一种利用烟气余热深度冷凝除雾系统技术方案

本发明专利技术公开了一种利用烟气余热深度冷凝除雾系统，包括依次连接设置的发生室、脱硫塔和蒸发室，还包括冷凝器和吸收器；发生室和蒸发室与其两者之间的冷凝器和吸收器共同构成余热制冷循环系统；发生室内设有发生换热器，烟气由发生换热器内通过，发生室的腔室内还充有制冷剂‑吸收剂溶液；蒸发室内设有蒸发换热器，烟气由蒸发换热器内通过消除过饱和水蒸气并降低烟温。本发明专利技术利用工业低质余热制取冷源，适应性强、稳定性高，受季节影响较小，且制取的冷能用于对脱硫后湿烟气的深度冷凝，达到烟囱除雾消白的效果，可广泛应用于电站锅炉及工业锅炉烟囱湿烟羽治理。

A Deep Condensation and Mist Removal System Using Waste Heat of Flue Gas

The invention discloses a deep condensation and mist removal system utilizing waste heat of flue gas, which comprises a generating chamber, a desulfurization tower and an evaporation chamber connected in turn, and also includes a condenser and an absorber; a waste heat refrigeration cycle system is composed of a generating chamber and an evaporation chamber and a condenser and an absorber between them; a heat exchanger is arranged in the generating chamber, and the flue gas passes through the generating heat exchanger and a generating chamber. The chamber is also filled with refrigerant and absorbent solution, and the evaporation chamber is equipped with evaporation heat exchanger. The flue gas is removed from the evaporation heat exchanger by eliminating supersaturated water vapor and reducing the smoke temperature. The invention utilizes industrial low-quality waste heat to produce a cooling source, which has strong adaptability, high stability and little influence by season. The prepared cooling energy can be used for deep condensation of wet flue gas after desulfurization to achieve the effect of removing fog and whitening of the chimney, and can be widely used in the treatment of wet plume of power plant boilers and industrial boiler chimneys.

