本發(fā)明涉及脫硫煙氣水回收系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛、最成熟的火電廠煙氣脫硫技術(shù)。該技術(shù)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(gòu)成嚴重影響。而煙氣干法或半干法脫硫技術(shù)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(guān)于火電廠節(jié)水技術(shù)的研究一直是國內(nèi)外科研機構(gòu)、技術(shù)企業(yè)所關(guān)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(shù)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(jié)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(shù)最先由西方發(fā)達國家研究及應(yīng)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(shè)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(shù)處理煙氣量小，設(shè)備規(guī)模小，難以實現(xiàn)大型火電廠的推廣應(yīng)用，成為制約該技術(shù)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(jié)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(shè)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(shù)方案。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種脫硫煙氣水回收系統(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，本發(fā)明的技術(shù)方案是設(shè)計一種脫硫煙氣水回收系統(tǒng)，包括：煙氣脫硫吸收塔，煙氣水吸收塔，吸收液再生塔，吸收液冷卻器，蒸汽換熱器，以及真空泵；
所述煙氣脫硫吸收塔的頂部外接有凈煙氣輸出管，煙氣水吸收塔設(shè)有凈煙氣輸入口，煙氣脫硫吸收塔通過凈煙氣輸出管與煙氣水吸收塔的凈煙氣輸入口連接；
所述煙氣水吸收塔的頂部外接有干煙氣輸出管；煙氣水吸收塔內(nèi)部由上至下依次設(shè)有第一除霧器、第一噴淋器和湍流混合器；煙氣水吸收塔的底部設(shè)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；
所述吸收液再生塔的頂部外接有低壓飽和蒸汽輸出管；吸收液再生塔內(nèi)部由上至下依次設(shè)有第二除霧器、布氣板、第二噴淋器和吸收液換熱器；吸收液再生塔的底部設(shè)有第二出液口，且吸收液再生塔還設(shè)有吸收液輸入口；
所述吸收液換熱器位于吸收液再生塔底部，吸收液換熱器用于再生吸收液與煙氣的換熱；吸收液換熱器包括供煙氣流通的換熱管，該換熱管的輸入端外接有原煙氣輸入管，該換熱管的輸出端外接有換熱煙氣輸出管，換熱管的輸出端通過該換熱煙氣輸出管連接至煙氣脫硫吸收塔的煙氣輸入端；
所述第一出液口通過第一輸液管與吸收液輸入口連接，該第一輸液管上設(shè)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(shè)有第二輸液泵，且第二輸液管上還設(shè)有吸收液冷卻器；第二輸液管還通過輸液支管與第二噴淋器的輸入端連接，該輸液支管與第二輸液管的連接部位于第二輸液泵的下游；
所述吸收液再生塔通過低壓飽和蒸汽輸出管連接蒸汽換熱器，該蒸汽換熱器設(shè)有蒸汽冷卻倉，該蒸汽冷卻倉內(nèi)設(shè)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，該蒸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(shè)有第三輸液泵；
