[发明专利]利用烟气废热产生的低温低压蒸汽进行海水淡化系统

说明书

技术领域

本发明涉及利用电厂锅炉的排烟废热产生低温低压的蒸汽进行海水淡化系统，特别适用于沿海和海岛的大型火力发电厂、钢铁厂。

背景技术

低温多效蒸馏(简称LT-MED)海水淡化技术具有使用寿命长、操作简单、运行可靠、产品水纯度高等优点而发展很快。但是，火力发电厂一般无法提供足量可直接用于LT-MED装置的低温低压蒸汽，因此现有与火力发电厂配套建设的LT-MED装置多采用从汽轮机抽取压力不低于2.2atm的中压蒸汽，通过蒸汽压缩装置(简称TVC)进行减温减压(中压蒸汽和回流低压蒸汽混合)后作为LT-MED装置的热源驱动。由于抽取的中压蒸汽未在汽轮机中充分膨胀做功，导致机组发电效率降低和LT-MED装置运行成本较高，未能充分体现LT-MED装置可利用低品位蒸汽进行海水淡化的技术优势。

同时，随着脱硫技术的发展和对气-气换热器(简称GGH)认识的深入，人们发现GGH存在施工周期长、结构复杂、运行可靠性低、基建投资大、不能增加环保作用等缺点。因此，近年来在新建烟气脱硫系统中已基本取消GGH。在没有安装GGH的脱硫系统中，为使进入脱硫系统的烟气温度(125℃左右)降至吸收塔的工作温度(50℃左右)，需大量喷淋水和浆液，导致耗水量巨大(以1000MW机组为例，需增加耗水62t/h)。以此方式进行烟气减温，不仅增加水耗和烟气阻力，且浪费了巨大的锅炉排烟废热。

为降低进入脱硫系统的烟气温度，同时回收该烟气的废热，大型火力发电厂开始使用低温省煤器(也称低压省煤器)。低温省煤器利用温度较低的凝结水为吸热介质，与烟气进行气-水换热后(原烟气温度由125℃降至85℃左右)，将升温后的凝结水回补至低压加热器，以减少低压加热器的蒸汽用量。但从低温省煤器的实际使用效果看，主要存在系统管路长、管路材质要求高(不锈钢)、压头损失大、回水压力控制难等问题，而且这些存在的问题在短期内难以解决。

基于对上述问题的考虑，如何利用大型火电厂现有条件为LT-MED装置提供廉价优质、可直接使用的低温低压蒸汽，如何将烟气废热得到高效而经济地利用，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

为充分利用大型火力发电机组的锅炉排烟废热，提高脱硫效率和减少脱硫耗水量，克服目前TVC-LT-MED系统存在需以中压蒸汽作为驱动热源而影响机组发电效率的问题，并降低LT-MED的运行能耗，本发明提供一种烟气废热回收器、低压低温蒸汽发生器和LT-MED的组合，回收火力发电厂的排烟废热以产生低温低压蒸汽用于海水淡化系统，同时该系统还可以利用其它压力较高的富余蒸汽进行海水淡化，实现系统的多工况运行。为此，本发明采用如下技术方案：

利用烟气废热产生的低温低压蒸汽进行海水淡化系统，包括LT-MED装置，其特征在于：所述的LT-MED装置的第一效通过低温低压蒸汽管与一低温低压蒸汽发生器的蒸汽出口相通，在所述的低温低压蒸汽管路上设置有真空泵；所述的LT-MED装置第一效凝结水出水口通过凝结水管与一淡水箱的凝结水入口相通，在所述的凝结水管路上设置有凝结水泵；所述的低温低压蒸汽发生器的进水口通过高温淡水管与一烟气废热回收器的出水口相通，其出水口通过饱和水管与淡水箱的饱和水进口相通，在所述的饱和水管路上设置有饱和水泵；淡水箱的出口通过低温淡水管与烟气废热回收器的进水口相通，在所述的低温淡水管路上设置有淡水泵。前述系统利用一定量的淡水通过换热、闪蒸、凝结、混合等过程实现烟气废热回收和进行海水淡化。

利用烟气废热产生的低温低压蒸汽进行海水淡化系统，其特征在于：在高温淡水管路上设置一汽-水混合加热器，其进水口和出水口分别与烟气废热回收器的出水口和低温低压蒸汽发生器的进水口相通，其进汽口与中压蒸汽或富余蒸汽管相通；位于所述淡水泵出水测的低温淡水管路分设总管路和旁路两支路，总管路上设有主管路隔离阀，并与烟气废热回收器进水口相通，旁路上设有旁路连通阀，并与汽-水混合加热器的入水口相通。前述设置能充分利用火力发电厂富余的压力较高的蒸汽，并解决在机组低负荷、机组停运工况下烟气废热不足的问题，实现本系统的多工况运行。

利用烟气废热产生的低温低压蒸汽进行海水淡化系统，其特征在于：所述烟气废热回收器上的烟气入口和出口分别与一引风机和一脱硫装置相通。其功能是完成水-气换热，即在利用水回收烟气废热的同时降低进入脱硫装置的烟气温度。