一种燃煤烟气超低排放协同余热利用的系统及其运行方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109539293A(43)申请公布日2019.03.29(21)申请号201811317555.3F28D21/00(2006.01)(22)申请日2018.11.06(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华园1号(72)发明人卓建坤秦明臣李水清王金星徐静颖(74)专利代理机构北京三聚阳光知识产权代理有限公司11250代理人张建纲(51)Int.Cl.F23J15/02(2006.01)F23J15/06(2006.01)F23J15/08(2006.01)F24D3/18(2006.01)F25B30/06(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种燃煤烟气超低排放协同余热利用的系统及其运行方法(57)摘要本发明提供了一种燃煤烟气超低排放协同余热利用的系统及其运行方法。系统包括烟风系统、热网水系统和循环水系统。烟风系统包括通过烟风通道依次连接的除尘器、高温余热回收装置、脱硫塔、低温余热回收装置和再热器等。高温余热装置与热网水系统之间设有管路相连。热网水系统和循环水系统通过热泵进行换热，使得循环水系统和脱硫塔出口烟气的低温低品位热源得到深度利用。锅炉空预器出口烟气依次进行除尘和降温、脱硫再降温，利用相变团聚和湍流团聚等作用深度脱除烟气中的细颗粒物、水分和可溶性盐，在烟气及汽机凝汽器循环水余热利用的同时实现烟气的超低排放。本发明具有低品位能量梯级利用效率高、烟气中污染物实现超低排放等优点。CN109539293ACN109539293A权利要求书1/2页1.一种燃煤烟气超低排放协同余热利用系统，其特征在于，所述协同余热利用系统包括烟风系统、热网水系统和循环水系统；所述烟风系统包括通过烟风通道依次连接的除尘器(1)、高温余热回收装置、脱硫塔(5)、低温余热回收装置和再热器(9)，所述高温余热装置与所述热网水系统之间设有管路相连；所述热网水系统包括热用户端(11)、回水泵(12)和混合器(13)，所述高温余热回收装置包括依次连接的一级高温相变团聚余热回收器(2)、高温侧湍流团聚器(3)和二级高温相变团聚余热回收器(4)，所述一级高温相变团聚余热回收器(2)与所述热用户端(11)、回水泵(12)和混合器(13)之间通过管路形成循环连接；所述回水泵(12)还与所述二级高温相变团聚余热回收器(4)和再热器(9)及混合器(13)之间依次设有热网水管路相连；所述协同余热利用系统还包括热泵(14)，所述热网水系统和所述循环水系统通过所述热泵(14)进行换热，所述热泵(14)连接在所述热网水系统的混合器(13)与所述高温余热回收系统的一级高温相变团聚余热回收器(2)之间；所述循环水系统包括循环水箱(15)和循环水泵(16)，所述热泵(14)连接在所述循环水泵(16)和循环水箱(15)之间，使得所述循环水泵(16)、热泵(14)和循环水箱(15)之间形成循环连接；所述低温余热回收系统包括依次相连的低温相变团聚余热回收器(6)、低温侧湍流团聚器(7)和高效除雾收水器(8)；所述低温相变团聚余热回收器(6)连接在所述循环水泵(16)与所述热泵(14)之间，与所述循环水泵(16)和热泵(14)之间的连接管路形成并联连接。2.根据权利要求1所述的一种燃煤烟气超低排放协同余热利用系统，其特征在于，所述高温侧湍流团聚器(3)和低温侧湍流团聚器(7)内均设置有水平布置的3～5组湍流子组，每个湍流子组包括由上至下均匀排列的若干个湍流子(18)，所述上下相邻的两个湍流子的距离与所述湍流子组的间隔距离相等；所述相邻两组湍流子之间呈错排布置。3.根据权利要求3所述的一种燃煤烟气超低排放协同余热利用系统，其特征在于，所述湍流子(18)呈V型、U型或凹槽型。4.根据权利要求1所述的一种燃煤烟气超低排放协同余热利用系统，其特征在于，所述一级高温相变团聚余热回收器(2)和二级高温相变团聚余热回收器(4)内设有高温相变换热管，所述高温相变换热管选用氟塑料管或耐腐蚀金属管。5.根据权利要求1所述的一种燃煤烟气超低排放协同余热利用系统，其特征在于，所述低温相变团聚余热回收器(6)内设有低温相变换热管，所述低温相变换热管选用氟塑料管。6.一种燃煤烟气超低排放协同余热利用系统的运行方法，其使用如权利要求1所述的一种燃煤烟气多污染物脱除协同余热回收系统，其特征在于，所述方法包括：使低温燃煤烟气进入除尘器(1)，使燃煤烟气中携带的颗粒物被除尘器(1)捕集下来，随后烟气进入高温余热利用装置，先后与一级高温相变团聚余热回收器(2)、二级高温相变团聚余热回收器(4)进行两级换热后温度降低的同时将烟气中的饱和水分冷凝析出并形成液滴；使烟气在两级换热过程中进入高温侧湍流团聚器(3)通