CN107648989A - 一种高品质余热回收防腐蚀装置及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高品质余热回收防腐蚀装置及其工作方法，包括空预器系统、高品质余热回收利用系统、干式除尘系统、引风机、深度余热回收空气预热系统、高效脱硫除尘系统、烟囱、下一级低加系统、上一级低加系统和一次风机；空预器系统、高品质余热回收利用系统、干式除尘系统、引风机、深度余热回收空气预热系统、高效脱硫除尘系统和烟囱沿烟气的流动方向依次连接；下一级低加系统、高品质余热回收利用系统和上一级低加系统沿凝结水流动方向依次连接；一次风机、深度余热回收空气预热系统和空预器系统沿空气流动方向依次连接。本发明结构设计合理，克服现有环保改造技术无法达到同时节能减排的不足。
Description
技术领域
本发明涉及一种高品质余热回收防腐蚀装置及其工作方法。
背景技术
为适应新环保法规要求，燃煤机组全面实施超低排放改造，而超低排放改造在降低污染物排放同时增加了能耗，主要体现为设备电耗增加和系统阻力增加两部分。据统计，脱硝超低排放改造后预计厂用电率增加0.09%，除尘超低排放改造后预计厂用电率增加0.16%，脱硫超低排放改造后预计厂用电率增加0.56%。因此烟气超低排放改造是一个节能和减排需同时兼顾的综合性问题，超低排放改造既要对环境质量改善，又要达到不额外增加能耗的效果，发展低成本的超低排放改造技术是下一步环保工作的一大方向。
同时随着全厂水资源梯级综合利用的形势下，脱硫系统是燃煤电厂主要的耗水系统，降低脱硫系统水耗量已成为电厂节水的一项有效措施；另外脱硝系统出口逃逸的氨会生成NH4HSO4凝结物，对空预器冷端换热原件产生腐蚀，脱硝超低排放后逃逸的氨量更难控制，从而加剧空预器冷端换热元件的腐蚀，在超低排放形势下对空预器的耐腐蚀能力提出了更高的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，克服现有环保改造技术无法达到同时节能减排的不足的高品质余热回收防腐蚀装置及其工作方法。在控制烟尘、SO2排放的同时，实现高品质热量的回收利用，同时协同脱除SO3，达到节水、节煤降耗和防止空预器腐蚀的目的。本发明提出的高品质余热回收防腐蚀装置及其工作方法为一种高品质余热回收利用协同脱除SO3、节水且防止空预器腐蚀的装置和方法，在降低SO2、烟尘排放的同时，将脱硫系统入口烟气的低品质热量转化为空预器出口烟气的高品质热量，并进行高品质热量的回收利用，提高锅炉热效率，降低锅炉煤耗，从而实现环保达标的同时达到高效节能降耗的效果、同时达到节水及防止空预器冷端换热原件腐蚀的目的。在燃煤锅炉尾部经高品质余热回收利用协同脱除SO3、节水且防止空预器腐蚀的装置处理污染物(SO2、烟尘)，减排烟气中98-99%的SO2，99.9-99.99%的烟尘，50～80%的SO3，节水量20-50t/h，可降低3-6g/kWh的煤耗，保值空预器冷端换热原件的腐蚀最小化。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种高品质余热回收防腐蚀装置，其特征在于：包括空预器系统、高品质余热回收利用系统、干式除尘系统、引风机、深度余热回收空气预热系统、高效脱硫除尘系统、烟囱、下一级低加系统、上一级低加系统和一次风机；
空预器系统、高品质余热回收利用系统、干式除尘系统、引风机、深度余热回收空气预热系统、高效脱硫除尘系统和烟囱沿烟气的流动方向依次连接；
下一级低加系统和上一级低加系统连接，上一级低加系统和高品质余热回收利用系统连接，下一级低加系统和高品质余热回收利用系统连接，下一级低加系统、高品质余热回收利用系统和上一级低加系统沿凝结水流动方向依次连接；
