冷凝换热器2及第三冷凝换热器3中换热管束的数量。
第一冷凝换热器1和第三冷凝换热器3中的换热管束采用金属材料，第二冷凝换热器2和第四冷凝换热器4中的换热管束既可以采用金属材料，也可以采用非金属材料。
除雾器5、第一冷凝换热器1、第二冷凝换热器2、第三冷凝换热器3及第四冷凝换热器4中的换热管束内用于冷凝烟气的介质，可以为水、空气或其他流体介质。
本发明所述的高效复合烟气水分回收的方法包括以下步骤：
1)燃煤电站锅炉燃烧后的烟气进入尾部烟道中，然后依次经第一冷凝换热器1、第二冷凝换热器2、第三冷凝换热器3及第四冷凝换热器4换热降温，使得烟气中的水蒸气达到过饱和状态并以烟气中的细颗粒为凝结核发生相变凝结，最后在重力的作用下落入集水槽中；
2)经换热降温后的烟气再进入到除雾器5中进行水蒸气的脱除，然后经烟囱7排出，其中，除雾器5中脱除的水蒸气凝结后进入到集水槽中。
本发明针对湿法烟气脱硫塔出口烟气湿度处于近饱和或过饱和状态的特点，通过冷凝换热使烟气温度降低至水蒸汽露点以下，从而使烟气中的水蒸气达到过饱和状态并以烟气中的细颗粒为凝结核发生相变凝结，烟气中的NH4 +、SO2、微细颗粒物及Hg等溶于水的有害物质可被冷凝水脱除，能有效防止锅炉烟囱7的腐蚀和结垢，同时冷凝水可用于脱硫塔用水或锅炉补水，可以缓解水资源紧张问题，具有良好的社会及经济效益。

Claims (4)

1.一种高效复合烟气水分回收***，其特征在于，包括尾部烟道、第一冷凝换热器(1)、第二冷凝换热器(2)、第三冷凝换热器(3)、第四冷凝换热器(4)、除雾器(5)及烟囱(7)；
尾部烟道依次经第一冷凝换热器(1)、第二冷凝换热器(2)、第三冷凝换热器(3)、第四冷凝换热器(4)及除雾器(5)与烟囱(7)的入口相连通，第一冷凝换热器(1)的底部冷凝水出口、第二冷凝换热器(2)的底部冷凝水出口、第三冷凝换热器(3)的底部冷凝水出口、第四冷凝换热器(4)的底部冷凝水出口及除雾器(5)的底部出水口均与集水槽的入口相连通；
第一冷凝换热器(1)及第三冷凝换热器(3)中的换热管束水平布置，第二冷凝换热器(2)及第四冷凝换热器(4)中的换热管束垂直布置；
第一冷凝换热器(1)中的换热管束与第三冷凝换热器(3)中的换热管束相串联，第二冷凝换热器(2)中的换热管束与第四冷凝换热器(4)中的换热管束相串联。
2.根据权利要求1所述的高效复合烟气水分回收***，其特征在于，还包括冷凝水收集池(6)，其中，冷凝水收集池(6)位于集水槽底部出口的正下方。
3.根据权利要求1所述的高效复合烟气水分回收***，其特征在于，第四冷凝换热器(4)中换热管束的数量多于第一冷凝换热器(1)、第二冷凝换热器(2)及第三冷凝换热器(3)中换热管束的数量。
4.一种高效复合烟气水分回收的方法，其特征在于，基于权利要求1所述的高效复合烟气水分回收***，包括以下步骤：
1)燃煤电站锅炉燃烧后的烟气进入尾部烟道中，然后依次经第一冷凝换热器(1)、第二冷凝换热器(2)、第三冷凝换热器(3)及第四冷凝换热器(4)换热降温，使得烟气中的水蒸气达到过饱和状态并以烟气中的细颗粒为凝结核发生相变凝结，最后在重力的作用下落入集水槽中；
2)经换热降温后的烟气再进入到除雾器(5)中进行水蒸气的脱除，然后经烟囱(7)排出，其中，除雾器(5)中脱除的水蒸气凝结后进入到集水槽中。
CN202011318076.0A 2020-11-23 2020-11-23 一种高效复合烟气水分回收***及方法 Pending CN112426853A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011318076.0A CN112426853A (zh) 2020-11-23 2020-11-23 一种高效复合烟气水分回收***及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011318076.0A CN112426853A (zh) 2020-11-23 2020-11-23 一种高效复合烟气水分回收***及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112426853A true CN112426853A (zh) 2021-03-02

Family

ID=74692853

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011318076.0A Pending CN112426853A (zh) 2020-11-23 2020-11-23 一种高效复合烟气水分回收***及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112426853A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113156049A (zh) * 2021-05-08 2021-07-23 西安热工研究院有限公司 一种烟气水分回收实验装置
CN115814578A (zh) * 2023-02-09 2023-03-21 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 一种燃氢供能装置水汽回收节能箱***

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113156049A (zh) * 2021-05-08 2021-07-23 西安热工研究院有限公司 一种烟气水分回收实验装置
CN115814578A (zh) * 2023-02-09 2023-03-21 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 一种燃氢供能装置水汽回收节能箱***

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107321124B (zh) 燃煤电厂节能除尘增效协同智能化调控除白***及方法
CN110425902A (zh) 一种湿法脱硫后烟气余热回收利用***及方法
CN102407070B (zh) 一种烟气余热回收利用与除尘净化复合型设备
CN207379110U (zh) 一种节能节水型燃煤锅炉湿烟气深度综合处理***
CN108194939B (zh) 一种用于火电厂余热梯级利用和消白烟的装置及方法
CN102980171A (zh) 一种燃煤锅炉烟气余热深度回收利用与烟气冷凝脱硫除尘用省煤器
CN203336624U (zh) 一种烟气的水分回收***
CN104235864A (zh) 一种烟气的水分回收***和方法
CN206823458U (zh) 一种燃煤电厂节能除尘增效协同智能化调控除白***
CN107084384A (zh) 一种火电厂锅炉排烟余热与水分双回收利用***
CN112426853A (zh) 一种高效复合烟气水分回收***及方法
CN112426842A (zh) 一种带暖风功能的烟气取水***及方法
CN103203154A (zh) 水冷管式凝水除尘器
CN202869197U (zh) 用于褐煤干燥***的尾气处理装置和褐煤干燥***
CN111023076A (zh) 一种烟气余热全热梯级深度回收的全开式吸收热泵
CN110124347A (zh) 一种节水节能型烟气净化装置及方法
CN203963990U (zh) 一种基于烟气余热回收及再热技术的锅炉节能减排***
CN203196508U (zh) 水冷管式凝水除尘器
CN111578303A (zh) 一种梯级回收烟气余热的净化***及方法
CN208952142U (zh) 一种烟气综合处理装置
CN103614509B (zh) 一种全过程回收余热的碳钢转炉干法布袋除尘工艺及其装置
CN107101216B (zh) 一种返抽防漏型原净烟气回热式换热***及其工作方法
CN213824132U (zh) 一种高效复合烟气水分回收***
CN213810698U (zh) 一种双烟道布置的高效烟气水分回收***
CN204665323U (zh) 一种基于氟塑料换热器的烟气中水回收***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination