一种近零成本驱动的烟气余热供热及海水淡化一体化装置，属于热电联产与海水淡化技术领域。采用水蒸气载热循环式烟气余热回收流程，由烟气余热驱动实现供热与海水淡化双重功能，其高温余热出水分别与热网回水板换和海水余热板换的高温侧进口相连，其中海水余热板换的低温侧进出口分别与余热蒸发浓缩器的高温侧出、进口相连，其二次蒸汽出口分别与进料再热器和冷凝器的高温侧相连，两者的凝结水最终成为产水，冷凝器则由海水冷却，进料再热器的料液出口与浓缩器的进料口相连，进口则与浓液余热回收器的料液海水出口相连，浓液余热回收器的高温侧则与浓缩器的浓缩液出口相连。海水淡化增量耗电较小且费用可由供热效益承担，实现近零成本运行。现近零成本运行。现近零成本运行。
【技术实现步骤摘要】
一种近零成本驱动的烟气余热供热及海水淡化一体化装置
[0001]本技术涉及一种近零成本驱动的烟气余热供热及海水淡化一体化装置，属于热电联产和海水淡化
技术介绍
[0002]随着2030年碳达峰和2060年碳中和的国家决策目标的确立，我国未来能源革命必然要求更大幅度的降低能耗、特别是降低化石能源耗费；同时，水资源、水环境的保护也日益得到重视。在此时代背景下，电力、热力领域及海水淡化领域也必然需要呼唤革命性的技术创新和工程实现形式。
[0003]目前的海水淡化系统往往采用热电联产系统，由高品质蒸汽作为驱动热源，通过多效蒸发方式实现海水淡化，但其能耗及其能源费用目前仍处于较高水平，导致其产水的成本费用较高，与常规的自来水厂的生产方式及其成本费用相比要大得多，因此需要大量政策补贴，导致难以大规模推广应用。
[0004]另一方面，海水淡化火电厂、或者临海的高耗能工业企业，其大量的烟气余热或其它低品位余热资源往往被白白浪费。
[0005]近年来清华大学和北京清大天工能源技术研究所联合开发的“基于水蒸气载热循环的烟气余热回收技术”，可通过所设置的助燃风全热空预器将烟气的低温段余热，以助燃风加温加湿的形式送入炉内，转换为烟气的高温段余热，从而在烟气喷淋塔中转移到余热循环水中，并提高了余热循环水出水温度，从而可用于热网回水的预热。但该余热水能量品位仍属较低，在非采暖期往往无法利用。
技术实现思路
[0006]本技术的目的和任务是，针对上述问题，在所述清华大学和北京清大天工能源技术研究所已有的烟气余热回收专利技术基础上，配套低温余热驱动的海水淡化装置，利用烟气余热进行驱动，可在不耗费高位热能的情况下实现海水淡化，有效降低能耗及其费用。
[0007]本技术的具体描述是：一种近零成本驱动的烟气余热供热及海水淡化一体化装置，包括锅炉及辅机子系统A1、水蒸气载热循环式烟气余热回收模块A2、余热驱动海水淡化机组A3及连接管路，其中锅炉及辅机子系统A1包括锅炉本体1、送风机2、脱硫塔8、除尘器9、引风机10，所述的水蒸气载热循环式烟气余热回收模块A2，包括烟气余热回收一体化机组7、热网回水板换6和海水余热板换5，其中烟气余热回收一体化机组7包括全热空预器3和烟气换热塔4，其中全热空预器3设置有室外空气K的进口和加温加湿空气出口，其中加温加湿空气出口与送风机2的进风口相连，烟气换热塔4设置有烟气进口和洁净烟气Yp的出口，其中烟气进口与脱硫塔8的烟气出口相通，烟气换热塔4的高温余热水出口分别与热网回水板换6和海水余热板换5的高温侧进口相连，热网回水板换6和海水余热板换5的高温侧出口分别与烟气换热塔4的中温喷淋水进口和全热空预器3的喷淋水进口相连，热网回水板换6
的低温侧进出口分别与热网回水来水H1和热网回水退水H2相通；所述的余热驱动海水淡化机组A3包括余热蒸发浓缩器101、浓液余热回收器102、再热器103、冷凝器104、淡水后处理装置105，其中余热蒸发浓缩器101设置有驱动热源B的进口、热源退水C的出口、药剂D的进料口、低浓度料液E的进料口、浓缩料液F的出料口、二次蒸汽G的出口，其中驱动热源B的进口与海水余热板换5的低温侧出口相连，热源退水C的出口与海水余热板换5的低温侧进口相连，浓缩料液F的出料口与浓液余热回收器102的高温侧进口相连，浓液余热回收器102的高温侧出口与冷凝器104的低温侧出口相连、并与海水退水P的外排管相通；浓液余热回收器102的低温侧进口与冷凝器104的低温侧进口和海水来水S的进水管相通，浓液余热回收器102的低温侧出口与再热器103的低温侧进口相连，再热器103的低温侧出口与余热蒸发浓缩器101的低浓度料液E的进料口相连，再热器103的高温侧进口分别与余热蒸发浓缩器101的二次蒸汽G的出口和冷凝器104的高温侧进口相连，再热器103的高温侧出口与冷凝器104的高温侧出口相连后，经冷凝水N的母管与淡水后处理装置105的进料口相连，淡水后处理装置105的出料口与产水Q的出水管相通。
[0008]余热蒸发浓缩器101采用单级换热结构或双级换热结构。
