[实用新型]一种梯级回收烟气余热的净化系统

说明书

本申请公开一种梯级回收烟气余热的净化系统及方法，净化系统包括净化塔、浆液取热泵、净烟气取热泵、余热回收器和除氧器补水泵；净化塔内由下向上依次设置整流取热层、净化喷淋层、脱浆层、接水层和净烟气取热层；余热回收器包括壳体和沿水流方向设于壳体内的均流器、预热器和再热器；浆液取热泵、整流取热层和再热器之间形成取热循环回路；净烟气取热泵、净烟气取热层和预热器之间形成取热循环回路；空气预热器的热水出口通过除氧器补水泵连接除氧器。本申请对净化喷淋浆液和净化饱和烟气进行两级取热，实现湿法脱硫塔内对烟气中的低品位余热高效回收，并将取出热量用于锅炉除氧器补水的两级加热，提升除氧器进水温度，降低除氧器运行能耗。

技术领域

本申请涉及新能源与节能领域，具体涉及一种梯级回收烟气余热的净化系统。

背景技术

我国工业领域能源消耗量约占全国能源消耗总量的70，主要工业产品单位能耗平均比国际先进水平高出约30％。除了生产工艺相对落后、产业结构不合理等因素外，工业余热利用率低是造成单位工业产值能耗高的重要原因，我国能源利用率仅为33％左右，比发达国家低约10％，至少50％的工业能耗以各种形式的余热被直接排放或废弃。在被直接排放或废弃的余热中，以高温工业尾气形式排放进入的余热占比最大，超过余热总量的60％。我国工业余热资源丰富，广泛存在于工业各行业生产过程中，余热资源约占其燃料消耗总量的 17％-67％，其中可回收余热约占排放余热60％，余热利用率提升空间大，节能潜力巨大。工业余热回收利用被认为是一种“新能源”，近年来成为我国节能减排工作的重要内容。

目前，国内大型燃煤电厂应用的烟气脱硫方法(Flue Gas Desulfurization，简称FGD)，大多采用的是石灰/石灰石—石膏湿法脱硫工艺，其最佳工作温度为 50℃左右。而电站锅炉的排烟温度一般都设计在120℃～140℃范围，很少采用低于120℃的排烟温度。当锅炉排烟进入FGD的吸收塔后，通过喷淋方式将烟气温度降低到工作温度，不仅消耗了大量的水资源，增加了烟气排放量，也白白浪费了烟气降温区间的能源。出于节能增效目的，许多电厂现在空气预热器至FGD之间的烟道上装设了烟气换热器，将烟气温度降低到100℃～80℃后进入FGD吸收塔，以回收利用部分烟气余热。更多的是将烟气换热器安装在静电除尘器(ESP)人口，回收烟气余热兼顾降低烟温而提高除尘效率。实现了节能减排效果的同时，也带来了烟道及换热器受热面产生低温腐蚀的风险，其中烟气酸露点温度是最主要影响因素。未经降温的锅炉排烟温度至FGD吸收塔工作温度之间有80℃～60℃的温差，如果全部依靠喷水蒸发降温，其耗水量是十分可观的。目前，绝大多数烟气冷却器设计的出口烟温一般在90℃左右，只能回收烟气中的部分热量。

在湿法脱硫塔内回收冷却器后低于90℃烟气中的热量，可有效避免换热器因酸露点腐蚀及湿法脱硫塔耗水量大的问题，但存在以下问题：1、现有湿法脱硫系统主要承担烟气净化功能，难以在不影响烟气净化效率的前提下实现低品位余热取出；2、湿法脱硫塔内气液两相流动强烈，洗涤液分布极不均匀且磨损性强，常规换热器难以适应长周期稳定运行；3、湿法脱硫塔内取热余热品位低，难以回收利用。目前在湿法脱硫塔内对烟气中的低品位余热进行高效回收领域还处于空白。

实用新型内容

本申请提供一种梯级回收烟气余热的净化系统，对净化喷淋浆液和净化饱和烟气进行两级取热，实现湿法脱硫塔内对烟气中的低品位余热高效回收，并将取出热量用于锅炉除氧器补水的两级加热，提升除氧器进水温度，降低除氧器运行能耗。

一种梯级回收烟气余热的净化系统，包括净化塔、浆液取热泵、净烟气取热泵、余热回收器、除氧器补水泵和连接管路；

所述净化塔的塔壁上设有烟气进口、顶部设有烟气出口，烟气进口与烟气出口之间的塔体内由下向上依次设有整流取热层、净化喷淋层、脱浆层、接水层和净烟气取热层；

所述余热回收器包括壳体、均流器、预热器和再热器，所述壳体的一端设置余热回收器进水口、另一端设置余热回收器出水口，所述均流器、预热器和再热器在壳体内沿水流方向依次设置，所述预热器和再热器各自独立地设有进水口和出水口；