常规单塔湿法烟气脱硫降温增效及余热利用系统如图所示,在湿法烟气脱硫系统的基础上附加一套浆液真空蒸发系统和热泵系统。由于脱硫塔排烟温度的降低,导致烟气中水分的冷凝,降低了脱硫系统的耗水量。部分脱硫浆液抽出后进入真空蒸发系统,进行喷淋蒸发,所需热量来自脱硫浆液本身。借助浆液真空蒸发系统实现浆液中水分的蒸发和冷凝,获得净化水,从而保持脱硫系统的水量平衡。新制备的脱硫浆液加入到真空喷淋系统,调节浆液pH值,然后浆液送回脱硫塔最上一层喷淋塔进行喷淋脱硫,同时吸收烟气的热量,降低排烟温度。因此常规湿法烟气脱硫系统改造后具备单塔双循环脱硫的特性,脱硫效率提高。热泵系统的蒸发器吸收真空蒸发系统中蒸汽的凝结潜热,然后经热泵系统进入冷凝器,冷凝放热,获得高温热水。热泵提质后的热量可用于对原煤预热干燥(也可用于加热送风),可用于对脱硫后烟气再热,也可对外供热。
常规单塔湿法烟气脱硫余热利用系统图
该技术的优势如下:
1.通过真空蒸馏和热交换把循环浆液中的热量提取出来可以用做供暖、原煤干燥以及其它低温热源需求,达到节能目的;
2.部分浆液抽出后闪蒸,循环浆液温度降低,吸收塔内烟气温度进一步降低,这样可以进一步提高SO2在浆液中的溶解度,从而提高吸收塔内SO2吸收效率;
3.烟气温度降低,烟气中的水蒸汽凝结。一方面可减少工艺用水的供应,同时闪蒸蒸汽经过换热后凝结为水,可用于电厂的工艺用水,达到显著的节水效果;另一方面,水蒸汽冷凝的同时,降低了出口颗粒物浓度。
以脱硫后烟气温度由50℃降低至40℃为例,针对300MW机组,可回收烟气余热40MW,不同用热需求收益如下:
1. 若将回收热量用于供热,对于热电厂,1个采暖期则可获得约1500万元的额外收益。
2. 若将回收热量用于前置空预器预热空气,可节约标煤1.15g/kwh;若联合空预器旁路进行给水加热,可节约标煤1.69g/kwh;
3. 若将回收热量用于干燥原煤,锅炉效率提高0.7-0.8%,机组净效率提高0.9-1%。
方案制定所需参数初步列表