【技术实现步骤摘要】
一种利用烟气余热深度冷凝除雾系统
本专利技术涉及电站锅炉及工业锅炉烟囱烟羽治理
，尤其涉及一种利用烟气余热深度冷凝除雾系统。
技术介绍
为响应国家燃煤电厂环保工作要求，电站锅炉或工业锅炉通常对烟气进行脱硫脱硝处理后才会排放至烟囱。由于目前所使用的大多为湿式脱硫方式，导致排放至烟囱的为过饱和湿烟气。烟气经烟囱直接排放到大气中，与温度较低的环境空气接触，烟气在降温的过程中，烟气所含的过饱和水蒸气凝结成水滴，对光线产生折射和散射，从而在烟囱出口形成雾状的白色或者灰色的烟羽。湿烟羽的形成不仅造成视觉污染和环境污染，恶化城市景观，还会加剧雾霾的形成。热电厂烟囱的除雾消白不仅要取得城市景观方面的环境效益，还要收集烟气中含有的粉尘颗粒、硫酸盐、硝酸盐等等，对除尘和脱硫脱硝效率有极大的提高。燃煤电厂在治理环境污染的同时，有效利用能源也是重中之重。在工业生产中，余热回收利用是提高电厂经济运行，节约燃料的一条重要途径。热电厂的生产过程中存在各种余热，譬如烟气的余热，通常工业锅炉的空气预热器和省煤器是利用烟气的热量来加热燃烧所需要空气和加热给水，通过省煤器后的烟气余热就很少再利用。燃煤电厂热系统中存在着各种能级的余热，选择合适的余热利用场所，对提高能源利用效率起到至关重要的作用。目前，对于烟囱湿烟羽的治理，由湿烟羽的形成机理总结出三种解决方法：烟气加热法、烟气降温冷凝法、烟气冷凝再加热法。结合工业余热利用技术，利用低质余热作为热源的吸收式制冷循环制取冷源的方法可以为燃煤电厂的湿烟羽治理提供新的解决方案。公告号CN109045953A的专利技术专利公开了一种烟气冷却降温冷凝除湿脱污再热消白系统，该系统由烟气深度冷却器、烟气冷凝换热器、烟气再热器和冷源等组成；烟气深度冷却过程为烟气再热提供热源，加热主凝结水，降低脱硫塔出口烟温；烟气冷凝过程可加热主凝结水，为热泵提供热源，回收水资源，降低烟气含湿量；烟气再热过程降低排烟的相对湿度，从视觉上消除白烟。该系统创新冷凝换热器结构，采用316L代替氟塑料、钛合金等，引入机械通风盐水塔和智能调控系统，降低装置及系统的造价和能耗，在视觉上消除白烟的同时，梯级回收烟气中的余热，脱除50％以上的PM2.5、SO3和15％以上的NOx，兼顾环保效益与经济利益。但是上述技术方案仍然存在消雾不够彻底、节能和环保效果不好、能源利用率低的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种利用烟气余热深度冷凝除雾系统。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种利用烟气余热深度冷凝除雾系统，包括依次连接设置的发生室、脱硫塔和蒸发室，还包括冷凝器和吸收器；发生室和蒸发室与其两者之间的冷凝器和吸收器共同构成余热制冷循环系统；发生室内设有发生换热器，烟气由发生换热器内通过，发生室的腔室内还充有制冷剂-吸收剂溶液；蒸发室内设有蒸发换热器，烟气由蒸发换热器内通过消除过饱和水蒸气并降低烟温，蒸发室的顶部设有向蒸发换热器喷淋的布液器；发生室的顶部连接有高压制冷蒸汽管路，高压制冷蒸汽管路与冷凝器的进汽口连接，冷凝器的出液口与蒸发室内的布液器通过制冷剂管路连接，制冷剂管路上配设有膨胀阀；发生室的底部连接有制冷剂-吸收剂浓溶液输送管道，制冷剂-吸收剂浓溶液输送管道与吸收器的布液器进口连接；蒸发室上部还连接有低压制冷剂蒸汽管路，低压制冷剂蒸汽管路与吸收器汽体进口连接，进入吸收器中低压制冷剂蒸汽被制冷剂-吸收剂浓溶液吸收，在吸收器下方形成制冷剂-吸收剂稀溶液；吸收器底部设有吸收器溶液出口，吸收器溶液出口与发生室通过制冷剂-吸收剂稀溶液输送管道连接。所述蒸发换热器上分别设有冷凝水出口，冷凝水出口通过导流管与收水池连接，将烟气侧冷凝水由导流管引入收水池。所述制冷剂-吸收剂浓溶液输送管道上配设有溶液循环泵。所述制冷剂-吸收剂稀溶液输送管道上配设有溶液循环泵。所述吸收器和冷凝器共用冷却水管路，冷却水管路先通过冷凝器之后再进入吸收器中，冷却水管路内的冷却水由冷却塔提供，冷却水经冷却塔流出后经过冷却水管路，后再回流到冷却塔。所述脱硫塔为湿法烟气脱硫结构，脱硫塔的底部设有塔底浆液池，塔底浆液池由浆液循环管路与设于脱硫塔上部的脱硫塔浆液喷淋装置连接，且浆液循环管路与冷却水管路的回流部分之间设有管路换热器进行热量交换。所述发生室和脱硫塔之间还设有除尘器。本专利技术的有益效果：1.本专利技术基于工业低质余热制冷与湿烟气除雾消白处理结合的方式，利用工业低质余热制取冷能，用于燃煤电厂湿烟羽的有效治理，达到既实现环保工作要求又有效利用工业余热的目的。本专利技术利用工业低质余热制取冷源，且制取的冷能用于对脱硫后湿烟气的深度冷凝，达到烟囱除雾消白的效果，可广泛应用于电站锅炉及工业锅炉烟囱湿烟羽治理，且实现了烟气余热回收利用。本专利技术利用烟气低质余热做热源驱动，利用吸收式制冷制取冷能，用于脱硫后湿烟气冷凝，收集过饱和湿烟气中的水蒸气，实现低质余热的有效利用，并完成排放烟气除雾消白任务。2.本专利技术采用烟气降温冷凝法，除雾消白效果显著，不仅节约能源降低生产成本，而且充分有效地利用工业余热，对电站锅炉和燃煤电厂工业生产中湿烟羽治理，提出了创新性的技术方案。与传统的烟气降温冷凝法不同，本专利技术载取工业生产中低质烟气余热制冷，用获取的冷能替代传统烟气降温中的冷却水，对消除电站锅炉或工业锅炉脱硫脱硝后湿烟气产生的有色烟羽有更加显著的成效。3.本专利技术的技术方案适应性强、稳定性高，载取工业余热为热源的吸收式制冷方式，受季节影响较小。4.本专利技术的设计简洁明确，为工业余热回收、吸收式制冷和烟气除雾消白联合应用，可实现工业节能消白一体化，且实施安装方便，只需在锅炉原有设备的基础上加装制冷循环系统即可。5.本专利技术从有效利用工业余热的角度出发，利用吸收式制冷循环制取冷能，用于对锅炉尾部过饱和湿烟气进行冷凝，消除烟气中过饱和水蒸气，达到工业污染治理中烟囱除雾消白的目的。附图说明附图1为本专利技术实施例的系统示意图。图中个部件的附图标记：1—脱硫塔；2—除尘器；3—发生室；4—冷凝器；5—吸收室；6—蒸发室；7—脱硫塔浆液喷淋装置；8—冷却塔；9—膨胀阀；10—直接浆液循环泵；11—管路换热器；12—电晕线；13—电极板；14—间接浆液循环泵；15—积灰处理装置；16—浓溶液池；17—溶液循环泵；18—制冷剂-吸收剂浓溶液输送管道；19—布液器；20—冷却水循环泵；21—制冷剂管路；22—导流管；23—收水池；24—排烟通道；25—溶液循环泵；26—高压制冷蒸汽管路。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。图1中箭头A为烟气入口，箭头B为烟气出口。如图1所示，本实施例的一种利用烟气余热深度冷凝除雾系统，包括依次连接设置的发生室3、除尘器2、脱硫塔1和蒸发室6，还包括冷凝器4和吸收器5；发生室3和蒸发室6与其两者之间的冷凝器4和吸收器5共同构成余热制冷循环系统。发生室3内设有发生换热器，烟气由发生换热器内通过，发生室3的腔室内还充有制冷剂-吸收剂溶液。发生室3的烟气进出口管道进行防磨防腐处理。除尘器2为电除尘器，烟气经发生室内的发生换热器降温后进入除尘器2，由电晕线12产生强大电场使烟气中灰尘带电，在通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用烟气余热深度冷凝除雾系统，其特征在于：包括依次连接设置的发生室、脱硫塔和蒸发室，还包括冷凝器和吸收器；发生室和蒸发室与其两者之间的冷凝器和吸收器共同构成余热制冷循环系统；发生室内设有发生换热器，烟气由发生换热器内通过，发生室的腔室内还充有制冷剂‑吸收剂溶液；蒸发室内设有蒸发换热器，烟气由蒸发换热器内通过消除过饱和水蒸气并降低烟温，蒸发室的顶部设有向蒸发换热器喷淋的布液器；发生室的顶部连接有高压制冷蒸汽管路，高压制冷蒸汽管路与冷凝器的进汽口连接，冷凝器的出液口与蒸发室内的布液器通过制冷剂管路连接，制冷剂管路上配设有膨胀阀；发生室的底部连接有制冷剂‑吸收剂浓溶液输送管道，制冷剂‑吸收剂浓溶液输送管道与吸收器的布液器进口连接；蒸发室上部还连接有低压制冷剂蒸汽管路，低压制冷剂蒸汽管路与吸收器汽体进口连接，进入吸收器中低压制冷剂蒸汽被制冷剂‑吸收剂浓溶液吸收，在吸收器下方形成制冷剂‑吸收剂稀溶液；吸收器底部设有吸收器溶液出口，吸收器溶液出口与发生室通过制冷剂‑吸收剂稀溶液输送管道连接。