一次风机、深度余热回收空气预热系统和空预器系统沿空气流动方向依次连接。
本发明所述深度余热回收空气预热系统包括深度余热回收系统、热媒水循环泵和空气预热换热系统，深度余热回收系统和热媒水循环泵相连，热媒水循环泵和空气预热换热系统相连，深度余热回收系统和空气预热换热系统相连，一次风机、空气预热换热系统、空预器系统沿空气流动方向依次连接，引风机、深度余热回收系统和高效脱硫除尘系统沿烟气流动方向依次连接，深度余热回收系统设置在高效脱硫除尘系统的入口烟道处，空气预热换热系统设置在一次风机的出口烟道处。
一种高品质余热回收防腐蚀装置的工作方法，其特征在于：包括如下步骤：烟气经由空预器系统换热，前往高品质余热回收利用系统，在高品质余热回收利用系统烟气和凝结水进行换热，凝结水温度上升，烟气温度下降，降温后的烟气离开高品质余热回收利用系统前往干式除尘系统进行除尘，除尘完的烟气前往引风机被送入深度余热回收空气预热系统进行换热，烟气的热量转移至深度余热回收空气预热系统，然后烟气进入高效脱硫除尘系统进行除尘脱硫处理，最后进入烟囱排入大气；高品质余热回收利用系统从下一级低加系统提取凝结水，凝结水在高品质余热回收利用系统中被烟气加热，然后流入上一级低加系统进行冷却；一次风机将空气送入深度余热回收空气预热系统加热，加热后的空气被送入空预器系统。
本发明烟气由风机进入深度余热回收空气预热系统，烟气和深度余热回收系统进行热交换，使得深度余热回收系统的热媒水温度升高，升温后的热媒水在热媒水循环泵的作用下送往空气预热换热系统，热媒水将热量传递给经由一次风机送来的空气，使得深度余热回收系统得到的能量传递给空气送往空预器系统，烟气前往高效脱硫除尘系统。
本发明当干式除尘系统为静电除尘器，且当燃煤收到基硫份低于2.5%时，高品质余热回收利用系统将进入干式除尘系统的烟气温度降低到85-95℃；当干式除尘系统为静电除尘器，且燃煤收到基硫份高于2.5%时，高品质余热回收利用系统将进入干式除尘系统的烟气温度降低到120-135℃；当干式除尘系统为袋式除尘器，且当燃煤收到基硫份低于2.5%时，高品质余热回收利用系统将进入干式除尘系统的烟气温度降低到115-125℃；当干式除尘系统为袋式除尘器，且燃煤收到基硫份高于2.5%时，高品质余热回收利用系统将进入干式除尘系统的烟气温度降低到130-145℃。
本发明深度余热回收系统将烟气温度进一步深度降温到65-75℃，从而深度回收烟气余热；空气预热换热系统利用深度余热回收系统深度回收的烟气余热将一次风机的出口的空气温度加热到40-50℃；通过深度余热回收系统有效的降低了高效脱硫除尘系统的入口的烟气温度，从而降低高效脱硫除尘系统内由蒸发造成的水耗量，同时减小高效脱硫除尘系统内烟气流速，提高高效脱硫除尘系统的脱硫效果及协同洗尘效果。
本发明经空气预热换热系统加热后的空气进入空预器系统，从而提高了空预器系统的出口的烟温，空预器系统的冷端的低温腐蚀将进一步降低，从而提高了空预器耐腐蚀性能。
本发明通过高品质余热回收利用系统有效的降低了干式除尘系统的入口的烟气温度、烟气量及飞灰比电阻，从而提高干式除尘系统的除尘效果，并将SO3包裹在飞灰中有效的脱除，实现SO3的协同脱除效果。
本发明深度余热回收系统内安装耐腐蚀的氟塑料材质的换热光管，空气预热换热系统内安装碳钢材质的翅片管。
