用于低温烟气的封闭式烟水热交换系统及工作方法
【专利说明】
[0001]技术领域:
本发明涉及一种用于低温烟气的封闭式烟水热交换系统及工作方法。
[0002]【背景技术】:
我国火力发电厂以煤炭为主要燃料，燃煤机组锅炉排放的烟气经脱硝、除尘、脱硫等传统环保设备后，烟气中的所含污染物仍较高，仍对环境危害较大。
[0003]传统燃煤发电机组环保装置主要包括:除尘器、脱硫塔和烟囱组成。传统环保设备不能利用低温烟气中的剩余热量；除尘器除尘效率不高，极易造成二次扬尘；脱硫塔对烟气硫氧化物中的三氧化硫脱去效果不明显且脱硫塔水耗过大；如在脱硫塔烟气下游不采用任何加热装置，经过脱硫塔喷淋后，烟囱中排烟温度较低，平均烟气温度低于50°C，造成烟囱出口烟气扩散半径较小，极易引起雾霾等大气光化学污染。所以综上所述，传统燃煤电厂环保设备能耗和水耗较高，且对多种污染物脱除效果不明显，对环境和电厂经济效益影响较大，在环保要求越来越高的今天，已不能满足国家和社会的相关指标要求。
[0004]在当今环保和能源形势下，降低燃煤机组污染物排放和进一步提高机组效率具有非常重要的现实意义。传统发电机组环保设备中的三氧化硫脱除率和粉尘脱除率已不能满足环保要求。本发明利用烟气冷却器将进入除尘器的烟气温度降低至烟气酸露点以下，为85°C ~100°C，此时烟气体积流量下降，进入除尘器的烟气流速下降，烟气在除尘器中的停留时间增大，可提高除尘器的烟气粉尘脱除率；同时由于烟气温度已降至烟气酸露点以下，烟气中的三氧化硫液滴会大量包覆在烟气粉尘颗粒上，三氧化硫会随着烟气粉尘在除尘器中被一同除去，大大增加烟气中三氧化硫的脱除率。
[0005]因烟囱中烟气的温度往往低于50°C，极易形成雾霾等大气光化学环境污染，本发明在脱硫塔出口处布置烟气加热器，提高至烟气水露点以上，为75°C ~85°C，增加烟囱出口烟气的扩散半径，避免雾滴在较低海拔的大气中形成，可有效减轻对大气环境的影响。
[0006]
【发明内容】
:
本发明的目的是提供一种用于低温烟气的封闭式烟水热交换系统，解决了烟气排放污染环境的问题。
[0007]上述的目的通过以下的技术方案实现:
一种用于低温烟气的封闭式烟水热交换系统，其组成包括:烟气冷却器，所述的烟气冷却器分别与除尘器、循环水栗、蒸汽加热器连接，所述的除尘器通过管道与引风机连接，所述的引风机通过管路与脱硫塔连接，所述的脱硫塔与烟气加热器连接，所述的烟气加热器与烟囱连接，所述的蒸汽加热器与凝结水加热器连接，所述的凝结水加热器与烟气加热器连接。
[0008]—种利用权利要求1所述的低温烟气的封闭式烟水热交换系统的工作方法，该方法包括如下步骤
首先，烟气冷却器入口烟温较高时，所述的烟气冷却器所吸收的烟气热量大于所述的烟气加热器所需对烟气放出的热量，关闭蒸汽加热器和凝结水加热器旁路，打开凝结水加热器和蒸汽加热器旁路，多余的热量用于加热汽轮机凝结水，提高机组经济性，反之，如果烟气冷却器入口烟温较低时，烟气冷却器所吸收的烟气热量小于烟气加热器所需对烟气放出的热量，打开蒸汽加热器和凝结水加热器旁路，关闭凝结水加热器和蒸汽加热器旁路，附加热量进入本系统，使烟气加热器足以将烟气温度提高至要求温度；
进入除尘器的烟气在经过烟气冷却器后，烟气温度降低至烟气酸露点以下，为85°C~100°C，烟气体积流量下降，除尘器中烟气流速下降，烟气停留时间增大，可提高除尘器的烟气粉尘脱除率；同时由于烟气温度已降至烟气酸露点以下，烟气中的三氧化硫液滴大量包覆在烟气粉尘颗粒上，三氧化硫会随着烟气粉尘在除尘器中被一同除去，大大增加三氧化硫的脱除率。同时也降低了脱硫塔的入口烟气温度，可有效降低脱硫塔水耗。
