[发明专利]一种利用热泵再热烟气的节能系统及其使用方法

说明书

技术领域

本发明属于能源综合利用技术领域，具体涉及一种利用热泵再热烟气的节能系统及其使用方法，尤其适用于有湿法脱硫的燃煤电厂。

背景技术

火力发电厂消耗了我国煤炭总产量的50％，其排烟热损失与循环水热损失是电站系统中各项热损失中最大的两项，其中排烟热损失占锅炉总热损失的80％甚至更高，而在纯凝工况下，发电厂约有45％的热量通过循环水在冷却塔耗散。因此，对这两部分的余热进行回收利用，将有利于进一步提高火电厂的能源利用效率。

目前，随着环保政策要求的提高，各火力发电厂都基本利用湿法脱硫技术对烟气进行脱硫处理，以降低烟气中SO₂的含量。但是，由此存在两个问题：一是进入湿法脱硫装置的烟气温度过高，不仅降低了脱硫效率，还增加了水分的蒸发损失；二是湿法脱硫装置出口的烟气温度一般为50℃左右，由此烟气尾部产生了“石膏雨”现象，污染环境。虽然采用GGH设备，可以提高湿法脱硫装置的出口烟气温度，但其浪费热量严重，增加了热损失。国际上对烟气排烟温度都有着相关规定，如德国规定排烟温度不得低于72℃，英国规定不得低于80℃，日本则规定不得低于90～110℃。我国虽然暂时无相关的排烟温度强制规定，但是随着环境问题日益严峻，各行业排污标准渐趋严苛。因此，如何进一步有效的降低湿法脱硫装置进口烟气温度，提高其出口烟气温度，对电厂的节能降耗及环境保护，起到至关重要的作用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，按照“温度对口，梯级利用”的用能原则提供一种设计合理，性能可靠，有利于提高电厂综合能效及环境保护的利用热泵再热烟气的节能系统及其使用方法；包括如下内容：

一种利用热泵再热烟气的节能系统，所述的利用热泵再热烟气的节能系统包括省煤器、空气预热器、烟气余热深度回收装置、湿式脱硫装置、气-水换热器、烟囱；

所述的省煤器、空气预热器、烟气余热深度回收装置、湿式脱硫装置、气-水换热器与烟囱通过管路依次相连；

优选地，所述的利用热泵再热烟气的节能系统还包括汽轮机、吸收式热泵、冷却塔、凝汽器、烟气管道A、烟气支路A、烟气支路B、闭式循环水管路A、闭式循环水管路B、循环水供水管、循环水回水管、循环水支路A和循环水支路B；

所述烟气管道A与空气预热器和烟气余热深度回收装置连接，所述吸收式热泵通过烟气支路A、烟气支路B分别与烟气管道A、烟气余热深度回收装置连接；

所述气-水换热器通过闭式循环水管路A、闭式循环水管路B与吸收式热泵连接；

所述凝汽器通过循环水供水管、循环水回水管与冷却塔连接，所述循环水供水管通过循环水支路A与吸收式热泵连接，所述循环水回水管通过循环水支路B与吸收式热泵连接。

优选地，所述的利用热泵再热烟气的节能系统中的吸收式热泵的驱动热源为经空气预热器换热后的高温烟气。

一种利用热泵再热烟气的节能系统的使用方法，烟气经过省煤器后，经空气预热器换热后的高温烟气通过烟气支路A进入吸收式热泵，来自循环水供水管的循环水经循环水支路A进入吸收式热泵，高温烟气驱动吸收式热泵回收循环水余热，加热来自闭式循环水管路A的闭式循环水，加热后的闭式循环水再由闭式循环水管路B进入气-水换热器，用以加热经湿式脱硫装置脱硫后的湿烟气；

吸收式热泵换热后的高温烟气经烟气支路B再流回烟气余热深度回收装置，吸收式热泵换热后的循环水经循环水支路B与来自于冷却塔的循环水汇合；

闭式循环水只在吸收式热泵与气-水换热器之间循环；气-水换热器可以将湿烟气加热至80℃及以上，烟气余热深度回收装置可以将高温烟气降温至100℃及以下。