一种开式热泵的脱硫浆液闪蒸取热取水系统及方法与流程

1.本发明属于燃煤电厂烟气余热回收技术领域，具体属于一种开式热泵的脱硫浆液闪蒸取热取水系统及方法。


背景技术：

2.目前多数燃煤热电联产机组都采取了多项节能措施，冷端损失基本消除后，减少排烟损失成为机组节能潜力最大的一部分。回收烟气余热以降低排烟温度，减少排烟损失，可以有效提高机组能源利用效率。目前烟气余热回收主要采用间壁式换热器的方式。
3.燃煤电厂烟气排放是国内大气污染物的主要来源之一，湿法脱硫塔被国内燃煤电厂广泛采用。湿法脱硫装置处理过的烟气温度在45～55℃，烟气中含有大量的水蒸气，且处于饱和状态。“烟羽消白”即通过采取相应技术降低烟气排放温度和含湿量，收集烟气中过饱和水蒸气中的水分，减少烟气中可溶性盐、硫酸雾、有机物等可凝结颗粒物的排放。现有较常用的消白烟方案是直接加热方案(mggh)。
4.mggh方案有如下问题：
5.1、mggh方案需要在烟道中装设两个烟气换热器，占用烟道空间，而现有火电机组尾部烟道空间比较紧凑，通常无富余空间装设烟气换热器。
6.2、由于需要对尾部烟道进行改造，因此mggh方案需要火电机组停机进行，影响机组正常运行。
7.3、由于烟气换热器以烟气为换热介质，换热系数较低，需要较大的换热面积，因此烟气换热器通常较大，成本较高；烟气换热器长采用间壁式换热器，但由于燃煤烟气为含灰含酸气体，容易造成换热器的磨损与腐蚀，设备可靠性大多较差。


