[发明专利]降低空冷机组背压并对烟气除湿消白的系统及方法

说明书

一种利用压缩式热泵降低空冷机组背压并对烟气除湿消白的系统及方法，主要应用于我国湿法脱硫的空冷机组，不仅能保证空冷机组背压，保障机组安全经济运行,而且能对烟气进行除湿消白，减少视觉污染和环境污染；该系统包含压缩式热泵驱动汽轮机，连轴器，压缩机，冷凝器，节流阀，蒸发器，烟气加热器，暖风器，连接管道及相关阀门；主汽轮机抽汽驱动压缩式热泵驱动汽轮机，驱动汽轮机通过连轴器带动压缩机，循环水进入压缩式热泵的蒸发器带走一部分循环水热量，以达到降低空冷机组背压的作用；凝结水进入压缩式热泵的冷凝器内吸收热量，实现热量的回收；凝结水后通入烟气加热器，对烟气进行加热除湿，从烟气加热器出来的凝结水通入暖风器，对空气进行加热，减少空预器的腐蚀。

技术领域

本发明涉及空冷机组技术领域，特别涉及一种利用压缩式热泵降低空冷机组背压并对烟气除湿消白的系统及方法。

背景技术

空冷火电机组在我国干旱缺水地区有广泛应用，在夏季，空冷机组与同容量的湿冷机组相比供电煤耗明显上升，甚至出现背压很高而限负荷运行，大大降低了机组的调峰能力。高温大风天气下，空冷塔冷凝能力大幅下降，进一步影响机组背压。当前，循环水的热量在空冷塔被空气带走进入大气环境，这部分余热数量大，如能进行回收利用，则会大大提升机组的热经济性。已有研究者提出采用汽轮机排汽驱动压缩式热泵回收电厂余热，加热热网水，实现能量梯级利用。然而，该系统的问题在于要实现高效运行，必须有足够的热用户，然而空冷机组所在区域大多在西北地区，热用户需求量较少，且在夏季高温大风下，基本没有热水需求，极大的影响了系统的经济效益，限制该技术的应用前景。

目前，大部分火力发电厂脱硫系统采用石灰石石膏湿法脱硫工艺，取消了气－气换热器(gas gas heater，GGH)装置，直接将净烟气从烟囱排出，烟囱采用内衬防腐材料，形成“湿烟囱”排放的方案。无GGH装置的脱硫系统投产后，虽有效地避免了GGH的堵塞问题，但由于“湿烟囱”无烟气再热措施，排烟温度较低，吸收塔出口带有饱和水的净烟气在排出过程中部分冷凝形成液滴，不仅产生白色的烟羽，造成视觉影响，而且烟气自烟囱口排出后不能有效地抬升、扩散到大气中，导致取消GGH装置后烟气不能迅速消散，特别是当地区温度、气压较低或在阴霾天气的时间段，烟气中携带的粉尘及液滴聚集在烟囱附近，落到地面形成“石膏雨”或酸雨，对电厂及周边环境产生污染，甚至腐蚀设备。

发明内容

为了实现降低循环水温进而达到降低机组背压，提升机组经济性，并且利用循环水温余热进行烟气除湿的目的，本发明提出了一种利用压缩式热泵降低空冷机组背压并对烟气除湿消白的系统及方法，利用压缩式热泵回收空冷机组循环水余热，降低循环水温度，保证空冷机组背压，并且利用循环水余热对尾部烟气进行除湿，消除白烟，提高烟气的抬升、扩散能力，减少对电厂周边环境的污染，实现了空冷机组的安全经济运行。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种利用压缩式热泵降低空冷机组背压并对烟气除湿消白的系统，包括压缩式热泵驱动汽轮机，连轴器，压缩机，冷凝器，节流阀，蒸发器，烟气加热器，暖风器，连接管道及相关阀门；

汽轮机高压蒸汽抽汽口与高压蒸汽调节阀相连接，汽轮机低压抽汽与低压蒸汽调节阀相连接，后与驱动抽汽压力调节阀连接，驱动抽汽压力调节阀与压缩式热泵驱动汽轮机进汽口相连接，压缩式热泵驱动汽轮机出汽口与回热加热器相连接；

压缩式热泵驱动汽轮机通过连轴器与压缩机相连接，压缩机工质出口与冷凝器工质入口相连接，冷凝器工质出口经节流阀与蒸发器工质入口相连接，蒸发器工质出口与压缩机工质入口相连接；

汽轮机排汽出口与凝汽器相连接，凝汽器循环水出口与空冷塔循环水入口相连接，空冷塔循环水出口分为两路，一路与凝汽器循环水入口相连接，一路经循环水调节阀与蒸发器循环水入口相连接，蒸发器循环水出口经循环水管路与凝汽器循环水入口相连接；