[实用新型]一种回热式换热器燃煤机组烟气降温取水系统

说明书

本实用新型提供了一种回热式换热器燃煤机组烟气降温取水系统，包括回热式换热器、冷却风机、进气烟道、出气烟道、凝结水收集装置，所述回热式换热器包括烟气分仓、空气分仓、蓄热元件，所述进气烟道、烟气分仓、出气烟道顺序连接，所述烟气分仓和空气分仓的气流方向相反，所述凝结水收集装置设置在烟气分仓下方，所述冷却风机设置在空气分仓上部。本实用新型利用回热式换热器的工作原理，用环境空气将燃煤锅炉湿法脱硫系统出口饱和湿烟气冷却降温，回收烟气中因水蒸汽过饱和而凝结下来的水分。本实用新型结构简单，对烟气中的水汽回收效率高，大大降低了企业的成本支出，符合节能环保的要求。

技术领域

本实用新型涉及一种燃煤机组烟气降温取水系统，特别是一种回热式换热器燃煤机组烟气降温取水系统。

背景技术

随着环保要求的提高，绝大部分燃煤机组的烟气脱硫工艺都采用了湿法脱硫系统，湿法脱硫系统出口的烟气都是蒸汽饱和烟气。湿法脱硫系统的出口烟气的温度随其入口烟气温度不同，一般在50℃左右，则烟气饱和蒸汽压在12.5╳103Pa左右。烟气中的水主要来自于煤燃烧产生的水分和在脱硫塔中烟气蒸发的脱硫工艺水，煤燃烧产生的烟气中的水分一般在3-8％，其余为烟气蒸发的脱硫工艺水。根据上述数据估算，对于一台300MW等级的燃煤机组，在满负荷时，排放烟气中所携带的水量在150t/h左右，若以每年运行4000h来计，其携带的水量就有600000t，非常可观。在缺水地区，如果回收烟气中的水予以利用，将会有很高的环境效益、社会效益和经济效益。

目前，世界上主流烟气提水技术路线有三种：膜法提水、喷淋冷却提水技术和冷凝换热提水：

(1)膜法提水技术

通过膜技术对水蒸汽分子进行过滤，渗透压来自于空冷凝汽器的真空，水分回收系统主要由膜法过滤装置以及空冷凝汽器组成，捕集的水经过简单处理即可回用。但是，膜法提水技术受膜工业限制，投资运行费用很高，无论在国外还是在国内，都处于研究阶段，还不适合工业化应用。

(2)喷淋冷却提水技术

通过在脱硫塔后建一套烟气喷淋降温收水冷凝塔和闭式通风冷却塔，喷淋降温收水冷凝塔和闭式通风冷却塔之间通过一个水-水换热器连接。在喷淋塔中，从烟气中收到的水与喷淋水混合在一起，通过向烟气中喷淋冷却后的低温水冷却烟气，降温后的烟气析出过饱和水蒸汽得到烟气凝结水；喷淋水冷却烟气将烟气降温的同时，自身被加热升温；升温后的喷淋水通过水水换热器与闭式通风冷却塔热媒水相连接进行热交换，达到热量释放自身被降温的目的；闭式通风冷却塔热媒水在水-水换热器被加热升温后返回通风冷却塔与空气进行换热冷却，即采用气液间壁式换热器进行换热把循环水从提水塔吸收的热量散失掉，最终间接实现烟气与空气换热降温水回收的目的。

(3)间接接触式烟气降温提水技术

主要是通过间接接触式换热的方式对脱硫后的净烟气进行降温，由于烟气不同温度的饱和湿度不同，烟气温度降低后其饱和湿度会减小，其过饱和部分水分就会凝结析出，进而被收集利用。除了水的回收，在水蒸汽凝结析出的过程中，通过相变凝聚和碰撞凝并，可大幅提高超细粉尘和气溶胶的去除效率；而且，由于烟气中的水分减少，SO3的分压力将升高，露点升高，冷凝凝结水以硫酸雾滴为晶核凝结，促使硫酸雾滴长大，易于硫酸雾滴的捕集脱除。间接接触式换热器有翅片管换热器、热管换热器和板式换热器，由于脱硫后烟气含有一定量的酸性气体和气溶胶，换热器的材质一般需要采用防腐蚀的不锈钢材质或氟塑料材质。间接接触式换热器由于其换热效果差，材质需要价格较贵的防腐材料如不锈钢、氟塑料，而且还容易产生换热器体积大、造价昂贵的问题。冷却烟气的冷源可以采用环境空气和江河水，但通常有江河水可利用的地区通常不缺水，开式水冷却方式还容易造成江河水的热污染。如果利用环境空气作为冷源，可以采用空气-烟气直接换热和空气-水-烟气间接换热两种方式：空气/烟气直接换热的方式，由于气气间接接触式换热器换热效果差的特点，很容易产生换热器体积庞大、造价高等问题；空气-水-烟气间接换热则需增设一套闭式通风冷却塔和水水换热器，形成闭式循环，最终实现烟气与空气换热降温水回收的目的，系统较为复杂。