[0009]余热蒸发浓缩器101的驱动热源B的进口还与烟气换热塔4的高温余热水出口相连，热源退水C的出口还与烟气换热塔4的中温喷淋水进口和全热空预器3的喷淋水进口相连。
[0010]本技术的技术效果和优势是：采用水蒸气载热循环式烟气余热回收技术提升烟气余热水出水温度，并将其余热量分别用于冬季热网回水预热和全年驱动海水淡化；其中采暖期可优先满足热网回水预热需求，其余余热量可驱动单级或双级余热蒸发浓缩器进行海水淡化，而夏季则可将全部烟气余热用于驱动海水淡化，并由系统操作温差决定是单级海水双级运行，从而实现最大幅度地利用烟气余热生产淡水；设备运行工况稳定，对机炉电及海水淡化的负荷适应性好，有利于运行灵活性及降低故障率；单位产水的增量耗电量估算约为3～5kWh，则直接成本费用可降低到每吨淡水约2～3元，已接近于通常的自来水生产成本费用，因此海水淡化大规模生产具备了经济可行性；同时，鉴于冬季乃至全年可将烟气余热用于预热热网回水，也可转用于厂内其它工艺水加热，而其供热综合效益要比海水淡化的增量成本高得多，因此该烟气余热供热及海水淡化系统可以说是近零成本运行，乃至可实现较快的投资回收，具有良好的技术经济效益。该技术适用于进行海水淡化的火电厂，也可采用濒海的其它高能耗工业企业的较高能量品位（例如其出水温度达到45℃级）的余热资源进行海水淡化。
附图说明
[0011]图1是本技术的系统示意图。
[0012]图1中各部件编号与名称如下。
[0013]锅炉本体1、送风机2、全热空预器3、烟气换热塔4、海水余热板换5、热网回水板换6、烟气余热回收一体化机组7、脱硫塔8、除尘器9、引风机10、余热蒸发浓缩器101、浓液余热回收器102、再热器103、冷凝器104、淡水后处理装置105、锅炉及辅机子系统A1、水蒸气载热循环式烟气余热回收模块A2、余热驱动海水淡化机组A3、驱动热源B、热源退水C、药剂D、低浓度料液E、浓缩料液F、二次蒸汽G、热网回水来水H1、热网回水退水H2、室外空气K、冷凝水
N、海水退水P、产水Q、海水来水S、洁净烟气Yp。
具体实施方式
[0014]图1是本技术的系统示意图和实施例。
[0015]本技术的具体实施例如下。
[0016]一种近零成本驱动的烟气余热供热及海水淡化一体化装置，包括锅炉及辅机子系统A1、水蒸气载热循环式烟气余热回收模块A2、余热驱动海水淡化机组A3及连接管路，其中锅炉及辅机子系统A1包括锅炉本体1、送风机2、脱硫塔8、除尘器9、引风机10，所述的水蒸气载热循环式烟气余热回收模块A2，包括烟气余热回收一体化机组7、热网回水板换6和海水余热板换5，其中烟气余热回收一体化机组7包括全热空预器3和烟气换热塔4，其中全热空预器3设置有室外空气K的进口和加温加湿空气出口，其中加温加湿空气出口与送风机2的进风口相连，烟气本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种近零成本驱动的烟气余热供热及海水淡化一体化装置，包括锅炉及辅机子系统（A1）、水蒸气载热循环式烟气余热回收模块（A2）、余热驱动海水淡化机组（A3）及连接管路，其中锅炉及辅机子系统（A1）包括锅炉本体（1）、送风机（2）、脱硫塔（8）、除尘器（9）、引风机（10），其特征在于：所述的水蒸气载热循环式烟气余热回收模块（A2），包括烟气余热回收一体化机组（7）、热网回水板换（6）和海水余热板换（5），其中烟气余热回收一体化机组（7）包括全热空预器（3）和烟气换热塔（4），其中全热空预器（3）设置有室外空气（K）的进口和加温加湿空气出口，其中加温加湿空气出口与送风机（2）的进风口相连，烟气换热塔（4）设置有烟气进口和洁净烟气（Yp）的出口，其中烟气进口与脱硫塔（8）的烟气出口相通，烟气换热塔（4）的高温余热水出口分别与热网回水板换（6）和海水余热板换（5）的高温侧进口相连，热网回水板换（6）和海水余热板换（5）的高温侧出口分别与烟气换热塔（4）的中温喷淋水进口和全热空预器（3）的喷淋水进口相连，热网回水板换（6）的低温侧进出口分别与热网回水来水（H1）和热网回水退水（H2）相通；所述的余热驱动海水淡化机组（A3）包括余热蒸发浓缩器（101）、浓液余热回收器（102）、再热器（103）、冷凝器（104）、淡水后处理装置（105），其中余热蒸发浓缩器（101）设置有驱动热源（B）的进口、热源退水（C）的出口、药剂（D）的进料口、低浓度料液（E）的进料口、浓缩料液（F）的出料...
【专利技术属性】
技术研发人员：李先庭，张茂勇，石文星，王宝龙，卢剑勇，李天成，韦发林，王学勇，苗舰，李鑫，温耀欣，任姝颖，岑俊平，熊烽，刘士刚，倪文岗，尹全亮，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：新型
国别省市：
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