一种火电厂锅炉排烟余热与水分双回收利用系统.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CN107084384A(43)申请公布日2017.08.22(21)申请号201710381948.X(22)申请日2017.05.26(71)申请人华北电力大学地址102206北京市昌平区北农路2号(72)发明人陈海平周亚男谢天(51)Int.Cl.F22D11/06(2006.01)F22B31/08(2006.01)F23J15/06(2006.01)F23J15/00(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图3页(54)发明名称一种火电厂锅炉排烟余热与水分双回收利用系统(57)摘要本发明公开了属于火电厂锅炉节能技术领域的一种火电厂锅炉排烟余热与水分双回收利用系统。该系统有两级热、水回收装置分别布置在脱硫塔两侧，第一级热、水回收装置布置在脱硫塔前，第二级热、水回收装置布置在脱硫塔后；第一级热、水回收装置由烟气冷却器和烟气余热及水分回收装置组成，第二级热、水回收装置由烟气细微颗粒物与水分协同脱除装置和烟气余热及水分回收装置组成，整个系统通过凝结水管道、阀门连接组成；烟气流过本系统，实现烟气显热、潜热及水分的回收，回收的显热与潜热全部用来加热凝结水，回收的水分用于凝结水补水及脱硫塔补水。本发明具有良好的自发性，且能够回收和利用烟气中80％以上的排烟余热及40％以上的排烟水分。CN107084384ACN107084384A权利要求书1/1页1.一种火电厂锅炉排烟余热与水分双回收利用系统，其特征在于：该系统有两级热、水回收装置分别布置在脱硫塔两侧，第一级热、水回收装置布置在脱硫塔前，第二级热、水回收装置布置在脱硫塔后；第一级热、水回收装置由烟气冷却器和中空陶瓷复合膜烟气余热及水分回收装置组成，第二级热、水回收装置由烟气细微颗粒物与水分协同脱除装置和中空陶瓷复合膜烟气余热及水分回收装置组成，整个系统通过凝结水管道、阀门连接组成；中空陶瓷复合膜烟气余热及水分回收装置和烟气细微颗粒物与水分协同脱除装置由中空陶瓷膜管装配成的中空陶瓷膜管束构成；中空陶瓷膜管束垂直于烟气流动方向布置，管束两端分别与进出口联箱连接。2.根据权利要求1中所述的一种火电厂锅炉排烟余热与水分双回收利用系统，其操作方法的特征在于：烟气在烟道内与烟气冷却器、中空陶瓷膜管束接触；烟气冷却器用于回收烟气显热，中空陶瓷膜管束用于回收烟气潜热及水分；在中空陶瓷膜管束外，烟气中的水蒸气通过输运过滤层，被管内温度较低的凝结水冷凝并渗透至管内，实现烟气潜热及水分的回收；回收的显热与潜热全部用来加热凝结水；回收的水分用于凝结水补水；烟气细微颗粒物与水分协同脱除装置渗出水膜可实现颗粒物脱除，水膜落下后被回收用于脱硫塔补水。3.根据权利要求1中所述的一种火电厂锅炉排烟余热与水分双回收利用系统，其特性在于：所述的中空陶瓷膜管的内径为6~15mm。4.根据权利要求1中所述的一种火电厂锅炉排烟余热与水分双回收利用系统，其特性在于：所述的中空陶瓷膜管的外径为12~25mm。5.根据权利要求1中所述的一种火电厂锅炉排烟余热与水分双回收利用系统，其特性在于：所述的中空陶瓷膜管的长度为0.8~2m。6.根据权利要求1中所述的一种火电厂锅炉排烟余热与水分双回收利用系统，其特性在于：所述的中空陶瓷膜管束由数量为30~500根中空陶瓷膜管构成。2CN107084384A说明书1/2页一种火电厂锅炉排烟余热与水分双回收利用系统技术领域[0001]本发明涉及火电厂锅炉节能技术领域，具体涉及一种火电厂锅炉排烟余热与水分双回收利用系统。背景技术[0002]火电厂既是电力生产大户，也是耗能、耗水和污染物排放大户，它提供了我国近80%电能，同时也消耗了全国50%以上的燃煤和20%以上的工业水，排放出的SO2、NOx和CO2分别约占全国总量的45%、50%和48%。随着国家对火电厂能耗、环保要求的进一步提高，火电机组新一轮的节能减排改造势在必行，然而常规节能技术已经被广泛应用，进一步提升的空间并不宽裕，火电厂的深度节能减排需要从新技术方面和系统层面来深入挖掘。[0003]火电厂锅炉排烟拥有丰富的低温余热资源（烟气显热与水蒸气潜热）和数量可观的水蒸气，高效利用烟气余热，深度回收烟气中的水蒸气，对提高机组热效率、降低机组运行能耗起着至关重要的作用。然而由于低温腐蚀等原因，目前对烟气余热的利用只局限于少部分烟气显热，烟气水分及其汽化潜热的利用受限于材料性能、换热器性能等，还未见商业化的应用案例。[0004]近年来，中空陶瓷膜捕集烟气中水蒸气技术经过一系列的试验，验证了其具有广泛的应用前景。本课题组大量研究表明，采用复合膜技术可以捕集烟气中20%以上的水分，且捕集水的品质良好，可实现机组的补水自足。同时，捕集烟气水分能够在很大程度上降低烟气中水蒸气