高效脱硫除尘系统的入口的烟气经深度余热回收系统回收低品质热量，通过空气预热换热系统加热一次风机（送风机）的出口的空气，加热后的空气进入空预器系统，减少空预器系统的烟气换热从而提高空预器系统的出口烟气温度，进而将高效脱硫除尘系统的入口烟气的低品质热量转化为空预器系统的出口烟气的高品质热量，进而由高品质余热回收利用系统实现热量的高品质回收利用，达到节煤降耗的效果。高品质余热回收利用系统降低干式除尘系统的入口的烟温和烟气量，并将烟气中SO3包裹后有效的去除，从而实现高效除尘及SO3协同脱除效果。深度余热回收系统降低了高效脱硫除尘系统入口的烟温和烟气量，从而减少了蒸发造成的水耗量，从而达到节水的效果。空气预热换热系统提高了空预器系统的入口空气温度，进而提高空预器系统出口的烟气温度，从而有效的降低空预器系统冷端的低温腐蚀，提高空预器系统的耐腐蚀性能。
本发明相比现有技术，具有以下优点：
1）除尘与脱硫紧密结合，协同脱除SO3，减少除尘及脱硫系统各设备的硫酸性腐蚀；
2）实现环保达标的同时将烟气中低品质热量转化为高品质热量，并实现高品质热量的回收利用，降低发电煤耗，达到节能降耗的目的；
3）本发明的工艺路线，可以有效降低的环保改造后的运行成本；
4）有效的防止空预器系统低温换热原件的腐蚀、堵塞；
5）大幅度节约脱硫系统的用水量。
附图说明
图1是本发明实施例的主视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例。
参见图1。
本实施例为一种高品质余热回收防腐蚀装置，包括空预器系统1、高品质余热回收利用系统2、干式除尘系统3、引风机4、深度余热回收空气预热系统5、高效脱硫除尘系统6、烟囱7、下一级低加系统12、上一级低加系统13和一次风机11（送风机）。
空预器系统1、高品质余热回收利用系统2、干式除尘系统3、引风机4、深度余热回收空气预热系统5、高效脱硫除尘系统6和烟囱7沿烟气的流动方向依次连接。空预器系统1和高品质余热回收利用系统2连接，高品质余热回收利用系统2和干式除尘系统3连接，
干式除尘系统3和引风机4连接，引风机4和深度余热回收空气预热系统5连接，深度余热回收空气预热系统5和高效脱硫除尘系统6连接，高效脱硫除尘系统6和烟囱7连接。
下一级低加系统12和上一级低加系统13连接，上一级低加系统13和高品质余热回收利用系统2连接，下一级低加系统12和高品质余热回收利用系统2连接，下一级低加系统12、高品质余热回收利用系统2和上一级低加系统13沿凝结水流动方向依次连接。凝结水从下一级低加系统12取水，取水温度高于70℃，凝结水进入高品质余热回收利用系统2进行加热后进入上一级低加系统13，从而减少低加系统的抽气量，实现高品质热量的回收。
一次风机11、深度余热回收空气预热系统5和空预器系统1沿空气流动方向依次连接。
作为优选，深度余热回收空气预热系统5包括深度余热回收系统8、热媒水循环泵9和空气预热换热系统10，深度余热回收系统8和热媒水循环泵9相连，热媒水循环泵9和空气预热换热系统10相连，深度余热回收系统8和空气预热换热系统10相连。一次风机11、空气预热换热系统10、空预器系统1沿空气流动方向依次连接，引风机4、深度余热回收系统8和高效脱硫除尘系统6沿烟气流动方向依次连接，深度余热回收系统8设置在高效脱硫除尘系统6的入口烟道处，空气预热换热系统10设置在一次风机11的出口烟道处。深度余热回收系统8回收烟气的余热供给空气预热换热系统10进行空气加热，从而实现热量的再利用。经空气预热换热系统10加热后的空气进入空预器系统1，从而减少空预器系统1的换热器，进而提高空预器系统1的出口的烟气温度，烟气温度可提高15-40℃，从而将高效脱硫除尘系统6的入口的烟气的低品质热量转化为空预器系统1的出口的烟气的高品质热量，达到节煤降耗的目的。深度余热回收系统8和空气预热换热系统10之间热量的传递通过热媒水完成，热媒水经深度余热回收系统8加热后进入空气预热换热系统10与空气进行换热，热媒水降温后返回到深度余热回收系统8，从而实现热媒水的闭式循环。
