本實用新型涉及脫硫煙氣的水回收系統(tǒng)。
背景技術:
石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術是目前應用最廣泛、最成熟的火電廠煙氣脫硫技術。該技術自身原理決定了其巨大的用水量。據(jù)了解,煙氣濕法脫硫系統(tǒng)用水量超過了機組總用水量的50%。1臺600MW機組一般用水量為120t/h,年耗水量為80萬噸,這對缺水地區(qū)的水資源和環(huán)境構成嚴重影響。而煙氣干法或半干法脫硫技術存在短板,且造價是煙氣濕法脫硫系統(tǒng)的5倍以上。因此,如何減少煙氣濕法脫硫系統(tǒng)的耗水量,試驗煙氣濕法脫硫系統(tǒng)零水耗或超低水耗是目前的重要研究課題。
關于火電廠節(jié)水技術的研究一直是國內(nèi)外科研機構、技術企業(yè)所關注的熱門方向,也是“資源節(jié)約型”發(fā)展方式的重要組成。目前國內(nèi)外對于火電廠節(jié)水方式的研究重點放在了冷凝換熱器以及低溫省煤器上。
在冷凝換熱技術中,鍋爐煙氣余熱與水分聯(lián)合回收是通過冷凝換熱器實現(xiàn)的,通過冷凝換熱器將鍋爐的排煙溫度降低到足夠低的水平,煙氣中的水蒸氣就會凝結而放出氣化潛熱,將氣化潛熱加以利用提高能源利用效率,同時收集冷凝水加以利用,減少系統(tǒng)水耗。煙氣冷凝換熱技術最先由西方發(fā)達國家研究及應用,20世紀以來,荷蘭、法國、英國、奧地利、德國和美國相繼進行了研制,在鍋爐中增設各型冷凝換熱器,回收并利用煙氣中水蒸氣冷凝時放出的汽化潛熱,使得鍋爐效率可提高10%~15%。但是冷凝換熱技術處理煙氣量小,設備規(guī)模小,難以實現(xiàn)大型火電廠的推廣應用,成為制約該技術發(fā)展的桎梏。
鍋爐尾部煙氣中含有硫氧化物,當排煙溫度低于酸露點時,硫氧化物與水蒸氣凝結形成硫酸腐蝕換熱器。正是為了防止低溫酸露腐蝕,排煙溫度一般需高于120℃,造成大量能源浪費。除非有合適的耐腐蝕換熱設備,否則排煙溫度受腐蝕問題的限制而難以降低。為解決這一問題,人們嘗試采用合金、陶瓷等特種材料換熱器,但研究和實踐表明這些換熱器的性能或性價比不夠理想,還需要繼續(xù)尋找其他技術方案。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種脫硫煙氣的水回收系統(tǒng),其可回收煙氣中的水,并盡可能的回收煙氣系統(tǒng)的熱量。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型的技術方案是設計一種脫硫煙氣的水回收系統(tǒng),包括:脫硫吸收塔,冷凝塔,閃蒸塔,換熱器,以及真空泵;
所述脫硫吸收塔的頂部外接有凈煙氣輸出管,冷凝塔設有凈煙氣輸入口,脫硫吸收塔通過凈煙氣輸出管與冷凝塔的凈煙氣輸入口連接;
所述冷凝塔的頂部外接有冷卻煙氣輸出管;冷凝塔內(nèi)部由上至下依次設有第一除霧器、第一噴淋器和湍流混合器;冷凝塔的底部設有第一出液口;上述凈煙氣輸入口位于湍流混合器下方,且位于第一出液口上方;
所述閃蒸塔的頂部外接有低壓飽和蒸汽輸出管;閃蒸塔內(nèi)部由上至下依次設有第二除霧器、布氣板和第二噴淋器;閃蒸塔的底部設有第二出液口,該第二出液口位于第二噴淋器下方;
所述第一出液口通過第一輸液管與第二噴淋器的輸入端連接,該第一輸液管上設有第一輸液泵;
所述第二出液口通過第二輸液管與第一噴淋器的輸入端連接,該第二輸液管上設有第二輸液泵;
所述閃蒸塔通過低壓飽和蒸汽輸出管連接換熱器,該換熱器設有蒸汽冷卻倉,該蒸汽冷卻倉內(nèi)設有供冷卻介質(zhì)流通的換熱管;所述蒸汽冷卻倉通過抽氣管連接上述真空泵;所述蒸汽冷卻倉底部外接有蒸汽冷凝水回收管,且該蒸汽冷凝水回收管連接至蒸汽冷凝水回收罐,該汽冷凝水回收罐底部外接有工藝用水輸送管,該工藝用水輸送管上設有第三輸液泵。
優(yōu)選的,所述第一除霧器、第二除霧器選自管束式除塵除霧器、過濾式除塵除霧器、平板式除霧器、屋脊式除霧器、旋流板除霧器中的一種或幾種。
優(yōu)選的,所述脫硫吸收塔配有石膏排出泵。
優(yōu)選的,所述脫硫吸收塔配有脫硫循環(huán)泵。
本實用新型提供一種脫硫煙氣的水回收系統(tǒng),可解決系統(tǒng)工藝水耗水量大的難題,可最大限度的回收飽和凈煙氣中的水,同時也可以最大限度的利用飽和煙氣中的熱。
脫硫吸收塔頂端排出的凈煙氣經(jīng)凈煙氣輸出管送入冷凝塔,第二輸液泵送來的低溫冷卻水經(jīng)第一噴淋器噴淋后形成液滴,在冷凝塔內(nèi)與凈煙氣進行傳質(zhì)傳熱,飽和凈煙氣溫度降低并放出熱量,其中的水蒸氣冷凝成液體,與冷卻水一起落入冷凝塔塔底,形成水的回收,冷凝塔上部安裝有第一除霧器,能除去大量的細小霧滴,提高水的回收效率。
