本技術(shù)涉及一種帶全熱空預器的脫硫漿液閃蒸煙氣深度余熱回收系統(tǒng)，屬于燃煤鍋爐余熱供熱。

背景技術(shù)：

1、鍋爐在熱量生產(chǎn)過程中伴隨著大量的高溫煙氣排放，進行煙氣的余熱回收不僅可以減少鍋爐熱損失，還可以降低燃料耗量和溫室氣體等污染物排放，提高鍋爐的熱效率，現(xiàn)有煙氣余熱回收系統(tǒng)主要包括三類：（1）第一類是采用間壁式換熱器實現(xiàn)煙氣余熱回收，即利用低溫省煤器、或節(jié)能器等。在鍋爐出口煙道上加裝列管式等結(jié)構(gòu)的換熱器，回收煙氣余熱并加熱鍋爐給水或采暖回水。這種方式系統(tǒng)簡單，總造價相對較低。不足之處是余熱回收率低，受被加熱水進口溫度、排煙溫度等變化的影響，通常實際溫差只有20～30℃左右，折合鍋爐產(chǎn)熱量的1%～2%左右，無法回收煙氣中所含水蒸汽的汽化潛熱，因此無法實現(xiàn)深度熱回收。（2）第二類是采用吸收式熱泵煙氣深度回收技術(shù)。采用吸收式熱泵回收煙氣余熱、并加熱網(wǎng)回水等，煙氣溫度可大幅度降低到30℃左右，余熱回收量折合鍋爐產(chǎn)熱量的8%～15%，因此可實現(xiàn)深度熱回收。但吸收式熱泵需耗費蒸汽等高位熱源驅(qū)動，且煙氣會產(chǎn)生大量酸性冷凝液，需采用防腐型換熱器，設(shè)備投資相對較高。（3）第三類是基于空氣-煙氣的全熱交換回收技術(shù)，通過給空氣加濕，提高煙氣露點溫度，在尾部煙道回收煙氣的冷凝熱。該方式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，無需額外驅(qū)動熱源，投資成本低，近年來，清華大學及北京清大天工能源技術(shù)研究所聯(lián)合開發(fā)的“水蒸氣載熱式鍋爐煙氣余熱回收”系列化專利技術(shù)（專利號cn104110675b、cn107166420a、cn206929794u等），目前已得到了大規(guī)模推廣應(yīng)用，具有較好的應(yīng)用前景，但其通常常壓煙氣余熱噴淋塔由中介水從煙氣中取熱，煙氣余熱噴淋塔的尺寸很大，而煙氣側(cè)會增加一定阻力，如原有引風機出壓裕量不足則需更換風機或設(shè)置增壓引風機，上述情況均會造成造價增加，有時候現(xiàn)場不具備實施條件。

2、近年來第二類煙氣余熱回收方式中又出現(xiàn)了采用脫硫漿液閃蒸+吸收式熱泵的方式，即放棄煙氣余熱換熱器，而是從脫硫漿液中通過閃蒸罐取出煙氣中的熱量，并將閃蒸汽送入熱泵進行余熱回收，并加熱熱網(wǎng)回水或其它工藝水，而濃縮液返回脫硫循環(huán)水。其優(yōu)點是：無需改造煙氣系統(tǒng)，減少現(xiàn)場實施難度；凝結(jié)水的水質(zhì)較好，便于回收利用。但缺點也非常明顯：煙溫通常只能降低到42～45℃，回收煙氣余熱約一半，不屬于深度熱回收，只能算作半截子工程，仍然有大量煙氣余熱從煙氣中白白跑掉，未來還需要做二次改造，才能實現(xiàn)深度熱回收。單位余熱回收量計算的造價相對較高，投資回收期較長。其無法把煙溫降低到30℃級、并實現(xiàn)深度熱回收的根本原因是：其一，脫硫漿液閃蒸成套設(shè)備為真空設(shè)備，其系統(tǒng)集成較為復雜、保障要求較高，且閃蒸汽溫度越低、比容越大、設(shè)備體積越大，而造價越高；其二，脫硫漿液閃蒸過程中會逸出較多so2等不凝氣體，閃蒸汽送入吸收式熱泵，而在熱泵橫置式蒸發(fā)器內(nèi)冷凝放熱過程中抽真空難度較大，實際運行時的絕壓只能維持在7～8kpa左右，現(xiàn)有設(shè)備及條件很難將真空度繼續(xù)提高，無法象通常的凝汽器那樣進一步提高真空度，因此閃蒸汽的飽和溫度只能降低到38～40℃級，導致煙氣溫度只能降低到40～45℃級；其三，該技術(shù)方式在本質(zhì)上仍屬于熱泵方式，只是取熱裝置不同，仍需耗費大量驅(qū)動蒸汽，運行費用高，惡化電廠的火電靈活性調(diào)整問題，乃至有時會嚴重影響電廠的技術(shù)經(jīng)濟效益。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型的目的和任務(wù)是，針對上述各類煙氣余熱回收系統(tǒng)各自固有的技術(shù)限制及對電廠經(jīng)濟性的影響，如果熱網(wǎng)回水溫度相對較低，可構(gòu)建起一套全新的煙氣余熱回收集成系統(tǒng)，實現(xiàn)煙氣深度余熱回收。

