热泵式低温烟气处理系统

技术领域

本发明涉及一种热泵式低温烟气处理系统，可广泛应用于火力发电、钢铁行业低温烟气处理领域中。

背景技术

目前，火力发电、钢铁行业，传统的低温烟气处理系统，因结构限制，要么只能实现烟气消白处理，要么只能实现低温烟气余热利用，二者不可兼得，不能同时实现烟气消白处理与余热利用的目的。在只能实现烟气消白处理时，仅关注饱和湿烟气的除湿提水及烟气消白处理效果，饱和湿烟气因冷凝在相变过程中，会释放大量汽化潜热，这部分热量没有被回收再利用，白白浪费掉了。在只能实现低温烟气余热利用时，传统技术所回收的这部分烟气热量，不涉及介质的相变问题，即所回收的仅为锅炉尾部烟气的显热，因此，节能效益并不十分显著。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既能实现低温烟气余热回收利用、节能，又能实现烟气消白处理的热泵式低温烟气处理系统。

为了达到上述目的，本发明一种热泵式低温烟气处理系统，包括湿法脱硫塔，安装在湿法脱硫塔顶部上的脱硫后烟道，与脱硫后烟道相连接的除雾器，设置排烟口、并与除雾器相连接的烟气冷凝器，与烟气冷凝器相连接的烟气再热器，位于除雾器与烟气冷凝器下方、并与除雾器、烟气冷凝器相连接的冷凝水收集箱，通过管道与冷凝水收集箱相连接的沉淀缓冲箱，位于沉淀缓冲箱上部、通过管道与沉淀缓冲箱相连接的加药装置，位于沉淀缓冲箱底部、通过排水管道与沉淀缓冲箱相连接的排水泵，与烟气冷凝器的输入管道和输出管道相连接的吸收式热泵，安装在烟气冷凝器输入管道上的吸收式热泵输出阀门、冷却水循环泵，与吸收式热泵的输入管道和输出管道相连接的板式换热器，在吸收式热泵的输入管道上设置的热媒循环泵，安装在烟气冷凝器输出管道上的吸收式热泵输入阀门，与烟气冷凝器的输入管道和输出管道相连接的冷却塔，安装在烟气冷凝器输入管道上的冷却塔输出阀门，安装在烟气冷凝器输出管道上的冷却塔输入阀门。

本发明热泵式低温烟气处理系统，所述的烟气冷凝器，既可以是直接换热的烟道直喷冷凝装置，也可以是间接换热的管壳式换热器。

本发明热泵式低温烟气处理系统，所述的热媒循环泵，通过调节热媒循环水流量，实时调控板式换热器冷侧的出口水温。

本发明热泵式低温烟气处理系统，其工作原理是：

（1）烟气冷凝器与脱硫后烟道相连接，循环冷却水与饱和湿烟气换热后，烟气冷凝过程中，释放的大量汽化潜热，冷却水吸收热量，冷却水温度升高。除雾器与烟气冷凝器的冷凝水，通过冷凝水收集箱收集后，进入沉淀缓冲箱，通过加药装置，对酸性水液进行加碱中和处理后，由排水泵排放至指定位置，可以作为脱硫塔工艺水、冷却水、生活用水使用。在湿法脱硫塔内脱硫后形成的饱和湿烟气，依次经过湿法脱硫后烟道、除雾器、烟气冷凝器，最后排放至大气。

（2）当切换到吸收式热泵-板式换热器系统时，冷却塔输出阀门与输入阀门关闭，其他阀门开启时，烟气冷凝器的输入端与输出端和吸收式热泵相连接。在烟气冷凝器中，循环冷却水与饱和湿烟气换热后，烟气冷凝释放出大量的汽化潜热，循环冷却水吸收此汽化潜热后温度升高，通过管道阀门进入吸收式热泵。然后，吸收式热泵的输入端与输出端又和板式换热器相连接，板式换热器的冷侧循环介质，可以是热用户供暖热网回水、工业用水或空气。吸收式热泵以少量蒸汽或热水作为驱动热源，将吸收了烟气汽化潜热的循环冷却水的热量转化，通过板式换热器传递给热用户供热回水、工业水或一二次风。如此，实现低温烟气余热回收利用利用，节能。

