CN218626800U - 一种低品位烟气余热回收*** - Google Patents

一种低品位烟气余热回收*** Download PDF

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张久生
祖廷勇
杜鹏华
郝海斌
赵国庆
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Abstract

本实用新型涉及锅炉热力***设备领域,具体涉及一种低品位烟气余热回收***,包括相互连通的换热模块和回收模块,所述换热模块和所述回收模块分别与脱硫塔和除氧器连接以形成三道协同配合的循环回路对***余热进行回收,所述换热模块包括换热器和循环水箱,所述换热器分别接收来自所述脱硫塔的脱硫冲洗水和所述回收模块的循环水,所述回收模块包括热泵,所述热泵分别接收蒸汽和所述换热器中经换热处理后的循环水并利用二者加热除盐水,经处理后的脱硫冲洗水和除盐水通过管道回流到锅炉***中继续投入使用。本实用新型中的余热回收***有效提高了烟气余热回收率,还可有效缓解***内各装置部件的腐蚀现象从而延长锅炉***的使用寿命。

Description

一种低品位烟气余热回收***
技术领域
本实用新型涉及锅炉热力***设备领域,具体涉及一种低品位烟气余热回收***。
背景技术
随着我国对大气污染物排放要求的不断提高,相关产业的环保治理技术也在不断发展。在电力行业中,常规电厂锅炉热效率约为80%,在排烟温度为140°时,排烟损失约为8%,烟气中还有很大一部分热量未能被利用。为响应环保号召,在借鉴国外先进技术的基础并结合我国燃煤电厂实际情况,我国电厂目前多采用一种环保治理新技术和新工艺——低低温省煤器***进行余热回收。实际应用中,低低温省煤器***与电除尘技术相结合,将电除尘器入口烟气温度降至露点温度以下,大幅提高除尘效率的同时将高效捕捉SO3及减少PM2.5的排放,从而保证电厂满足大气污染物的排放要求;同时低低温省煤器还可将回收的余热进行再利用至脱硫岛处的烟气加热器,将脱硫出口净烟气温度抬升至安全温度以上,减轻了因排放温度较低而不能迅速消散的烟气在排放过程中形成的“灰飞”现象。
低低温省煤器***在节能减排方面达到了较好的效果,但其技术方案上仍存在待改善之处或有缺陷之处,例如:低低温省煤器***对余热的回收有限,对锅炉余热的回收效率有待进一步提高;烟气中含有腐蚀气体,而经过低温烟气换热器后的烟气温度已在酸露点以下,除尘器、烟道和风机等均存在被腐蚀的风险,低低温省煤器经长时间运转后常存在较严重的腐蚀现象,在常规使用约三年后需进行更换。因此,如何在提高锅炉余热回收率的同时延长余热回收***使用寿命的问题仍亟待解决。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种低品位烟气余热回收装置,用以解决现有技术中采用低低温省煤器余热回收率低、锅炉装置易被腐蚀的技术问题,以达到提高锅炉余热回收率、延长锅炉***使用寿命的技术效果。
为实现上述目的,本实用新型提供如下方案:
一种低品位烟气余热回收***,包括:换热模块和回收模块,所述换热模块和所述回收模块分别连接脱硫塔和除氧器;
所述换热模块包括换热器和循环水箱,所述换热器包括第一换热部和第二换热部,所述换热器第一换热部上的接收端和输出端分别连接所述脱硫塔和所述循环水箱,所述换热器第二换热部上的接收端和输出端连接所述回收模块,所述循环水箱输出端连接所述脱硫塔;
所述回收模块包括设置有第一供热部、第二供热部及吸热部的热泵,所述第一供热部接收端和输出端分别连接有蒸汽母管和疏水管道,所述第二供热部接收端和输出端通过循环管道分别与所述第二换热部的输出端和接收端连接,所述吸热部接收端和输送端分别连接有第一除盐进水母管和第二除盐进水母管,所述第二除盐进水母管连接有除氧器。
进一步的,所述回收***包括监测模块,所述监测模块包括若干个流量计,所述流量计设置于经所述热泵处理前和/或处理后气相/液相流经的任一管道上。
进一步的,所述回收模块包括循环泵,所述循环泵设置于连接所述第二换热部与所述第二供热部的管道上。