本实施例还提供了高品质余热回收防腐蚀装置的工作方法，包括如下步骤：烟气经由空预器系统1换热，前往高品质余热回收利用系统2，在高品质余热回收利用系统2烟气和凝结水进行换热，凝结水温度上升，烟气温度下降，降温后的烟气离开高品质余热回收利用系统2前往干式除尘系统3进行除尘，除尘完的烟气前往引风机4被送入深度余热回收空气预热系统5进行换热，烟气的热量转移至深度余热回收空气预热系统5，然后烟气进入高效脱硫除尘系统6进行除尘脱硫处理，最后进入烟囱7排入大气。
高品质余热回收利用系统2从下一级低加系统12提取凝结水，凝结水在高品质余热回收利用系统2中被烟气加热，然后流入上一级低加系统13进行冷却。
一次风机11将空气送入深度余热回收空气预热系统5加热，加热后的空气被送入空预器系统1。
烟气由风机进入深度余热回收空气预热系统5，烟气和深度余热回收系统8进行热交换，使得深度余热回收系统8的热媒水温度升高，升温后的热媒水在热媒水循环泵9的作用下送往空气预热换热系统10，热媒水将热量传递给经由一次风机11送来的空气，使得深度余热回收系统8得到的能量传递给空气送往空预器系统1，烟气前往高效脱硫除尘系统6。
当干式除尘系统3为静电除尘器，且当燃煤收到基硫份低于2.5%时，高品质余热回收利用系统2将进入干式除尘系统3的烟气温度降低到85-95℃；当干式除尘系统3为静电除尘器，且燃煤收到基硫份高于2.5%时，高品质余热回收利用系统2将进入干式除尘系统3的烟气温度降低到120-135℃；当干式除尘系统3为袋式除尘器，且当燃煤收到基硫份低于2.5%时，高品质余热回收利用系统2将进入干式除尘系统3的烟气温度降低到115-125℃；当干式除尘系统3为袋式除尘器，且燃煤收到基硫份高于2.5%时，高品质余热回收利用系统2将进入干式除尘系统3的烟气温度降低到130-145℃。
深度余热回收系统8将烟气温度进一步深度降温到65-75℃，从而深度回收烟气余热；空气预热换热系统10利用深度余热回收系统8深度回收的烟气余热将一次风机11的出口的空气温度加热到40-50℃；通过深度余热回收系统8有效的降低了高效脱硫除尘系统6的入口的烟气温度，从而降低高效脱硫除尘系统6内由蒸发造成的水耗量，同时减小高效脱硫除尘系统6内烟气流速，提高高效脱硫除尘系统6的脱硫效果及协同洗尘效果。
经空气预热换热系统10加热后的空气进入空预器系统1，从而提高了空预器系统1的出口的烟温，空预器系统1的冷端的低温腐蚀将进一步降低，从而提高了空预器耐腐蚀性能。
通过高品质余热回收利用系统2有效的降低了干式除尘系统3的入口的烟气温度、烟气量及飞灰比电阻，从而提高干式除尘系统3的除尘效果，并将SO3包裹在飞灰中有效的脱除，实现SO3的协同脱除效果。
作为优选，深度余热回收系统8内安装耐腐蚀的氟塑料材质的换热光管，空气预热换热系统10内安装碳钢材质的翅片管。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种高品质余热回收防腐蚀装置，其特征在于：包括空预器系统、高品质余热回收利用系统、干式除尘系统、引风机、深度余热回收空气预热系统、高效脱硫除尘系统、烟囱、下一级低加系统、上一级低加系统和一次风机；
空预器系统、高品质余热回收利用系统、干式除尘系统、引风机、深度余热回收空气预热系统、高效脱硫除尘系统和烟囱沿烟气的流动方向依次连接；
下一级低加系统和上一级低加系统连接，上一级低加系统和高品质余热回收利用系统连接，下一级低加系统和高品质余热回收利用系统连接，下一级低加系统、高品质余热回收利用系统和上一级低加系统沿凝结水流动方向依次连接；
一次风机、深度余热回收空气预热系统和空预器系统沿空气流动方向依次连接。
