适用于燃煤机组的烟气消白系统
技术领域
本发明属于火力发电领域，尤其涉及到一种适用于燃煤机组的烟气消白系统。
背景技术
目前国内大多数燃煤电厂的脱硫系统均采用石灰石——石膏的湿法脱硫工艺，脱硫后的烟气温度降至45~55℃，此时的烟气为饱和湿烟气，烟气中含有大量水蒸汽，如果烟气经烟囱直接排放，进入温度较低的环境时，烟气中的水蒸汽会遇冷凝结生成“白色烟羽”。单纯的“白色烟羽”并不会对环境质量产生影响，但其削弱了公众对环境保护工作的“获得感”，另外湿烟气凝结后的细小水滴也会对周围居民生活造成一定的影响，因此许多地方政府开始把消除“白色烟羽”（简称“消白”）写入地方环保标准。
根据“白色烟羽”的形成机理，其治理技术路线目前也是多种多样，申请号为201710550580.5的中国专利公开了一种用于电厂脱硫脱水降雾的烟气处理系统，其通过应用高温热泵技术对烟气降温脱水与升温降湿，能够显著降低电厂烟气白雾污染，但是该技术系统复杂，维护工作量大，而且需在烟道中新增烟气加热降湿器，会显著增加尾部烟道的阻力，影响引风机的出力乃至安全运行。申请号为201720168606.5的专利公开了一种湿法脱硫的烟气消白系统，该系统通过浆液冷却降低了烟气的含湿量及温度，通过烟气升、降温换热器及热媒水循环系统增加了烟囱出口的烟气温度，因此通过冷凝+再热技术可以很好的消除“白色烟羽”，但该系统同样的在尾部烟道增加了烟气升温换热器、烟气降温换热器，提高了尾部烟道的阻力，对于引风机裕量不足的火电机组无法适用。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种适用于燃煤机组的烟气消白系统，并提供至少后面将说明的优点。
本发明的另一个目的是提供一种适用于燃煤机组的烟气消白系统，在原有设备基础上增加烟气加热旁路，简化系统，降低平时消白系统的维护工作量；不增加烟道阻力，适用于引增合一后的机组、尤其是引风机压头裕量有限的机组，不需要对原有风机做改造或者替换；消白系统投切灵活，根据环境温度变工况运行，在不投入的情况下不影响机组能耗。
本发明的技术方案如下：
适用于燃煤机组的烟气消白系统，其包括：
设置在脱硫塔出口与烟囱之间的尾部烟道；
设置在尾部烟道上并与所述尾部烟道并列的烟气加热旁路，其通过管道依次设置有烟气加热旁路入口挡板、烟气循环风机、烟气换热器和烟气加热旁路出口挡板；
其中，
烟气排出产生白烟的临界温度为T1，所述脱硫塔出口处的烟气温度为T2，当T2＜T1时，所述烟气加热旁路连通，对烟气进行加热后回到尾部烟道到达烟囱排出；当T2≥T1时，所述烟气加热旁路断开，烟气直接经过尾部烟道到达烟囱排出。
优选的是，所述的适用于燃煤机组的烟气消白系统中，
所述烟气换热器包括有一第一热源进口和一第二热源进口，所述第一热源进口连接凝结水加热装置的出口；
所述凝结水加热装置包括沿着凝结水循环管路依次设置的第一低压加热器、第二低压加热器和除氧器，所述第一低压加热器、所述第二低压加热器和所述除氧器分别通过第一凝结水支管、第二凝结水支管和第三凝结水支管连通至凝结水管路以与所述第一热源进口连接，所述第一凝结水支管、所述第二凝结水支管和所述凝结水支管上分别设置有第一阀门、第二阀门和第三阀门；
所述蒸汽加热装置包括设置在蒸汽热源与所述第二热源进口之间的蒸汽支管，所述蒸汽支管上设置有蒸汽阀门。
优选的是，所述的适用于燃煤机组的烟气消白系统中，
所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门的开启优先级依次递减；
所述第一热源进口的凝结水温度≥120℃。
优选的是，所述的适用于燃煤机组的烟气消白系统中，
所述蒸汽热源采用机组抽汽或机组运行排汽；
当采用机组抽汽时，所述蒸汽阀门的开启优先级低于所述第三阀门；
当采用机组运行排汽时，所述蒸汽阀门的开启优先级高于所述第一阀门。
优选的是，所述的适用于燃煤机组的烟气消白系统中，所述烟气加热旁路采用逆流布置。
优选的是，所述的适用于燃煤机组的烟气消白系统中，所述尾部烟道内设置有导流装置。
优选的是，所述的适用于燃煤机组的烟气消白系统中，所述烟气循环风机采用变频控制、风机导叶或者动叶调节。
优选的是，所述的适用于燃煤机组的烟气消白系统中，所述脱硫塔的浆液出口和烟气出口之间设置有浆液循环管路，所述浆液循环管路上设置有浆液循环泵和冷凝器，所述冷凝器的冷源进出口处分别设置有进口阀门和出口阀门。
优选的是，所述的适用于燃煤机组的烟气消白系统中，在所述脱硫塔之前还设置有除尘器和引风机。
本发明具有以下有益效果：