进一步的,所述循环水管上设置有定压补水装置,所述定压补水装置接收端连接有第三除盐进水母管。
进一步的,所述回收模块包括疏水回收单元,所述疏水回收单元包括依次设置在所述疏水管道上的疏水阀、疏水箱和疏水泵。
进一步的,所述疏水回收单元输出端与所述除氧器连接。
进一步的,所述换热器内设置有用于检测所述换热器第一换热部和第二换热部内流通介质的水质检测仪。
进一步的,所述第二除盐进水母管上设置有管道稳压泵。
进一步的,所述换热器为板式换热器。
进一步的,所述第一除盐进水母管上设置有旁路及其控制***,所述旁路连接所述第二除盐水进水母管,所述控制***控制所述旁路切换所述第一除盐进水母管连接所述热泵或所述第二除盐进水母管。
有益效果:
由以上技术方案可知,本实用新型的技术方案提供了一种低品位烟气余热回收***,本***通过换热模块和回收模块将氨法湿式脱硫塔中的烟气余热进行回收,有效提高了烟气余热回收率,同时辅以监测模块随时监测***各部水、汽流量以保障***稳定运行,同时该方案可有效缓解***内各装置部件的腐蚀现象,有效延长了锅炉烟道***的使用寿命,对发电厂的节能减排、可持续发展具有深远意义。
应当理解,前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的实用新型主题的一部分。
结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本实用新型教导的前述和其他方面、实施例和特征。本实用新型的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见,或通过根据本实用新型教导的具体实施方式的实践中得知。
附图说明
附图不意在按比例绘制。在附图中,在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见,在每个图中,并非每个组成部分均被标记。现在,将通过例子并参考附图来描述本实用新型的各个方面的实施例,其中:
图1是本申请实施例中回收***的结构示意图。
图中,各附图标记的含义如下:
1、换热器;2、循环水箱;3、热泵;4、蒸汽母管;5、疏水管道;6、循环管道;7、第一除盐进水母管;8、第二除盐进水母管;9、第三除盐进水母管;10、管道稳压泵;11、流量计;12、循环泵;13、定压补水装置;14、疏水阀;15、疏水箱;16、疏水泵;17、水质检测仪。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的和技术方案更加清楚,下面将结合本实用新型实施例,对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样定义,不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本实施例提供一种包括换热模块和回收模块的低品位烟气余热回收***,与常规手段中采用的低低温省煤器相比,该***通过换热模块和回收模块间各部件间的相互配合对锅炉烟气余热进行回收,有效提高了烟气余热回收率,且该***对锅炉***各部无腐蚀等负面影响,从而有效延长了锅炉***的使用寿命。
基于上述基本构思,本实施例中所涉及到的部件包括如图1所示的换热模块和回收模块,所述换热模块和所述回收模块分别与锅炉***各部如脱硫塔、除氧器等连接,形成不同的循环回路,从而实现余热回收。
其中,换热模块,所述换热模块包括换热器1和循环水箱2,所述换热器1包括第一换热部和第二换热部,所述第一换热部上的接收端和输出端分别连接有脱硫塔输出端和循环水箱2接收端,所述循环水箱2输出端连接所述脱硫塔接收端;
回收模块,所述回收模块包括设置有第一供热部、第二供热部及吸热部的热泵3,所述第一供热部接收端和输出端分别连接有蒸汽母管4和疏水管道5,所述第二供热部接收端和输出端通过循环管道6分别与所述第二换热部的输出端和接收端连接,所述吸热部接收端和输送端分别连接有第一除盐进水母管7和第二除盐进水母管8,所述第二除盐进水母管8连接有除氧器。
通过上述锅炉***中设置的低品位烟气余热回收***,将回收***中的所述换热模块和所述回收模块分别与锅炉***中的所述脱硫塔和所述除氧器连接,从而使锅炉***与烟气余热回收***中分别形成三道循环回路以提高烟气余热回收率。
