[发明专利]一种中低温烟气余热和水资源深度回收及烟气脱白达标排放装置

说明书

本发明涉及一种中低温烟气余热和水资源深度回收及烟气脱白达标排放装置，属于资源与环境技术领域。该中低温烟气余热和水资源深度回收及烟气脱白达标排放装置，由溶液吸湿循环、热泵循环和ORC动力循环耦合而成。该装置能高效回收烟气余热，还能回收烟气中固有的水蒸气或在湿法脱硫过程中带入水蒸气的余热，同时制取可回用于工艺过程或生活所需的淡水。本装置可广泛适用于燃煤、燃气或生物质燃料动力锅炉与工业锅炉，钢铁、有色冶金企业窑炉，水泥、陶瓷等建材窑炉，石油炼化、化肥生产等过程中排放烟气的余热和水资源深度回收及脱白达标排放。

技术领域

本发明涉及一种中低温烟气余热和水资源深度回收及烟气脱白达标排放装置，属于资源与环境技术领域。

背景技术

燃煤发电是我国最主要的发电形式，截至2015年，燃煤发电装机总容量占我国发电装机总容量的59%，燃煤电厂发电量占全国总发电量的67.9%，燃煤发电消耗标准煤11.5亿吨，约占全国煤炭消费总量42%。作为耗水耗能大户，巨大的水资源、能源消耗使得燃煤电站成为节能减排的重点。我国2005-2020年电力发展规划中明确提出了发电节水问题，必须着力发展适用于水资源短缺地区的节水型烟气污染控制技术；此外工业用水成本逐年升高，节水降耗需求迫切，经济有效的节水降耗措施对我国建设环境友好型、资源节约型社会意义重大。如何减少脱硫后水蒸汽及余热的排放，是燃煤电厂节水降耗的重点方向之一。对于其他燃气或生物质燃料动力锅炉与工业锅炉，虽然燃料的含硫量极低，不必作脱硫处理，但由于燃料本身氢含量较高，烟气中的水蒸汽含量依然很大，对烟气进行余热及水资源回收意义很大。且近年来，有专家指出，火电厂的“白烟”排放对空气的污染不容轻视，国家也出台了相关环保政策敦促火电厂进行技术改造，杜绝“白烟囱”现象。

目前使用的常规烟气“脱白”技术包括：在脱硫前的烟气与脱硫后的烟气间设置水环路，利用脱硫前烟气热量加热脱硫后含湿量饱和的烟气，或者让脱硫后的烟气与脱硫前温度较高烟气通过气-气换热器加热升温排放以防止“白烟囱”现象，这虽然解决了“白烟囱”现象，满足了环保要求，但却造成了余热资源及水资源的极大浪费。要实现节能减排与环保的双重要求，降低排放烟气的温度及含湿量是关键。常用的空气湿度调节方法主要包括冷凝除湿、液体吸湿剂吸收除湿、固体吸湿剂吸附除湿、膜法除湿等，但目前还缺乏能同时兼顾水资源及余热资源的回收及高效利用的技术。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种中低温烟气余热和水资源深度回收及烟气脱白达标排放装置。该装置可广泛适用于燃煤、燃气或生物质燃料动力锅炉与工业锅炉，钢铁、有色冶金企业窑炉，水泥、陶瓷等建材窑炉，石油炼化、化肥生产等过程中排放烟气的余热和水资源深度回收及脱白达标排放。该装置的显著特点为：①采用吸湿剂溶液吸收烟气中的水蒸气，并回收其汽化潜热；②采用热泵循环降低吸湿剂浓溶液的温度，增强吸湿能力，同时对稀溶液进行预热；③利用烟气余热实现吸湿剂溶液的循环再生；④利用蒸汽发生器中产生的水蒸气余热作为ORC发电系统的驱动热源，实现水蒸气余热的高效回收，同时获得可回用于工艺过程或生活所需的淡水。本发明通过以下技术方案实现。

一种中低温烟气余热和水资源深度回收及烟气脱白达标排放装置，由溶液吸湿循环、热泵循环和ORC动力循环耦合而成；