[0009]本发明的有益效果:
本发明在有效降低燃煤发电机组环境污染的同时，又可回收利用一部分低温烟气中的热量。利用循环水栗和多个换热设备可形成一个完整封闭的循环回路。当机组负荷较高，烟气冷却器入口烟温较高时，烟气冷却器所吸收的烟气热量大于烟气加热器所需对烟气放出的热量，关闭蒸汽加热器和凝结水加热器旁路，打开凝结水加热器和蒸汽加热器旁路，多余的热量用于加热汽轮机凝结水，提高机组经济性；反之，低负荷时，烟气冷却器入口烟温较低时，烟气冷却器所吸收的烟气热量小于烟气加热器所需对烟气放出的热量，打开蒸汽加热器和凝结水加热器旁路，关闭凝结水加热器和蒸汽加热器旁路，附加热量进入本系统，使烟气加热器足以将烟气温度提高至要求温度。
[0010]本发明在降低发电机组的污染物排放的同时，实现了发电机组经济性的进一步提高。所述系统结构简单、易于实现、安装方便，具有良好的应用前景，可进一步降低电厂运行费用，对电厂的节能环保产生明显的促进作用。
[0011]【附图说明】:
附图1是本发明的结构示意图。
[0012]【具体实施方式】:
实施例1:
一种用于低温烟气的封闭式烟水热交换系统，其组成包括:烟气冷却器1，所述的烟气冷却器分别与除尘器2、循环水栗8、蒸汽加热器6连接，所述的除尘器通过管道与引风机3连接，所述的引风机通过管路与脱硫塔4连接，所述的脱硫塔与烟气加热器5连接，所述的烟气加热器与烟囱9连接，所述的蒸汽加热器与凝结水加热7器连接，所述的凝结水加热器与所述的烟气加热器连接。
[0013]实施例2:
根据实施例1或2所述的用于低温烟气的封闭式烟水热交换系统，所述的烟气冷却器沿烟气流动方向布置在除尘器前，烟气冷却器利用循环水与烟气换热，降低烟气温度，换热元件材料可采用金属或非金属，并可采用光管或鳍片管型式，可将烟气温度降低至烟气酸露点以下，为85°C ~100°C，以提高除尘效率和三氧化硫脱除率。
[0014]实施例3:
根据实施例1或2所述的用于低温烟气的封闭式烟水热交换系统，所述的烟气加热器沿烟气流动方向布置在脱硫塔后，烟气加热器利用循环水与烟气换热，提高烟气温度，换热元件材料可采用金属或非金属，并可采用光管或鳍片管型式，可将烟气温度提高至烟气水露点以上，为75°C ~85°C，增大烟气在大气中的扩散半径，降低雾霾污染发生几率。
[0015]实施例4:
根据实施例1或2所述的用于低温烟气的封闭式烟水热交换系统，所述的蒸汽加热器沿循环水流动方向布置在烟气冷却器后，蒸汽加热器利用循环水与蒸汽换热，提高循环水温度，可采用管壳式或板式加热器。
[0016]实施例5:
根据实施例1或2所述的用于低温烟气的封闭式烟水热交换系统，所述的凝结水加热器沿循环水流动方向布置在蒸汽加热器后，凝结水加热器利用循环水与汽轮机凝结水换热，提高汽轮机凝结水温度，可采用管壳式或板式加热器。
[0017]实施例6:
根据实施例1，所述的循环水栗5为整个系统循环水提供流动动力，用以克服系统阻力，可采用离心式或轴流式水栗。
[0018]实施例7:
根据实施例1或2所述的用于低温烟气的封闭式烟水热交换系统，烟气进入除尘器的烟气在经过烟气冷却器后，烟气温度降低至烟气酸露点以下，为85°C ~100°C，烟气体积流量下降，除尘器中烟气流速下降，烟气停留时间增大，可提高除尘器的烟气粉尘脱除率；同时由于烟气温度已降至烟气酸露点以下，烟气中的三氧化硫液滴大量包覆在烟气粉尘颗粒上，三氧化硫会随着烟气粉尘在除尘器中被一同除去，大大增加三氧化硫的脱除率，同时也降低了脱硫塔的入口烟气温度，可有效降低脱硫塔水耗。