所述吸收液再生塔向煙氣水吸收塔提供吸收液，該吸收液用于吸收凈煙氣內(nèi)的水蒸汽。
優(yōu)選的，所述蒸汽換熱器選自間接空氣換熱器、熱泵和冷卻器中的一種或幾種。
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，所述吸收液輸入口位于第二噴淋器下方。
優(yōu)選的，所述煙氣脫硫吸收塔配有脫硫循環(huán)泵。
優(yōu)選的，所述吸收液為LiCl、LiBr或CaCl2的水溶液。
優(yōu)選的，CaCl2水溶液中CaCl2的濃度為5%～50%；LiBr水溶液中LiBr的濃度為5%～60%。
優(yōu)選的，CaCl2的水溶液中CaCl2的濃度為42%～46%。
本發(fā)明提供一種脫硫煙氣水回收系統(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。
煙氣脫硫吸收塔頂端排出的凈煙氣經(jīng)凈煙氣輸出管送入煙氣水吸收塔，吸收液再生塔底部的吸收液通過第二輸液泵泵入第一噴淋器（且吸收液經(jīng)過吸收液冷卻器降溫），經(jīng)第一噴淋器噴淋后，吸收液在煙氣水吸收塔內(nèi)與煙氣脫硫吸收塔送來的飽和凈煙氣進行傳質(zhì)傳熱過程，飽和凈煙氣內(nèi)的水蒸汽被吸收液吸收后，隨吸收液一起落入煙氣水吸收塔的塔底，煙氣水吸收塔上部安裝的第一除霧器能除去大量的細小霧滴，減少吸收液的損失并提高水的回收效率；煙氣水吸收塔內(nèi)的湍流混合器能實現(xiàn)吸收液與凈煙氣的高效傳質(zhì)傳熱，最大限度的吸收煙氣中的水蒸氣。
第二輸液泵將煙氣水吸收塔塔底的吸收液泵入吸收液再生塔，未脫硫的原煙氣流經(jīng)吸收液再生塔塔底的吸收液換熱器，并加熱吸收液，吸收液溫度升高，并經(jīng)真空泵抽吸，使吸收液在低壓下沸騰蒸發(fā)，沸騰蒸發(fā)的低壓蒸汽經(jīng)蒸汽換熱器冷卻后冷凝成回收水（蒸汽冷凝水），回收水存入冷凝水回收罐，并可通過第三輸液泵泵送至用水工序。
本發(fā)明具有如下特點：
1、采用低飽和氣壓的吸收液（如CaCl2水溶液、LiBr水溶液等）吸收飽和凈煙氣中的水蒸氣，能大幅度提高飽和凈煙氣中的水回收效率。采用采用低飽和氣壓的吸收液吸收煙氣中的水蒸氣吸收效果好，特別適合我國北方缺水地區(qū)，該工藝技術(shù)適應(yīng)性強。
2、可以通過調(diào)整吸收液的濃度、吸收液的溫度、吸收液的噴淋量來調(diào)整煙氣水回收的量。
3、回收水（蒸汽冷凝水）水質(zhì)好。采用CaCl2水溶液為吸收液時回收水中的懸浮物含量<15mg/L，回收水pH值在4.5～6.0之間，總可溶鹽含量<25mg/L，Ca2+含量<5mg/L，Cl-含量<5mg/L?；厥账芍苯討?yīng)用于其他工藝系統(tǒng)作為一般工藝水使用，也可處理后作為鍋爐用水。采用閃蒸塔（吸收液再生塔）閃蒸后的冷凝水，懸浮物含量僅為5～10mmg/L，處理后還可應(yīng)用在純水制備等方面。采用LiBr水溶液為吸收液時，水質(zhì)基本上相同，其中的Li+含量<5mg/L,其中的Br-含量<5mg/L。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明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發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
本發(fā)明具體實施的技術(shù)方案是：
如圖1所示，一種脫硫煙氣水回收系統(tǒng)，包括：煙氣脫硫吸收塔1，煙氣水吸收塔2，吸收液再生塔3，吸收液冷卻器4，蒸汽換熱器6，以及真空泵5；
所述煙氣脫硫吸收塔1的頂部外接有凈煙氣輸出管C，煙氣水吸收塔2設(shè)有凈煙氣輸入口，煙氣脫硫吸收塔1通過凈煙氣輸出管C與煙氣水吸收塔2的凈煙氣輸入口連接；