上述三道循环回路中,其一为降低脱硫冲洗水含盐量的循环回路,该循环回路由所述脱硫塔、所述换热器1与所述循环水箱2形成,来自所述脱硫塔的脱硫冲洗水和所述回收模块的循环水分别经所述换热器1上的第一换热部接收端和第二换热部接收端进入所述换热器1内进行换热处理,并分别输送至所述循环水箱2和所述回收模块中,其中脱硫冲洗水在该循环回路中的流通路径具体为:所述脱硫塔上部除雾器冲洗水回水经管道输送至所述换热器1的第一换热部中,同时所述换热器1的第二换热部通过所述循环管道6接收来自所述回收模块中所述热泵3的循环水,汇集于所述换热器1中的脱硫冲洗水和循环水通过其上用于热量交换的所述第一换热部和所述第二换热部进行换热。以进入所述换热器1前水温为43℃的脱硫冲洗水和32℃的循环水为例,经所述换热器1进行换热处理后脱硫冲洗水和循环水的水温分别为34.4℃和38℃。冲洗水经所述换热器1进行换热处理后被输送至所述循环水箱2中,并经由所述循环水箱2进行调度以继续投入锅炉***中进行下一循环。在本实施例中,所述换热器1选用具有换热效率高、热损失小和使用寿命长等优点的板式换热器。在实际使用中,所述换热器1并不限于板式换热器,本领域技术人员可结合实际需求和实施场地等条件选择管壳式换热器、夹套式换热器和双管板换热器等其它类型的换热器。
循环回路其二为由所述换热器1和所述热泵3形成的闭式循环回路,循环水通过该循环回路在所述换热器1和所述热泵3间循环往复以进行余热回收,结合上述中循环路径一并以其内循环水水温变化为例,在所述换热器1中经换热处理后,38℃的循环水经所述循环管道6回流至所述热泵3中进行余热回收,进行余热回收后的循环水水温为32℃,再次通过所述循环管道6输送至所述换热器1进行下一循环。
循环回路其三为由所述热泵3和所述除氧器形成的循环回路,所述热泵3接收经所述换热器1进行换热处理后的循环水,并将其与来自所述蒸汽母管4的蒸汽共同加热来自所述第一除盐进水母管7的除氧水,经所述热泵3处理后的蒸汽冷凝水和除盐水分别经所述疏水管道5和所述第二除盐进水母管8输送/回流至锅炉***中、循环水输送至所述换热模块中进行下一循环。其中经加热并经所述第二除盐进水母管8输送至所述除氧器处的除盐水与常规余热回收手段如低低温省煤器相比,耗费更少的热源进行升温处理便可满足常规锅炉发电***中除氧器的使用需求。
通过上述三道循环回路的协同配合,将氨法湿式脱硫塔中的烟气余热进行回收,从而达到较低低温省煤器更高的烟气余热回收率。此外,经本***进行余热回收后的烟气温度在酸露点温度以上,其在排放过程中对锅炉***各部无腐蚀影响,从而保障锅炉***较常规三年一换的锅炉***具有更长的使用寿命,在节能减排及提高经济效益方面均起到积极作用。需说明的是,上述三道循环回路中示例中的具体温度仅作为余热回收效果的参考,具体实施时,***中循环回路管道内温度允许在一定范围内变化。
为随时掌握***运行状况,本实施例中的低品位烟气余热回收***还包括监测模块,其中所述监测模块包括若干个用于监测各路管道流量的流量计11,所述流量计11设置于经所述热泵3处理前和/或处理后气相/液相流经的任一管道上。在实际使用中,所述流量计11并不限于安装于上述中的管道部位,本领域技术人员可自行根据***的实际情况及实际需求自行确定所述流量计11及其安装位置。
在本实施例中,所述回收模块包括循环泵12,所述循环泵12设置于连接所述第二换热部与所述第二供热部的管道上,还包括定压补水装置13,所述定压补水装置13设置于所述循环管道6上,其接收端连接有第三除盐进水母管9。其中,所述循环泵12和所述定压补水装置13分别用于克服其所在的闭式循环回路中的压降及用于补充因管道设备阻力导致的压降,两者协同配合共同保障循环回路的稳定运行。此外,所述换热器1内还设置有用于检测所述第一换热部和第二换热部内流通介质的水质检测仪17,所述水质检测仪17用于检测流经所述换热器1的各循环回路中各水路的水质。如图1所示,所述第二除盐进水母管8上还设置有管道稳压泵10,所述管道稳压泵10用于控制经所述热泵3加热处理后通过所述第二除盐进水水母管8向锅炉***中的所述除氧器输送除盐水时的输送压力。