（3）当热用户无更多的热量需求、而不需要回收低温烟气余热时，就切换到冷却塔系统，进行烟气消白处理。此时，吸收式热泵输入阀门与输出阀门关闭，其他阀门开启。烟气冷凝所用的冷却水，从冷却塔取水，经烟气冷凝吸热后的冷却水，再回水至冷却塔，冷却塔对烟气冷凝除湿提水消白，起到协同烟气消白处理治理作用。经湿法脱硫处理后，烟气处于湿饱和状态，排入大气后，随温度降低，烟气中水蒸气凝结成液滴，形成白色烟羽。湿烟羽形成的主要原因是烟气中的饱和水蒸气在降温时生成凝结水。因此，消除白色烟羽，就需要从烟气的含湿量着手。本发明在脱硫塔出口烟道上布置烟气冷凝器，通过循环冷却水将烟气温度降低5~8℃，饱和湿烟气中的水蒸气冷凝析出，则烟气携水量随之减少，即烟气的含湿量降低。含湿量降低后的烟气，经烟气再热器继续升温，保证烟气的含湿量在降温过程中始终低于饱和含湿量值，烟气中水蒸气始终处于气相状态而不形成凝结水，这样，就实现了烟气消白处理。

本发明热泵式低温烟气处理系统，吸收式热泵的驱动热源可以采用低品质蒸汽或热水，循环冷却水吸收烟气在冷凝放热过程中释放的大量汽化潜热，用于加热热用户供热回水、工业用水、生活用水或空气，通过板式换热器换热后回收利用，输出的热源可供热用户使用。因此，低温烟气余热回收利用，节能。

综上所述的，本发明热泵式低温烟气处理系统，低温烟气余热回收利用，节能，烟气消白处理。

附图说明

以下结合附图及其实施例对本发明作更进一步的说明。

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

在图1中，本发明热泵式低温烟气处理系统，包括湿法脱硫塔1，安装在湿法脱硫塔顶部上的脱硫后烟道2，与脱硫后烟道相连接的除雾器3，设置排烟口、并与除雾器相连接的烟气冷凝器4，与烟气冷凝器相连接的烟气再热器5，位于除雾器与烟气冷凝器下方、并与除雾器、烟气冷凝器相连接的冷凝水收集箱6，通过管道与冷凝水收集箱相连接的沉淀缓冲箱7，位于沉淀缓冲箱上部、通过管道与沉淀缓冲箱相连接的加药装置8，位于沉淀缓冲箱底部、通过排水管道与沉淀缓冲箱相连接的排水泵9，与烟气冷凝器的输入管道和输出管道相连接的吸收式热泵10，安装在烟气冷凝器输入管道上的吸收式热泵输出阀门11、冷却水循环泵12，与吸收式热泵的输入管道和输出管道相连接的板式换热器13，在吸收式热泵的输入管道上设置的热媒循环泵14，安装在烟气冷凝器输出管道上的吸收式热泵输入阀门15，与烟气冷凝器的输入管道和输出管道相连接的冷却塔16，安装在烟气冷凝器输入管道上的冷却塔输出阀门17，安装在烟气冷凝器输出管道上的冷却塔输入阀门18。

本发明热泵式低温烟气处理系统，所述的烟气冷凝器，既可以是直接换热的烟道直喷冷凝装置，也可以是间接换热的管壳式换热器。

本发明热泵式低温烟气处理系统，所述的热媒循环泵，通过调节热媒循环水流量，实时调控板式换热器冷侧的出口水温。

本发明热泵式低温烟气处理系统，吸收式热泵以少量蒸汽或热水作为驱动热源，入口方向a。

本发明热泵式低温烟气处理系统，板式换热器传递给热用户供热回水、工业水或一二次风，出口方向b。

综上所述，以上仅对本发明的较佳实施例进行了描述，需要指出的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。