[0019]进入烟囱的烟气经过烟气加热器后，温度提高至烟气水露点以上，为75°C ~85°C，增加烟囱出口烟气的扩散半径，避免大气中低空雾滴的形成，可有效减轻燃煤发电机组对大气环境的影响，减少雾霾污染的发生几率。
【主权项】
1.一种用于低温烟气的封闭式烟水热交换系统，其组成包括:烟气冷却器，其特征是:所述的烟气冷却器分别与除尘器、循环水栗、蒸汽加热器连接，所述的除尘器通过管道与引风机连接，所述的引风机通过管路与脱硫塔连接，所述的脱硫塔与烟气加热器连接，所述的烟气加热器与烟囱连接，所述的蒸汽加热器与凝结水加热器连接，所述的凝结水加热器与烟气加热器连接。2.一种利用权利要求1所述的用于低温烟气的封闭式烟水热交换系统的工作方法，其特征是:该方法包括如下步骤 首先，烟气冷却器入口烟温较高时，所述的烟气冷却器所吸收的烟气热量大于所述的烟气加热器所需对烟气放出的热量，关闭蒸汽加热器和凝结水加热器旁路，打开凝结水加热器和蒸汽加热器旁路，多余的热量用于加热汽轮机凝结水，提高机组经济性，反之，如果烟气冷却器入口烟温较低时，烟气冷却器所吸收的烟气热量小于烟气加热器所需对烟气放出的热量，打开蒸汽加热器和凝结水加热器旁路，关闭凝结水加热器和蒸汽加热器旁路，附加热量进入本系统，使烟气加热器足以将烟气温度提高至要求温度； 进入除尘器的烟气在经过烟气冷却器后，烟气温度降低至烟气酸露点以下，为85°C~100°C，烟气体积流量下降，除尘器中烟气流速下降，烟气停留时间增大，可提高除尘器的烟气粉尘脱除率；同时由于烟气温度已降至烟气酸露点以下，烟气中的三氧化硫液滴大量包覆在烟气粉尘颗粒上，三氧化硫会随着烟气粉尘在除尘器中被一同除去，大大增加三氧化硫的脱除率，同时也降低了脱硫塔的入口烟气温度，可有效降低脱硫塔水耗。
【专利摘要】<b>本发明涉及一种用于低温烟气的封闭式烟水热交换系统及工作方法。我国火力发电厂以煤炭为主要燃料，燃煤机组锅炉排放的烟气经脱硝、除尘、脱硫等传统环保设备后，烟气中的所含污染物仍较高，仍对环境危害较大。一种用于低温烟气的封闭式烟水热交换系统，其组成包括：烟气冷却器（</b><b>1</b><b>），所述的烟气冷却器分别与除尘器（</b><b>2</b><b>）、循环水泵（</b><b>8</b><b>）、蒸汽加热器</b><b>(6)</b><b>连接，所述的除尘器通过管道与引风机</b><b>(3)</b><b>连接，所述的引风机通过管路与脱硫塔</b><b>(4)</b><b>连接，所述的脱硫塔与烟气加热器</b><b>(5)</b><b>连接，所述的烟气加热器与烟囱</b><b>(9)</b><b>连接，所述的蒸汽加热器与凝结水加热</b><b>(7)</b><b>器连接，所述的凝结水加热器与所述的烟气加热器连接。本发明应用于烟气排放换热。</b>
【IPC分类】F22D1/00, F23J15/06, F23J15/02
【公开号】CN105402755
【申请号】CN201510983673
【发明人】孙洪民, 叶欢, 郭飞, 姜孝国
【申请人】哈尔滨锅炉厂有限责任公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年12月24日