[实用新型]一种燃煤烟气超低排放协同余热利用的系统

说明书

本实用新型提供了一种燃煤烟气超低排放协同余热利用的系统。系统包括烟风系统、热网水系统和循环水系统。烟风系统包括通过烟风通道依次连接的除尘器、高温余热回收装置、脱硫塔、低温余热回收装置和再热器等。高温余热装置与热网水系统之间设有管路相连。热网水系统和循环水系统通过热泵进行换热，使得循环水系统和脱硫塔出口烟气的低温低品位热源得到深度利用。锅炉空预器出口烟气依次进行除尘和降温、脱硫再降温，利用相变团聚和湍流团聚等作用深度脱除烟气中的细颗粒物、水分和可溶性盐，在烟气及汽机凝汽器循环水余热利用的同时实现烟气的超低排放。本实用新型具有低品位能量梯级利用效率高、烟气中污染物实现超低排放等优点。

技术领域

本实用新型涉及一种燃煤烟气超低排放协同余热利用的系统，属于热电联产技术领域。

背景技术

我国是以煤炭为主的能源消费大国。目前，现有燃煤电站为实现烟气的超低排放，在尾部烟道内依次增设了脱硝设备、静电除尘设备、湿法脱硫设备、湿式静电除尘设备等，但对微细颗粒物，尤其是粒径分布在0.1～1μm的颗粒脱除效果较差，而且这些微细颗粒物排放到大气中不易沉积，易造成雾霾，破坏大气环境，损害人体健康。现阶段，微细颗粒物控制技术的发展方向主要是通过物理或化学作用使小颗粒凝聚长大后脱除。凝聚基本原则是利用声场、电场、磁场等外场作用及在烟气中喷入少量化学团聚剂等措施来增进微细颗粒物间的有效碰撞接触，促使其团聚长大，以及利用饱和水汽在微细颗粒物表面核化凝结长大等。而湿法脱硫出口烟气处于饱和或过饱和的状态，为水分的核化凝结提供了充足的条件，是实现烟气水分回收和微细颗粒物的团聚凝并的理想位置。然而该位置烟气温度区间较低，通常烟温为50～55℃，对于沿海地区，可以海水作为冷却烟温的介质，而大部分内陆电厂，甚至缺水地区，很难找到合适的冷源。

同时，在燃煤电厂运行过程中，电除尘器，尤其布袋除尘器或电袋除尘器，其出口烟温通常在120℃甚至更高，直接进入脱硫塔会造成大量脱硫水蒸发，热量也伴随烟气排入大气，造成水分和能量的损失增加。该位置的余热回收空间较大，理论上可实现烟气温差从130℃到60℃左右的能量回收。另一方面，电厂汽轮机凝汽器循环水在冷却塔内通过蒸发实现32℃到20℃左右的温降，也存在较大低品质能量损失和水蒸发，是电厂节能和节水的重点突破方向。

随着我国对污染物排放要求的进一步提高，可溶性盐、SO3、以及重金属等物质的排放控制在电站燃煤锅炉中越来越受到重视，尤其部分地区出台了最新的燃煤电厂大气污染物排放标准中，明确提出了要消除烟囱出口的白烟。然而，通过直接加热方法将导致消耗巨大的能量。因此，如何根据电厂各系统设备间温度分布特征，合理的将电厂烟气污染物超低排放和烟气侧、循环水侧的低温余热回收利用结合起来，通过余热和烟气中的水分回收，同时利用烟气中低品位热能进行加热消白，从而达到节能、节水、减排的目的，是本申请的关键。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种燃煤烟气超低排放协同余热利用的系统，该系统通过热泵实现了烟气余热和循环水余热的深度回收，还通过相变团聚原理，实现了余热回收和烟气超低排放的协同。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种燃煤烟气超低排放协同余热利用系统，包括烟风系统、热网水系统和循环水系统；

所述烟风系统包括通过烟风通道依次连接的除尘器、高温余热回收装置、脱硫塔、低温余热回收装置和再热器，所述高温余热装置与所述热网水系统之间设有管路相连；

所述热网水系统包括热用户端、回水泵和混合器，所述高温余热回收装置包括依次连接的一级高温相变团聚余热回收器、高温侧湍流团聚器和二级高温相变团聚余热回收器，所述一级高温相变团聚余热回收器与所述热用户端、回水泵和混合器之间通过管路形成循环连接；所述回水泵还与所述二级高温相变团聚余热回收器和再热器及混合器之间依次设有热网水管路相连；