技术实现要素：

8.为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种开式热泵的脱硫浆液闪蒸取热取水系统及方法，能够消白烟，并且以浆液为换热介质，换热系数较高，不需要高成本的烟气换热器，成本较低，并且不需要占用烟道空间，布置灵活。
9.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
10.一种开式热泵的脱硫浆液闪蒸取热取水系统，包括塔体和与塔体连接的开式热泵，所述开式热泵包括溴化锂溶液进口泵、溴化锂溶液出口泵、发生器和冷凝器，所述塔体与真空泵连接，所述塔体包括左侧塔体和右侧塔体，所述左侧塔体的进口处设置布浆液管束，所述布浆液管束的进口与脱硫塔的出口连通，所述左侧塔体底部设置有冷浆液出口，所述冷浆液出口与脱硫塔进口连通；所述右侧塔体顶部设置有布液管束，所述布液管束的进口通过溴化锂溶液进口泵与发生器的出口连通，所述右侧塔体底部设置有溴化锂稀溶液出口，溴化锂稀溶液出口通过溴化锂溶液出口泵与发生器的进口连通；所述发生器的水蒸气出口与冷凝器的进口连通。
11.优选的，左侧塔体和右侧塔体之间设置有第二除雾器。
12.优选的，布浆液管束的上方设置有第一除雾器。
13.进一步，所述布浆液管束出口设置有多个浆液喷嘴，所述浆液喷嘴朝向左侧塔体底部。
14.优选的，所述真空泵的入口与右侧塔体连通，所述真空泵的入口处设置有隔板，所述隔板固定在塔体的内壁上。
15.优选的，所述布浆液管束的进口设置有浆液泵；所述冷浆液出口设置有冷浆液泵。
16.优选的，所述布液管束的出口设置有多个溴化锂溶液喷嘴。
17.优选的，所述发生器的进气口与汽轮机的抽汽出口连通。
18.一种基于上述任意一项所述开式热泵的脱硫浆液闪蒸取热取水系统的使用方法，打开真空泵，调节塔体内部至负压状态，脱硫塔中的脱硫浆液通过布浆液管束喷入左侧塔体中进行闪蒸，闪蒸后的水蒸汽进入右侧塔体中；发生器中的溴化锂浓溶液通入布液管束中喷入右侧塔体中与闪蒸后的水蒸汽结合得到溴化锂稀溶液，所述溴化锂稀溶液通过溴化锂溶液出口泵泵入发生器中，溴化锂稀溶液在发生器中进行蒸发，得到的水蒸气进入冷凝器中对热网回水进行加热。
19.优选的，所述闪蒸后的水蒸汽经过降温后得到的冷浆液通过冷浆液泵泵入脱硫塔。
20.与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
21.本发明提供一种开式热泵的脱硫浆液闪蒸取热取水系统，能够通过闪蒸的方式使脱硫浆液降温，从而降低烟气温度，降低烟气含水量，达到消白烟的效果，并且通过闪蒸的方式从高温的脱硫浆液提取出的携带潜热的水蒸气被溴化锂浓溶液吸收，通过开式热泵输送给热网回水，达到热量回收与节水的效果，以浆液为换热介质，换热系数较高，不需要高成本的烟气换热器，成本较低，并且不需要占用烟道空间，布置灵活。改造现有塔体时不需要对火电机组进行停机，不影响机组正常运行。
22.进一步，左侧管和右侧管之间设置第二除雾器，防止冷却水喷嘴喷淋的小液滴飞溅到左侧管。
23.进一步，通过真空泵维持塔底真空，真空泵入口设置隔板，防止液滴进入真空泵。
附图说明
24.图1本发明一种基于开式吸收式热泵的脱硫浆液闪蒸取热取水系统示意图。
25.附图中：1-塔体、2-第一除雾器、3-溴化锂溶液进口泵、4-布浆液管束、5-浆液喷嘴、6-浆液泵、7-布液管束、8-真空泵、9-溴化锂溶液出口泵、10-溴化锂溶液喷嘴、11-隔板、12-冷浆液泵、13-发生器、14-第二除雾器、15-冷凝器。
具体实施方式
26.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
27.如图1所示，为本发明所述的开式热泵的脱硫浆液闪蒸取热取水系统，包括塔体1和开式热泵，塔体1与开式热泵连接用于回收热量；塔体1中包括第一除雾器2、布浆液管束4、浆液喷嘴5、浆液泵6、布液管束7、真空泵8、溴化锂溶液喷嘴10、隔板11、冷浆液泵12、第二除雾器14；开式热泵包括溴化锂溶液进口泵3、溴化锂溶液出口泵9、发生器13、冷凝器15。
28.所述塔体1呈u型管结构，所述u型结构的开口端呈收缩式结构；所述塔体1的内腔为负压环境。
29.第二除雾器14将塔体1分为左右两侧，第二除雾器14用于防止溴化锂溶液喷嘴10喷淋的小液滴飞溅到左侧塔体。
30.左侧塔体底部开有冷浆液出口，冷浆液出口位于塔体1的左侧管的开口端，冷浆液出口通过冷浆液泵12与脱硫塔进口连通，左侧塔体内从上到下依次设置有第一除雾器2和布浆液管束4，布浆液管束4上设置有浆液泵6和浆液喷嘴5，浆液喷嘴5在浆液管束4上沿其轴向方向均布，布浆液管束4进口与脱硫塔的浆液出口连通，用于向塔体1中喷洒脱硫浆液，所述浆液喷嘴5出口朝向右侧塔体底部，尽量扩散开设置，提高闪蒸效率。
31.右侧塔体中设置有布液管束7，布液管束7上设置有溴化锂溶液喷嘴10，布液管束7的进口通过溴化锂溶液进口泵3与发生器13出液口连通，左侧塔体底部设置有溴化锂稀溶液出口，溴化锂稀溶液出口通过溴化锂溶液出口泵9与发生器13的进口连通。
32.发生器13的出气口与冷凝器15进口相连，发生器13出来的水蒸气进入冷凝器15用于加热热网回水，冷凝水可作为热网补水或电厂补水，冷凝器15的温度可以调节，实现分级换热。
33.右侧塔体上还连接有真空泵8用于为塔体1抽真空，真空泵8入口设置隔板11，隔板11用于防止液滴进入真空泵8。
34.发生器13与汽轮机连接，汽轮机抽汽用于加热发生器13中的溴化锂稀溶液。
35.本发明所述开式吸收式热泵的脱硫浆液闪蒸取热取水系统的工作过程，具体如下：
36.打开真空泵8，使塔体1的内腔为负压环境，左侧塔体中，从脱硫塔来的脱硫浆液进入布浆液管束4，经过浆液泵6升压后，通过浆液喷嘴5将脱硫浆液喷淋破碎成小液滴，由于塔体1的内腔为负压环境，脱硫浆液液滴发生闪蒸，闪蒸出的水蒸气经过第一除雾器2除雾后进入右侧塔体，脱硫浆液降温得到冷浆液，冷浆液在左侧塔体中聚集后在冷浆液出口处通过冷浆液泵12升压后回到脱硫塔中。
37.左侧塔体闪蒸出的水蒸气经过第二除雾器14进入右侧塔体，发生器13中的溴化锂浓溶液进入布液管束7，经过溴化锂溶液进口泵3升压后，在右侧塔体中通过溴化锂溶液喷嘴10将溴化锂浓溶液喷淋破碎成小液滴，溴化锂浓溶液吸收左侧塔体闪蒸出的水蒸气得到溴化锂稀溶液，将闪蒸出的水蒸气降温冷凝，并与之混合后，在右侧管下部聚集，溴化锂稀溶液从右侧塔体底部聚集从溴化锂稀溶液出口流出，通过溴化锂溶液出口泵9升压后进入发生器13。
38.汽轮机抽汽为加热发生器13中的溴化锂稀溶液加热，发生器13出来的水蒸气进入冷凝器15用于加热热网回水，冷凝水可作为热网补水或电厂补水；得到的溴化锂浓溶液通入左侧塔体中。
39.真空泵8为塔体1抽真空，真空泵8入口设置隔板11，防止液滴进入真空泵。左侧管和右侧管之间设置第二除雾器14，防止溴化锂溶液喷嘴10喷淋的小液滴飞溅到左侧管。