一种用于烟气脱白的自循环装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及燃煤发电脱硫工艺中烟气回收用的节能环保装置及方法技术领域，尤其涉及一种用于烟气脱白的自循环装置。该自循环装置包括脱白室和烟气换热器，脱白室内分别设有高压区和低压区，高压区和低压区之间通过蒸馏膜分隔，蒸馏膜用于在压差作用下、将高压区内的高温烟气中的水蒸汽选择性的过滤至低压区内；高压区和低压区分别与烟气换热器连接，烟气换热器用于回收利用水蒸汽的潜热，以使经过烟气换热器的低温烟气吸热升温为高温烟气。该装置既能利用水蒸汽的潜热加快烟气升温的过程，有效提高脱白效率，又能将烟气中被过滤剥离的水蒸汽的潜热进行回收再利用，并将回收的资源循环利用在烟气脱白流程中，以提高资源利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于烟气脱白的自循环装置
本技术涉及燃煤发电脱硫工艺中烟气回收用的节能环保装置
，尤其涉及一种用于烟气脱白的自循环装置。
技术介绍
燃煤发电是我国主要的发电形式，脱硫工艺消耗大量的水资源，因此，回收烟气中的水分成为燃煤电站节能减排的关键。经过脱硫之后的烟气中含有大量的水蒸汽，除去烟气中水蒸汽的过程俗称“脱白”。如何减少脱硫后水蒸汽及余热的排放，减少电厂排烟损失，从根本上解决“白烟”问题成为燃煤电厂面临的难题。目前常用的脱白方法包括冷凝法、吸收法和膜法。冷凝法是利用冷却水吸收水蒸汽的潜热，从而使水蒸汽冷凝的方法，该方法不能充分回收利用烟气中水蒸汽的潜热，而且设备投资较大；吸收法是以具有吸湿性能的溶液作为除湿剂，完成水蒸汽潜热的释放和吸收，相比于冷凝法，该法回收水分及余热的潜力更大，且缺点在于须配套溶液再生及处置系统；膜法虽然能够实现水蒸汽与烟气的分离，但完全不能回收利用水蒸汽的潜热，造成能量的浪费。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本技术要解决的技术问题是提供了一种用于烟气脱白的自循环装置，实现高效脱白的同时，还能有效回收利用热能和水资源，并将回收的资源循环利用在烟气脱白流程中，以提高资源利用率。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本技术提供了一种用于烟气脱白的自循环装置，包括脱白室和烟气换热器，所述脱白室内分别设有高压区和低压区，所述高压区和低压区之间通过蒸馏膜分隔，所述蒸馏膜用于在压差作用下、将所述高压区内的高温烟气中的水蒸汽选择性的过滤至所述低压区内；所述高压区和低压区分别与所述烟气换热器连接，所述烟气换热器用于回收利用所述水蒸汽的潜热，以使经过所述烟气换热器的低温烟气吸热升温为所述高温烟气。进一步的，所述烟气换热器包括烟气通道和水汽通道，所述烟气通道和水汽通道分别与所述高压区和低压区连通，所述低温烟气在烟气通道内与经过所述水汽通道内的水蒸汽之间产生换热作用，以使所述低温烟气吸热升温为所述高温烟气，并使所述水蒸汽降温为冷凝水。进一步的，所述烟气通道的进气口连通有烟气源，所述烟气通道的出气口与所述高压区连通。进一步的，所述水汽通道的入口与所述低压区连通，所述水汽通道的出口连通有冷凝水处理装置。进一步的，所述冷凝水处理装置通过冷凝水换热器连接供暖系统。进一步的，所述冷凝水处理装置通过混水器连接供暖系统。进一步的，所述脱白室的低压区与烟气换热器之间通过蒸汽压缩机连接。进一步的，所述蒸汽压缩机的压比范围为1.6-2.5。进一步的，所述蒸馏膜上均匀的排布有多个滤过孔。进一步的，所述滤过孔的孔径为1微米至1.5微米之间。(三)有益效果本技术的上述技术方案具有以下有益效果：本技术所述的用于烟气脱白的自循环装置包括脱白室和烟气换热器，脱白室内分别设有高压区和低压区，高压区和低压区之间通过蒸馏膜分隔，蒸馏膜用于在压差作用下、将高压区内的高温烟气中的水蒸汽选择性的过滤至低压区内；高压区和低压区分别与烟气换热器连接，烟气换热器用于回收利用水蒸汽的潜热，以使经过烟气换热器的低温烟气吸热升温为高温烟气。该装置既能利用水蒸汽的潜热加快烟气升温的过程，提高脱白效率，又能将烟气中被过滤剥离的水蒸汽的潜热充分回收再利用，并将回收的资源循环利用在烟气脱白流程中，以提高资源利用率。附图说明图1为本技术实施例的用于烟气脱白的自循环装置的结构示意图；其中，1、脱白室；2、蒸馏膜；3、蒸汽压缩机；4、烟气换热器；5、冷凝水处理装置；A1、烟气通道的进气口；A2、烟气通道的出气口；B1、水汽通道的入口；B2、水汽通道的出口；C、高压区；D、低压区。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不能用来限制本技术的范围。