[发明专利]烟气水回收系统

说明书

技术领域

本发明属于烟气余热及水回收领域，具体涉及一种对燃烧装置排出的烟气冷却后进行水回收的烟气水回收系统。

背景技术

目前，在各类锅炉及炉窑的排烟中蕴含有大量的水资源，尤其是以天然气及高水分煤种为燃料产生烟气的含湿量较高，水蒸汽容积份额可达15％以上。而我国是一个干旱及缺水严重的国家，水资源人均占有量仅为世界平均水平的1/4，世界排名第121位；而且我国水资源分布极不均衡，北方地区(长江以北)国土面积占63.5％，水资源量仅占全国的19％，但我国85％以上的煤炭、石油及天然气资源分布在北方地区。可见，从烟气中回收水资源对缓减我国水资源紧张、保护地区生态环境及实现经济可持续发展具有特殊意义。

现有技术中烟气水回收系统中大多采用水作为冷却介质，以水为冷却介质的优点：比热容大、水侧的换热系数高，因而在相同换热温差及换热量下以水为冷却介质冷却烟气可使烟气冷却器体积及成本大幅减小。然而，在火力发电厂等常见的工业用能系统中水的温度一般不低于38℃，因此不足以与水露点温度以下烟气保持经济可行的换热温差。

另外，还可以采用环境空气作为冷却介质，这种以环境空气作为冷却介质的空冷技术具有很好的经济效益。尤其在我国北方地区，由于冬季较长，冬季气温可低至-30～-20℃，这就充分保证了以环境空气为冷却介质来实现烟气水回收的可行性与经济性。与水作为冷却介质相比，以环境空气作为冷却介质的优点是：环境空气方便易得不受地域限制、空冷技术成熟、换热器空气侧无腐蚀及污垢问题；以环境空气作为冷却介质的缺点是：使用环境空气作为冷却介质的烟气冷却器的体积及成本较大，而且，因烟气中往往含有酸性腐蚀性气体，低温烟气冷却器中受热面须采用价格昂贵的耐腐蚀钢材，这使得直接通过空气冷却烟气的技术方案的缺点更加突出。

另外，由于各种技术及经济性原因，各类锅炉及炉窑的排烟温度均在100℃以上，排烟中蕴含有大量的余热资源。目前，对烟气余热回收已有大量研究及应用，但在烟气水回收方面仍未有成熟技术路线。这是因为约100℃以上烟气与冷却介质之间的换热温差较大，因而通过某种工艺冷却烟气实现一部分烟气余热的回收相对容易；然而，若要同时实现烟气水回收，需将烟气冷却至烟气水露点以下(常见的烟气水露点在45～55℃之间)，这需要大量温度很低的冷却介质，而绝大多数工业用能系统并不具备对如此低温烟气进行冷却的条件。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种能够对燃烧装置排出的烟气冷却后对烟气中的水分进行高效低成本回收的烟气水回收系统。

本发明提供一种烟气水回收系统，通过对燃烧装置排出的烟气冷却后进行水回收，其特征在于,包括:冷却塔，通过引入冷空气对循环水进行冷却从而形成冷水；烟气冷却器，与燃烧装置相连通并且利用冷水作为冷却介质对烟气进行冷却并得到凝结水；凝结水回收装置，与烟气冷却器相连通用于储存凝结水；以及水循环装置，包含：用于输送冷水进入烟气冷却器中的第一管道、及连接烟气冷却器的进口和冷却塔的出口用于向冷却塔输送循环水的第二管道，其中，循环水进入冷却塔后被冷空气冷却为冷水，冷水经过第一管道进入烟气冷却器对烟气进行冷却后成为热水，热水经过第二管道后形成温水，温水进入冷却塔从而进行循环，冷水对烟气冷却器中的烟气进行冷却后，烟气中的水分凝结为凝结水，凝结水被凝结水回收装置回收。

在本发明提供的烟气水回收系统中，可以具有这样的特征，还包括：预热装置，用于对进入燃烧装置中的环境冷风进行预热，包含：用于输送环境冷风的送风机、连通烟气冷却器的出口和冷却塔的进口之间并且利用部分热水预热环境冷风的暖风器。

在本发明提供的烟气水回收系统中，还可以具有这样的特征：其中，第二管道包含：其中，第二管道包含：与暖风器并联的并联部分管道、连接烟气冷却器的出口和并联部分管道一端的热水部分管道、及连接并联部分管道另一端和冷却塔进口的温水部分管道。

在本发明提供的烟气水回收系统中，还可以具有这样的特征：其中，并联部分管道上设有控制进入暖风器中热水的流量的调节阀。

在本发明提供的烟气水回收系统中，还可以具有这样的特征：其中，冷却塔是湿式冷却塔或干式冷却塔中的任意一种。

本发明还提供一种锅炉系统，其特征在于，包括：制粉系统、送风送粉系统、锅炉主机系统和烟气净化系统，还包括：上述的烟气水回收系统。

发明的作用与效果