2.根据权利要求1所述的高品质余热回收防腐蚀的装置，其特征在于：所述深度余热回收空气预热系统包括深度余热回收系统、热媒水循环泵和空气预热换热系统，深度余热回收系统和热媒水循环泵相连，热媒水循环泵和空气预热换热系统相连，深度余热回收系统和空气预热换热系统相连，一次风机、空气预热换热系统、空预器系统沿空气流动方向依次连接，引风机、深度余热回收系统和高效脱硫除尘系统沿烟气流动方向依次连接，深度余热回收系统设置在高效脱硫除尘系统的入口烟道处，空气预热换热系统设置在一次风机的出口烟道处。
3.一种如权利要求1或2所述的高品质余热回收防腐蚀装置的工作方法，其特征在于：包括如下步骤：烟气经由空预器系统换热，前往高品质余热回收利用系统，在高品质余热回收利用系统烟气和凝结水进行换热，凝结水温度上升，烟气温度下降，降温后的烟气离开高品质余热回收利用系统前往干式除尘系统进行除尘，除尘完的烟气前往引风机被送入深度余热回收空气预热系统进行换热，烟气的热量转移至深度余热回收空气预热系统，然后烟气进入高效脱硫除尘系统进行除尘脱硫处理，最后进入烟囱排入大气；高品质余热回收利用系统从下一级低加系统提取凝结水，凝结水在高品质余热回收利用系统中被烟气加热，然后流入上一级低加系统进行冷却；一次风机将空气送入深度余热回收空气预热系统加热，加热后的空气被送入空预器系统。
4.根据权利要求3所述的高品质余热回收防腐蚀装置的工作方法，其特征在于：烟气由风机进入深度余热回收空气预热系统，烟气和深度余热回收系统进行热交换，使得深度余热回收系统的热媒水温度升高，升温后的热媒水在热媒水循环泵的作用下送往空气预热换热系统，热媒水将热量传递给经由一次风机送来的空气，使得深度余热回收系统得到的能量传递给空气送往空预器系统，烟气前往高效脱硫除尘系统。
5.根据权利要求4所述的高品质余热回收防腐蚀装置的工作方法，其特征在于：当干式除尘系统为静电除尘器，且当燃煤收到基硫份低于2.5%时，高品质余热回收利用系统将进入干式除尘系统的烟气温度降低到85-95℃；当干式除尘系统为静电除尘器，且燃煤收到基硫份高于2.5%时，高品质余热回收利用系统将进入干式除尘系统的烟气温度降低到120-135℃；当干式除尘系统为袋式除尘器，且当燃煤收到基硫份低于2.5%时，高品质余热回收利用系统将进入干式除尘系统的烟气温度降低到115-125℃；当干式除尘系统为袋式除尘器，且燃煤收到基硫份高于2.5%时，高品质余热回收利用系统将进入干式除尘系统的烟气温度降低到130-145℃。
6.根据权利要求5所述的高品质余热回收防腐蚀装置的工作方法，其特征在于：深度余热回收系统将烟气温度进一步降温到65-75℃，从而深度回收烟气余热；空气预热换热系统利用深度余热回收系统深度回收的烟气余热将一次风机的出口的空气温度加热到40-50℃；通过深度余热回收系统降低了高效脱硫除尘系统的入口的烟气温度，从而降低高效脱硫除尘系统内由蒸发造成的水耗量，同时减小高效脱硫除尘系统内烟气流速，提高高效脱硫除尘系统的脱硫效果及协同洗尘效果。
7.根据权利要求6所述的高品质余热回收防腐蚀装置的工作方法，其特征在于：经空气预热换热系统加热后的空气进入空预器系统，从而提高了空预器系统的出口的烟温，从而提高了空预器耐腐蚀性能。
8.根据权利要求7所述的高品质余热回收防腐蚀装置的工作方法，其特征在于：通过高品质余热回收利用系统降低了干式除尘系统的入口的烟气温度、烟气量及飞灰比电阻，从而提高干式除尘系统的除尘效果，并将SO3包裹在飞灰中脱除，实现SO3的协同脱除效果。
9.根据权利要求8所述的高品质余热回收防腐蚀装置的工作方法，其特征在于：深度余热回收系统内安装耐腐蚀的氟塑料材质的换热光管，空气预热换热系统内安装碳钢材质的翅片管。
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