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。针对烟气“脱白”过程中水资源的大量消耗及热量的浪费问题，本实施例提出了一种适用于电厂烟气脱白的自循环装置，以实现自烟气中过滤出水蒸汽，以实现水蒸汽与烟气的分离，同时利用过滤出的水蒸汽中含有的余热(潜热)提高过滤前的烟气温度，为膜蒸馏过程提供更充足的动力，并在此基础上实现水资源及其携带的热量的完全回收利用。如图1所示，本实施例提供的用于烟气脱白的自循环装置包括脱白室1和烟气换热器4，其中，脱白室1作为水蒸汽自烟气中分离的场所，脱白室1内分别设有高压区C和低压区D，高压区C和低压区D之间通过蒸馏膜2分隔，由于烟气在烟气换热器4中被加热升温，其温度升高的同时压力升高，因此，进入脱白室1的高温烟气在蒸馏膜2的一侧形成高压区C，而与之相对的蒸馏膜2的另一侧为低压区D，由于蒸馏膜2具有选择性——仅水蒸汽可以通过，因此，本实施例的蒸馏膜2用于在膜两侧的压差作用下、将高压区C内的高温烟气中的水蒸汽选择性的过滤至低压区D内，换言之，在膜两侧的压差及蒸馏膜2选择性的作用下，烟气中的水蒸汽由高压区C内通过蒸馏膜2被过滤至低压区D内。脱白室1的高压区C和低压区D分别与烟气换热器4连接，烟气换热器4用于回收利用水蒸汽的潜热，以使经过烟气换热器4的低温烟气自水蒸汽的潜热中吸热升温后成为高温烟气，从而既能利用水蒸汽的潜热作为低温烟气的升温动力源之一，以加快烟气升温的过程，进一步提高高压区C内的烟气温度和压力，进而提高脱白效率，又能将高温烟气中被过滤剥离的水蒸汽的潜热充分回收再利用，并将回收的资源循环利用在烟气脱白流程中，形成一套自循环流程，以提高资源利用率。优选的，蒸馏膜2上均匀的排布有多个滤过孔，滤过孔用于对水蒸汽起到节流作用。需要说明的是：如果滤过孔的孔隙过小，会造成透过后的水蒸汽压力过低，而且会影响水蒸汽的透过率；如果滤过孔的孔隙过大，会造成膜两侧的压差过小，同样会影响水蒸汽的透过率，因此，为了保证蒸馏膜2的水蒸汽透过率，并能保证膜两侧的压力差以及低压区D内的压力稳定，优选滤过孔的孔径为1微米至1.5微米之间。为了便于排出过滤后的脱白烟气，优选在脱白室1的高温区连通有排气通道，当水蒸汽通过蒸馏膜2自烟气中分离后，高温区内余下的脱白烟气经由排气通道排出脱白室1，以便进入后续的烟气处理流程中。本实施例中，为了促进脱白室1内的水蒸汽与烟气的分离效率，在烟气源和脱白室1之间设有烟气换热器4。一方面，利用烟气换热器4使得过滤前的烟气温度得到有效提升，确保脱白室1内的高压区C压力稳定，并保证膜两侧的压力差稳定；另一方面，利用烟气换热器4回收水蒸汽的潜热，将过滤后的水蒸汽的潜热充分应用在与烟气之间的热交换中，无需增设多余的动力设备即可实现烟气升温升压的过程，该热交换过程既经济又环保无污染。优选的，烟气换热器4包括烟气通道和水汽通道，烟气通道和水汽通道分别与脱白室1的高压区C和低压区D连通，来自燃煤电厂的待升温的烟气可视为低温烟气，该低温烟气经过烟气通道内时、在烟气通道内与经过水汽通道内的水蒸汽之间产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于烟气脱白的自循环装置，其特征在于，包括脱白室和烟气换热器，所述脱白室内分别设有高压区和低压区，所述高压区和低压区之间通过蒸馏膜分隔，所述蒸馏膜用于在压差作用下、将所述高压区内的高温烟气中的水蒸汽选择性的过滤至所述低压区内；所述高压区和低压区分别与所述烟气换热器连接，所述烟气换热器用于回收利用所述水蒸汽的潜热，以使经过所述烟气换热器的低温烟气吸热升温为所述高温烟气。

【技术特征摘要】
1.一种用于烟气脱白的自循环装置，其特征在于，包括脱白室和烟气换热器，所述脱白室内分别设有高压区和低压区，所述高压区和低压区之间通过蒸馏膜分隔，所述蒸馏膜用于在压差作用下、将所述高压区内的高温烟气中的水蒸汽选择性的过滤至所述低压区内；所述高压区和低压区分别与所述烟气换热器连接，所述烟气换热器用于回收利用所述水蒸汽的潜热，以使经过所述烟气换热器的低温烟气吸热升温为所述高温烟气。2.根据权利要求1所述的自循环装置，其特征在于，所述烟气换热器包括烟气通道和水汽通道，所述烟气通道和水汽通道分别与所述高压区和低压区连通，所述低温烟气在烟气通道内与经过所述水汽通道内的水蒸汽之间产生换热作用，以使所述低温烟气吸热升温为所述高温烟气，并使所述水蒸汽降温为冷凝水。3.根据权利要求2所述的自循环装置，其特征在于，所述烟气通道的进气口连通有烟气源，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨俊玲，张振涛，杨鲁伟，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：新型
国别省市：北京,11