2、本實用新型的具體描述是：一種帶全熱空預器的脫硫漿液閃蒸煙氣深度余熱回收系統(tǒng)，由原有鍋爐及輔機子系統(tǒng)、脫硫漿液分級閃蒸及加熱工藝水子系統(tǒng)和助燃風加熱加濕子系統(tǒng)組成，所述的原有鍋爐及輔機子系統(tǒng)包括鍋爐本體4、空預器5、送風機6、除塵器7、引風機8、原脫硫塔1、原煙氣進煙管2和原漿液泵3，其特征在于，所述的脫硫漿液分級閃蒸及加熱工藝水子系統(tǒng)包括前置閃蒸罐21、前置加熱器26、真空泵18、末級閃蒸罐31、中介水加熱器36及連接管線與部件，所述的助燃風加熱加濕子系統(tǒng)由包括全熱空預器40、新風過熱器41、中介水泵42及連接管線與部件，其中所述的前置閃蒸罐21的漿液進口經(jīng)余熱漿液泵10與原脫硫塔1的底部脫硫漿液池的余熱漿液出口相連，而前置閃蒸罐21的一級濃縮漿液出口與末級閃蒸罐31的漿液進口相連，末級閃蒸罐31的末級濃縮漿液出口與原漿液泵3的進口相連；前置閃蒸罐21的內(nèi)部上部設(shè)置有閃蒸汽前置除霧器22、前置洗滌噴淋層23，其閃蒸汽出口通過前置連接管25與前置加熱器26的蒸汽進口相連，前置加熱器26的凝結(jié)水出口與前置凝結(jié)泵27的進口相連，前置凝結(jié)泵27的出口分別與前置洗滌噴淋層23和末級洗滌噴淋層33的進口相連，并與前置外排凝結(jié)水w1的出水管相通；前置加熱器26的低溫水進口與熱網(wǎng)回水來水h1的來水管相通，并通過閥門與前置加熱器26的低溫水出口相連，前置加熱器26的低溫水出口與熱網(wǎng)回水退水h2的退水管相通；末級閃蒸罐31的內(nèi)部上部設(shè)置有閃蒸汽末級除霧器32、末級洗滌噴淋層33，其閃蒸汽出口通過末級連接管35與中介水加熱器36的蒸汽進口相連，中介水加熱器36的凝結(jié)水出口與中介水凝結(jié)泵37的進口相連，中介水凝結(jié)泵37的出口分別與中介水加熱器36的低溫水出口、全熱空預器40的噴淋水進口和中介外排凝結(jié)水w2的出水管相通；中介水加熱器36的低溫水進口經(jīng)中介水泵42與全熱空預器40的塔底水池相通；前置加熱器26的前置不凝氣體s的出口經(jīng)不凝氣體調(diào)節(jié)閥29與中介水加熱器36的中介水不凝氣體s2的出口相連，并與真空泵18的進氣口相連，真空泵18的排氣口與原脫硫塔1的原煙氣進煙管2相通；全熱空預器40的下部設(shè)置有環(huán)境空氣a0的進風口，全熱空預器40的頂部設(shè)置有加濕空氣a1的出風口，加濕空氣a1的出風口與新風過熱器41的進風口相連，新風過熱器41的出風口經(jīng)過過熱空氣a2的連通管與送風機6的進風口相連，送風機6的出風口經(jīng)空預器5的進風側(cè)與鍋爐本體4的爐膛相通；空預器5的排煙側(cè)出口經(jīng)除塵器7、引風機8與原煙氣進煙管2相通，原煙氣進煙管2的上游即為原煙氣y1的進口，下游即為原脫硫塔1的進煙口，原脫硫塔1的頂部即為凈煙氣y2的出口；原脫硫塔1的底部脫硫漿液池的循環(huán)液出口分別與原漿液泵3的進口、脫硫補水b的進水管和末級閃蒸罐31的末級濃縮漿液出口相通，原漿液泵3的出口與原脫硫塔1的循環(huán)漿液進口相連，原脫硫塔1的底部脫硫漿液池的排污口與脫硫廢水p的排水管相通。