【技术特征摘要】
1.一种利用烟气余热深度冷凝除雾系统，其特征在于：包括依次连接设置的发生室、脱硫塔和蒸发室，还包括冷凝器和吸收器；发生室和蒸发室与其两者之间的冷凝器和吸收器共同构成余热制冷循环系统；发生室内设有发生换热器，烟气由发生换热器内通过，发生室的腔室内还充有制冷剂-吸收剂溶液；蒸发室内设有蒸发换热器，烟气由蒸发换热器内通过消除过饱和水蒸气并降低烟温，蒸发室的顶部设有向蒸发换热器喷淋的布液器；发生室的顶部连接有高压制冷蒸汽管路，高压制冷蒸汽管路与冷凝器的进汽口连接，冷凝器的出液口与蒸发室内的布液器通过制冷剂管路连接，制冷剂管路上配设有膨胀阀；发生室的底部连接有制冷剂-吸收剂浓溶液输送管道，制冷剂-吸收剂浓溶液输送管道与吸收器的布液器进口连接；蒸发室上部还连接有低压制冷剂蒸汽管路，低压制冷剂蒸汽管路与吸收器汽体进口连接，进入吸收器中低压制冷剂蒸汽被制冷剂-吸收剂浓溶液吸收，在吸收器下方形成制冷剂-吸收剂稀溶液；吸收器底部设有吸收器溶液出口，吸收器溶液出口与发生室通过制冷剂-吸收剂稀溶液输送管道连接。2.根据权利要求1所述的一种利用烟气余热深度冷凝除雾系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王为术，刘军，徐维晖，杨智峰，李全功，罗晓宇，郑毫楠，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：发明
国别省市：河南,41