第一輸液泵將冷凝塔塔底的水送入閃蒸塔,經(jīng)真空泵抽吸,使水在低壓下沸騰蒸發(fā),同時吸走水的熱量,使水降溫后返回冷凝塔;經(jīng)真空泵抽吸的飽和水蒸汽經(jīng)換熱器降溫后重新冷凝,也可以作為回收水,返回工藝系統(tǒng)。飽和蒸汽冷凝時換熱系數(shù)較高,飽和蒸汽的冷凝焓大,能夠減小換熱面積,降低換熱設備的投資。
本實用新型具有如下特點:
1.通過真空泵真空度及抽吸量來調(diào)節(jié)冷凝水的閃蒸量,可以達到精確的控制回收水量,并能精確的控制回收的熱量,能充分利用飽和凈煙氣中的熱量。
2.換熱效率高,能減少環(huán)境溫度對煙氣冷卻凝結過程的影響,滿足煙氣溫度變化和環(huán)境氣溫變化條件下的煙氣水回收設備的穩(wěn)定運行。
3.從冷卻塔回收的回收水水質(zhì)好?;厥账械膽腋∥锖?0~100mg/L,含有微量的溶解SO2氣體等?;厥账?jīng)過簡單的物理過濾即可應用于其他工藝系統(tǒng)作為一般工藝水使用。而閃蒸塔閃蒸后的冷凝水,懸浮物含量僅為5~10mmg/L,處理后還可應用在純水制備等方面。
附圖說明
圖1是本實用新型的示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例,對本實用新型的具體實施方式作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術方案,而不能以此來限制本實用新型的保護范圍。
本實用新型具體實施的技術方案是:
如圖1所示,一種脫硫煙氣的水回收系統(tǒng),包括:脫硫吸收塔1,冷凝塔2,閃蒸塔3,換熱器4,以及真空泵5;
所述脫硫吸收塔1設有原煙氣輸入管A;所述脫硫吸收塔1的頂部外接有凈煙氣輸出管B,冷凝塔2設有凈煙氣輸入口,脫硫吸收塔1通過凈煙氣輸出管B與冷凝塔2的凈煙氣輸入口連接;
所述冷凝塔2的頂部外接有冷卻煙氣輸出管C;冷凝塔2內(nèi)部由上至下依次設有第一除霧器2a、第一噴淋器2b和湍流混合器2c;冷凝塔2的底部設有第一出液口;上述凈煙氣輸入口位于湍流混合器2c下方,且位于第一出液口上方;
所述閃蒸塔3的頂部外接有低壓飽和蒸汽輸出管D;閃蒸塔3內(nèi)部由上至下依次設有第二除霧器3c、布氣板3b和第二噴淋器3a;閃蒸塔3的底部設有第二出液口,該第二出液口位于第二噴淋器3a下方;
所述第一出液口通過第一輸液管與第二噴淋器3a的輸入端連接,該第一輸液管上設有第一輸液泵8;
所述第二出液口通過第二輸液管與第一噴淋器2b的輸入端連接,該第二輸液管上設有第二輸液泵9;
所述閃蒸塔3通過低壓飽和蒸汽輸出管D連接換熱器4,該換熱器4設有蒸汽冷卻倉,該蒸汽冷卻倉內(nèi)設有供冷卻介質(zhì)流通的換熱管;所述蒸汽冷卻倉通過抽氣管連接上述真空泵5;所述蒸汽冷卻倉底部外接有蒸汽冷凝水回收管,且該蒸汽冷凝水回收管連接至蒸汽冷凝水回收罐10,該汽冷凝水回收罐底部外接有工藝用水輸送管,該工藝用水輸送管上設有第三輸液泵11。
優(yōu)選的,所述第一除霧器2a、第二除霧器3c選自管束式除塵除霧器、過濾式除塵除霧器、平板式除霧器、屋脊式除霧器、旋流板除霧器中的一種或幾種。
優(yōu)選的,所述脫硫吸收塔1配有石膏排出泵7。
優(yōu)選的,所述脫硫吸收塔1配有脫硫循環(huán)泵6。
脫硫吸收塔1頂端排出的凈煙氣經(jīng)凈煙氣輸出管B送入冷凝塔2,第二輸液泵9送來的低溫冷卻水經(jīng)第一噴淋器2b噴淋后形成液滴,在冷凝塔2內(nèi)與凈煙氣進行傳質(zhì)傳熱,飽和凈煙氣溫度降低并放出熱量,其中的水蒸氣冷凝成液體,與冷卻水一起落入冷凝塔2塔底,形成水的回收,冷凝塔2上部安裝有第一除霧器2a,能除去大量的細小霧滴,提高水的回收效率。
第一輸液泵8將冷凝塔2塔底的水送入閃蒸塔3,經(jīng)真空泵5抽吸,使水在低壓下沸騰蒸發(fā),同時吸走水的熱量,使水降溫后返回冷凝塔2;經(jīng)真空泵5抽吸的飽和水蒸汽經(jīng)換熱器4降溫后重新冷凝,也可以作為回收水,返回工藝系統(tǒng)。飽和蒸汽冷凝時換熱系數(shù)較高,飽和蒸汽的冷凝焓大,能夠減小換熱面積,降低換熱設備的投資。
以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本實用新型技術原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。