所述煙氣水吸收塔2的頂部外接有干煙氣輸出管D；煙氣水吸收塔2內(nèi)部由上至下依次設(shè)有第一除霧器2a、第一噴淋器2b和湍流混合器2c；煙氣水吸收塔2的底部設(shè)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；
所述吸收液再生塔3的頂部外接有低壓飽和蒸汽輸出管F；吸收液再生塔3內(nèi)部由上至下依次設(shè)有第二除霧器3a、布氣板3b、第二噴淋器3c和吸收液換熱器3d；吸收液再生塔3的底部設(shè)有第二出液口，且吸收液再生塔3還設(shè)有吸收液輸入口；
所述吸收液換熱器3d位于吸收液再生塔3底部，吸收液換熱器3d用于再生吸收液與煙氣的換熱；吸收液換熱器3d包括供煙氣流通的換熱管，該換熱管的輸入端外接有原煙氣輸入管A，該換熱管的輸出端外接有換熱煙氣輸出管B，換熱管的輸出端通過該換熱煙氣輸出管B連接至煙氣脫硫吸收塔1的煙氣輸入端；
所述第一出液口通過第一輸液管a1與吸收液輸入口連接，該第一輸液管a1上設(shè)有第一輸液泵9；
所述第二出液口通過第二輸液管a2與第一噴淋器2b的輸入端連接，該第二輸液管a2上設(shè)有第二輸液泵10，且第二輸液管a2上還設(shè)有吸收液冷卻器4；第二輸液管a2還通過輸液支管a4與第二噴淋器3c的輸入端連接，該輸液支管a4與第二輸液管a2的連接部位于第二輸液泵10的下游；
所述吸收液再生塔3通過低壓飽和蒸汽輸出管F連接蒸汽換熱器6，該蒸汽換熱器6設(shè)有蒸汽冷卻倉，該蒸汽冷卻倉內(nèi)設(shè)有供冷卻介質(zhì)E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a3，且該蒸汽冷凝水回收管a3連接至蒸汽冷凝水回收罐7，該蒸汽冷凝水回收罐7底部外接有工藝用水輸送管，該工藝用水輸送管上設(shè)有第三輸液泵8；
所述吸收液再生塔3向煙氣水吸收塔2提供吸收液，該吸收液用于吸收凈煙氣內(nèi)的水蒸汽。
優(yōu)選的，所述蒸汽換熱器6選自間接空氣換熱器、熱泵和冷卻器中的一種或幾種。
優(yōu)選的，所述第一除霧器2a、第二除霧器3a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，所述吸收液輸入口位于第二噴淋器3c下方。
優(yōu)選的，所述煙氣脫硫吸收塔1配有脫硫循環(huán)泵。
優(yōu)選的，所述吸收液為LiCl、LiBr或CaCl2的水溶液。
優(yōu)選的，CaCl2水溶液中CaCl2的濃度為5%～50%；LiBr水溶液中LiBr的濃度為5%～60%。
優(yōu)選的，CaCl2的水溶液中CaCl2的濃度為42%～46%。
煙氣脫硫吸收塔1頂端排出的凈煙氣經(jīng)凈煙氣輸出管C送入煙氣水吸收塔2，吸收液再生塔3底部的吸收液通過第二輸液泵10泵入第一噴淋器2b（且吸收液經(jīng)過吸收液冷卻器4降溫），經(jīng)第一噴淋器2b噴淋后，吸收液在煙氣水吸收塔2內(nèi)與煙氣脫硫吸收塔1送來的飽和凈煙氣進行傳質(zhì)傳熱過程，飽和凈煙氣內(nèi)的水蒸汽被吸收液吸收后，隨吸收液一起落入煙氣水吸收塔2的塔底，煙氣水吸收塔2上部安裝的第一除霧器2a能除去大量的細小霧滴，減少吸收液的損失并提高水的回收效率；煙氣水吸收塔2內(nèi)的湍流混合器2c能實現(xiàn)吸收液與凈煙氣的高效傳質(zhì)傳熱，最大限度的吸收煙氣中的水蒸氣。
第二輸液泵10將煙氣水吸收塔2塔底的吸收液泵入吸收液再生塔3，未脫硫的原煙氣流經(jīng)吸收液再生塔3塔底的吸收液換熱器3d，并加熱吸收液，吸收液溫度升高，并經(jīng)真空泵5抽吸，使吸收液在低壓下沸騰蒸發(fā)，沸騰蒸發(fā)的低壓蒸汽經(jīng)蒸汽換熱器6冷卻后冷凝成回收水（蒸汽冷凝水），回收水存入冷凝水回收罐，并可通過第三輸液泵8泵送至用水工序。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)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(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。