3、前置加熱器26和中介水加熱器36分別采用豎向列管式換熱結(jié)構(gòu)，底部設(shè)置有凝結(jié)水熱井，熱井液面上部設(shè)置有不凝氣體排出口。

4、前置閃蒸罐21和末級閃蒸罐31的內(nèi)部設(shè)置為一級換熱區(qū)或n級換熱區(qū)，其中n大于等于2，當設(shè)置n級換熱區(qū)時，每一級換熱區(qū)的閃蒸濃縮漿液出口與其下一級換熱區(qū)的漿液進口相連，而低溫水進口與其下一級換熱區(qū)的低溫水出口相連。

5、真空泵18采用水環(huán)式真空泵、射水抽汽器或羅茨真空泵結(jié)構(gòu)。

6、中介外排凝結(jié)水w2的出水管分別與脫硫補水b、熱網(wǎng)回水來水h1的補水管進口和/或前置外排凝結(jié)水w1的出水管相通。

7、本實用新型的有益效果如下。

8、（1）自脫硫漿液中取熱，無需增加煙氣余熱換熱器及其煙氣阻力；同時煙氣的低溫段余熱通過末級閃蒸經(jīng)中介水系統(tǒng)對鍋爐進風進行加濕的方式，以水蒸氣汽化潛熱的型式進入煙氣中，提高了煙氣的水蒸氣含量、能量品位及脫硫漿液溫度，從而在熱網(wǎng)回水溫度較低的前提下，可通過一級閃蒸直接加熱熱網(wǎng)回水，從而實現(xiàn)煙氣的極深度熱回收煙氣溫度可降低到30℃級，從根本上避免了現(xiàn)有脫硫漿液閃蒸+吸收式熱泵技術(shù)方式的固有缺點，余熱回收量最高可達到2～3倍。

9、（2）最大程度地采用直接換熱方式回收脫硫漿液余熱，對熱網(wǎng)回水和鍋爐進風進行預熱；不需要采用吸收式熱泵及耗費大量驅(qū)動能源就可實現(xiàn)煙氣深度余熱回收。

10、（3）前置加熱器26和中介水加熱器36采用豎向管束換熱結(jié)構(gòu)，雖然不凝氣體中含有大量so2等，仍可由真空泵18大量抽出不凝氣體并實現(xiàn)有效降低閃蒸罐壓力，進而有效降低煙氣溫度。

11、（4）采用閃蒸汽的凝結(jié)水對各閃蒸罐內(nèi)的除霧器進行洗滌，可維持更高的除霧效果，并對脫硫漿液進行補水，以替代一部分或全部的原有脫硫補水b，而后者的補水來源往往是含氯根很高的廢水，采用閃蒸汽的凝結(jié)水替代后，可有助于顯著降低脫硫廢水p的外排流量，并大幅減少其所造成的二次污染及運維費用，改善脫硫系統(tǒng)運行效果。

12、（5）閃蒸汽的凝結(jié)水還可作為熱網(wǎng)回水的補水，有助于大幅降低軟化水的制水量及其費用；同時，凝結(jié)水的全面回收利用，也相應(yīng)地大幅減少水資源的耗費。

13、（6）本方案及系統(tǒng)可廣泛適用于火電廠及鍋爐房的煙氣余熱回收供熱系統(tǒng)，促進實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保一體化的綜合技術(shù)及經(jīng)濟效益。