[发明专利]一种基于开式热泵的脱硫浆液闪蒸分级换热系统及方法

说明书

本发明公开一种基于开式热泵的脱硫浆液闪蒸分级换热系统及方法，一包括脱硫浆液闪蒸塔体和与脱硫浆液闪蒸塔体连接的开式热泵，所述脱硫浆液闪蒸塔体中设置有换热器，所述换热器用于对所述脱硫浆液闪蒸塔体中的水蒸气进行一级换热，一级换热后得到的冷凝水与脱硫浆液闪蒸塔体中的冷浆液混合用于调节冷浆液的浓度，所述开式热泵用于向脱硫浆液闪蒸塔体中通入溴化锂浓溶液实现一级换热后剩余水蒸气的二次换热。本发明通过对换热器和开式热泵的换热量的分配实现分级换热，可精确控制闪蒸时换热器冷凝下的冷凝水的量，控制冷浆液的浓度，实现脱硫塔内的水平衡的控制，同时节约了水资源的利用。

技术领域

本发明属于燃煤电厂烟气余热回收技术领域，具体属于一种基于开式热泵的脱硫浆液闪蒸分级换热系统及方法。

背景技术

目前多数燃煤热电联产机组都采取了多项节能措施，冷端损失基本消除后，减少排烟损失成为机组节能潜力最大的一部分。回收烟气余热以降低排烟温度，减少排烟损失，可以有效提高机组能源利用效率。

燃煤电厂烟气排放是国内大气污染物的主要来源之一，湿法脱硫塔被国内燃煤电厂广泛采用，现常用闪蒸的方式对回收烟气产生的脱硫浆液进行降温得到冷浆液，冷浆液会重新通入脱硫塔中，脱硫塔水平衡是湿法脱硫机组的一个重要问题，若脱硫塔内水量过多，会导致脱硫塔涨池，影响下游石膏品质；若脱硫塔内水量不足，需要补充工艺，而闪蒸后得到冷浆液的浓度增大，需要加水对冷浆液的浓度进行调节后才能再次通入脱硫塔中，工艺繁琐，并且闪蒸后的水蒸气并没有被利用，造成了能源的浪费。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于开式热泵的脱硫浆液闪蒸分级换热系统及方法，通过分级换热、热量回收实现闪蒸罐中冷浆液浓度的控制，精准控制进入脱硫塔的水量，工艺简单，并避免了水资源的浪费。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于开式热泵的脱硫浆液闪蒸分级换热系统，包括脱硫浆液闪蒸塔体和与脱硫浆液闪蒸塔体连接的开式热泵，所述脱硫浆液闪蒸塔体中设置有换热器，所述换热器用于对所述脱硫浆液闪蒸塔体中的水蒸气进行一级换热，一级换热后得到的冷凝水与脱硫浆液闪蒸塔体中的冷浆液混合用于调节冷浆液的浓度，所述开式热泵用于向脱硫浆液闪蒸塔体中通入溴化锂浓溶液实现一级换热后剩余水蒸气的二次换热。

进一步的，所述开式热泵包括溴化锂溶液进口泵、溴化锂溶液出口泵、发生器和冷凝器，所述溴化锂溶液进口泵的进口与发生器的出液口连通，所述发生器的出气口与冷凝器进口相，所述发生器的进口与溴化锂溶液出口泵连通，所述溴化锂溶液进口泵和溴化锂溶液出口泵与脱硫浆液闪蒸塔体连通。

进一步的，所述发生器的进气口与汽轮机的抽汽出口连通。

进一步的，还包括第二除雾器，所述第二除雾器将脱硫浆液闪蒸塔体分为左侧塔体和右侧塔体。

进一步的，所述左侧塔体的进口处设置布浆液管束，所述布浆液管束的进口与脱硫浆液闪蒸塔体的出口连通，所述换热器设置在布浆液管束上方，所述换热器与布浆液管束中间设置有第一除雾器。

进一步的，所述布浆液管束出口设置有多个浆液喷嘴，所述浆液喷嘴朝向左侧塔体底部。

进一步的，所述右侧塔体顶部设置布液管束，所述布液管束的进口与开式热泵的出口连通；所述右侧塔体底部设置有溴化锂稀溶液出口，所述溴化锂稀溶液出口与开式热泵的进口连接。

进一步的，所述脱硫浆液闪蒸塔体与真空泵连通，所述真空泵的入口处设置有隔板，所述隔板固定在脱硫浆液闪蒸塔体的内壁上。

本发明还提供一种基于开式热泵的脱硫浆液闪蒸分级换热系统的使用方法，通过换热器对脱硫浆液闪蒸塔体中水蒸汽进行一级换热，控制一级换热的换热量，得到的冷凝水对冷浆液的浓度进行调节，一级换热后剩余的水蒸气进入开式热泵，与溴化锂浓溶液结合，得到溴化锂稀溶液，在开式热泵中对溴化锂稀溶液进行蒸发浓缩，蒸发后得到的水蒸气与热网回水进行二级换热。