[发明专利]一种利用火电厂废热的节能型烟气污染物处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及火电厂污染物处理系统，具体为一种利用火电厂废热的节能型烟气污染物处理系统。

背景技术

随着我国对火电厂大气污染物排放标准的提高，所有新建、在建和现役火电机组都需要采用先进的烟气清洁排放技术以实现大气污染物的超低排放。根据现有的技术水平，基于烟气冷却和再热技术的烟气污染物协同处理工艺被公认为能实现燃煤电厂超低排放的主要技术路线。

其工作原理是，烟气冷却和再热技术包括两个气-水换热器，一个是烟气冷却器，通常位于空预器与静电除尘器之间的烟道上，通过介质水吸收烟气热量以降低烟气温度，目的是降低烟气温度以减少烟气体积流量、降低风机能耗、提高电除尘器除尘效率和三氧化硫脱除率；另一个是烟气再热器也称为烟气加热器，通常位于湿法脱硫装置或湿式电除尘器与烟囱之间的烟道上，在这个换热器中，用烟气冷却器排出的高温介质水加热脱硫后或湿法除尘后的冷烟气，通过提高烟气温度以提高烟气抬升高度、减少烟囱腐蚀和“白烟”的产生，高温介质水放热后温度降低，再回到烟气冷却器吸收高温烟气中的热量，实现热媒体的内循环和烟气热量的传递。

基于烟气冷却和再热技术的烟气污染物协同处理工艺的具体流程是：进入烟气冷却器的烟气温度在130℃左右，被70℃左右的介质水在烟气冷却器中冷却至90℃左右，介质水温度上升至100℃左右，90℃左右的烟气进入静电除尘器、湿法脱硫装置、湿式电除尘器后温度进一步降至50℃左右后进入烟气再热器，在烟气再热器中，100℃左右的介质水放热后温度降至70℃左右并被增压泵送回至烟气冷却器，而50℃左右的烟气吸收介质水释放的热量升温至80℃左右后通过烟囱排放。

在火电机组满负荷运行时，由于从空气预热器流出的排烟温度较高在130℃，烟气冷却器吸收的热量能够满足烟气再热换热器所需的热量。当火电机组在满负荷运行时但在冬季等气候环境下从空气预热器流出排烟温度较低或火电机组在非满负荷运行而导致从空气预热器流出排烟温度较低和烟气量减少时，由于烟气冷却器和烟气再热器的烟气出口温度需要维持与满负荷时相近的状态，因此烟气冷却器获得的热量不能满足烟气再热器的需要，此时通常需要补充一定量、一定参数的蒸汽加热烟气冷却器流出的热媒水，以确保烟气再热器出口的烟气温度达到80℃左右。根据已投运火电机组的实际运行经验，当火电机组负荷越低，所需补充的蒸汽量越多，烟气超低排放处理系统的能耗较大。以600MW火电机组为例，当机组在75%、50%和35%负荷下运行时，需补充的热量分别为1800kW、9000kW和9800kW。蒸汽的消耗是基于烟气冷却和再热技术的烟气污染物协同处理工艺的主要能耗之一，因此如何降低基于烟气冷却和再热技术的火电厂烟气污染物处理系统的能耗是当前火电厂面临的主要技术难题之一。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种利用火电厂废热的节能型烟气污染物处理系统，用于降低火电厂烟气污染物处理系统的能耗。

本发明采用的技术方案是，构建一种利用火电厂废热的节能型烟气污染物处理系统，上述系统包括烟气冷却器和烟气再热器，上述烟气冷却器和烟气再热器之间的介质水循环系统管道上设有蒸汽辅助加热器，上述烟气冷却器和烟气再热器之间还设有利用火电厂废热的节能支路，上述节能支路上设有第一类吸收式热泵，第一类吸收式热泵包括：吸收器，其进口管与烟气冷却器的介质水出口相通；冷凝器，其出口管与烟气再热器的进口管相通；蒸发器，其进口管与火电厂开式循环冷却水系统或闭式循环水系统冷却前的管路相通，其出口管与火电厂开式循环冷却水系统或闭式循环水系统冷却后的管路相通；发生器，其进口管与火电厂辅助蒸汽系统相通，其出口管与火电厂的疏水系统相通。

进一步地，上述蒸发器的进口管上还设有水泵。

进一步地，上述吸收器的进口管上还设有吸收器进口阀。

进一步地，上述冷凝器的出口管上设有冷凝器出口阀。

进一步地，上述蒸汽辅助加热器通过设有疏水阀的管道与发生器的出口管相通。

进一步地，上述火电厂辅助蒸汽系统通过设有蒸汽辅助加热器切断阀的支管与蒸汽辅助加热器相连，上述支管与发生器的进口管并联设置。

进一步地，上述发生器的进口管上还设有发生器蒸汽切断阀。

进一步地，上述烟气冷却器和蒸汽辅助加热器之间的管路上还设有介质水旁通阀。

进一步地，上述介质水循环系统还包括：介质水增压泵、介质水循环系统放水阀、介质水水箱、介质水补充阀。

进一步地，上述系统还包括锅炉、SCR反应器、空气预热器、烟气冷却器、静电除尘器、引风机、脱硫塔、湿式静电除尘器、烟气再热器、烟囱。