上述第三循环回路中,所述蒸汽母管4中的蒸汽经所述热泵3吸热后形成蒸汽冷凝水,该路蒸汽冷凝水通过所述疏水管道5进行输送,为保障该蒸汽冷凝水顺利输送从而保障所述热泵3及其连接的各循环回路的稳定运行,所述回收模块上设置有用于处理蒸汽冷凝水的疏水回收单元,所述疏水回收单元包括依次设置在所述疏水管道5上的疏水阀14、疏水箱15和疏水泵16,蒸汽冷凝水经上述各部输送以待后续处理。蒸汽冷凝水的后续处理包括直接排出或进行回收再利用,具体处理方式可根据电厂的实际需求来确定。在本实施例中,所述疏水管道5连接所述除氧器并通过与所述疏水回收单元各部协同向所述除氧器输送蒸汽冷凝水,从而进一步提高低品位烟气余热回收***对能源的回收利用率。
经过一段时间的使用后,烟气余热回收***需进行定期检修维护或***出现故障需进行抢修,本实施例中,所述第一除盐进水母管7上设置有旁路及其控制***,所述旁路连接所述第二除盐进水母管8,所述控制***控制所述旁路切换所述第一除盐进水母管7连接所述热泵3或所述第二除盐进水母管8,出现余热回收***需进行检修或抢修等情况时,所述控制***控制所述第一除盐进水母管7从与所述热泵3连接切换至与所述第二除盐进水母管8连接,从而可单独对回收***进行检修,不影响锅炉***其它各部的正常运行。
虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本实用新型的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰。因此,本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种低品位烟气余热回收***,其特征在于,包括:换热模块和回收模块;
所述换热模块包括换热器(1)和循环水箱(2),所述换热器(1)包括第一换热部和第二换热部,所述第一换热部上的接收端和输出端分别连接有脱硫塔输出端和循环水箱(2)接收端,所述循环水箱(2)输出端连接所述脱硫塔接收端;
所述回收模块包括设置有第一供热部、第二供热部及吸热部的热泵(3),所述第一供热部接收端和输出端分别连接有蒸汽母管(4)和疏水管道(5),所述第二供热部接收端和输出端通过循环管道(6)分别与所述第二换热部的输出端和接收端连接,所述吸热部接收端和输送端分别连接有第一除盐进水母管(7)和第二除盐进水母管(8),所述第二除盐进水母管(8)连接有除氧器。
2.根据权利要求1所述的一种回收***,其特征在于:所述回收***包括监测模块,所述监测模块包括若干个流量计(11),所述流量计(11)设置于经所述热泵(3)处理前和/或处理后气相/液相流经的任一管道上。
3.根据权利要求1所述的一种回收***,其特征在于:所述回收模块包括循环泵(12),所述循环泵(12)设置于连接所述第二换热部与所述第二供热部的管道上。
4.根据权利要求1所述的一种回收***,其特征在于:所述循环管道上设置有定压补水装置(13),所述定压补水装置(13)接收端连接有第三除盐进水母管(9)。
5.根据权利要求1所述的一种回收***,其特征在于:所述回收模块包括疏水回收单元,所述疏水回收单元包括依次设置在所述疏水管道上的疏水阀(14)、疏水箱(15)和疏水泵(16)。
6.根据权利要求5所述的一种回收***,其特征在于:所述疏水回收单元输出端与所述除氧器连接。
7.根据权利要求1所述的一种回收***,其特征在于:所述换热器(1)内设置有用于检测所述第一换热部和第二换热部内流通介质的水质检测仪(17)。
8.根据权利要求1所述的一种回收***,其特征在于:所述第二除盐进水母管(8)上设置有管道稳压泵(10)。
9.根据权利要求1所述的一种回收***,其特征在于:所述换热器(1)为板式换热器(1)。
10.根据权利要求1所述的一种回收***,其特征在于:所述第一除盐进水母管(7)上设置有旁路及其控制***,所述旁路连接所述第二除盐进水母管(8),所述控制***控制所述旁路切换所述第一除盐进水母管(7)连接所述热泵(3)或所述第二除盐进水母管(8)。
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