通过抽取部分烟气经烟气换热器加热后返回至尾部烟道与原烟气混合，以提高烟囱出口烟气温度，达到消除白色烟羽的目的；
烟气换热器处热源主要采用凝结水加热，换热负荷较高时机组抽汽辅助加热；
该系统投切灵活，不增加尾部烟道阻力，尤其适用于引增合一后且引风机裕量较小的机组。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明提供的适用于燃煤机组的烟气消白系统的一个实施例的结构示意图；
图2为本发明提供的适用于燃煤机组的烟气消白系统的另一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
现有技术中存下以下缺点：
1、系统复杂、维护工作量大；
2、增加了较大的尾部烟道阻力，对于引风机压头裕量较小的火电机组无法适用；
3、当环境温度高、不需要投入消白系统时，新增换热器仍然会影响尾部烟道阻力，使引风机出力增加，节能效果较差。
如图1所示，本发明提供一种适用于燃煤机组的烟气消白系统，其包括：
设置在脱硫塔6出口与烟囱8之间的尾部烟道；
设置在尾部烟道上并与所述尾部烟道并列的烟气加热旁路，其通过管道依次设置有烟气加热旁路入口挡板15、烟气循环风机10、烟气换热器9和烟气加热旁路出口挡板16；
其中，
烟气排出产生白烟的临界温度为T1，所述脱硫塔6出口处的烟气温度为T2，当T2＜T1时，所述烟气加热旁路连通，对烟气进行加热后回到尾部烟道到达烟囱8排出；当T2≥T1时，所述烟气加热旁路断开，烟气直接经过尾部烟道到达烟囱8排出。临界温度T1的确定属于现有技术，本领域技术人员能够根据脱硫塔出口处的烟气温度、环境温度和湿度来确定，具体无需在此详细赘述。
在本发明提供的所述的适用于燃煤机组的烟气消白系统的一个实施例中，
所述烟气换热器9包括有一第一热源进口和一第二热源进口，所述第一热源进口连接凝结水加热装置的出口；
所述凝结水加热装置包括沿着凝结水循环管路依次设置的第一低压加热器1、第二低压加热器2和除氧器3，所述第一低压加热器1、所述第二低压加热器2和所述除氧器3分别通过第一凝结水支管、第二凝结水支管和第三凝结水支管连通至凝结水管路以与所述第一热源进口连接，所述第一凝结水支管、所述第二凝结水支管和所述凝结水支管上分别设置有第一阀门11、第二阀门12和第三阀门13；原机组部分凝结水经烟气换热器9加热烟气，换热后的凝结水回收至凝结水管道；
所述蒸汽加热装置包括设置在蒸汽热源与所述第二热源进口之间的蒸汽支管，所述蒸汽支管上设置有蒸汽阀门14，冷却后的水回收至凝结水管道。
在本发明提供的所述的适用于燃煤机组的烟气消白系统的一个实施例中，
所述第一阀门11、所述第二阀门12、所述第三阀门13的开启优先级依次递减；
所述第一热源进口的凝结水温度≥120℃。
在本发明提供的所述的适用于燃煤机组的烟气消白系统的一个实施例中，
所述蒸汽热源采用机组抽汽或机组运行排汽；
当采用机组抽汽时，所述蒸汽阀门14的开启优先级低于所述第三阀门13；
当采用机组运行排汽时，所述蒸汽阀门14的开启优先级高于所述第一阀门11。
在本发明提供的所述的适用于燃煤机组的烟气消白系统的一个实施例中，所述烟气加热旁路采用逆流布置，烟气换热器9采用耐腐蚀材料制成，比如是双相钢或者不锈钢。
在本发明提供的所述的适用于燃煤机组的烟气消白系统的一个实施例中，所述尾部烟道内设置有导流装置，使得冷、热烟气混合均匀，具体结构无需在此详细描述，采用常规导流装置即可。
在本发明提供的所述的适用于燃煤机组的烟气消白系统的一个实施例中，所述烟气循环风机10采用变频控制、风机导叶或者动叶调节，以便控制加热后的烟气流量。
在本发明提供的所述的适用于燃煤机组的烟气消白系统的一个实施例中，在所述脱硫塔6之前还设置有除尘器5和引风机4。
系统原机组产生的烟气首先经除尘器4处理后接至引风机5，经引风机5增压后送至脱硫塔6进行脱硫，浆液循环泵7将脱硫塔6内的浆液进行循环处理，脱硫后的烟气一部分经烟气加热旁路入口挡板15送至烟气循环风机10增压后进入烟气换热器9换热，加热后的烟气经烟气加热旁路出口挡板16返回至烟道与原烟气混合后通过烟囱8排放至大气。
本发明提供的适用于燃煤机组的烟气消白系统，可单独配置使用，也可结合其他专利技术组合使用，如图2所示，在本发明提供的所述的适用于燃煤机组的烟气消白系统的一个实施例中，所述脱硫塔6的浆液出口和烟气出口之间设置有浆液循环管路，所述浆液循环管路上设置有浆液循环泵7和冷凝器17，所述冷凝器17的冷源进出口处分别设置有进口阀门18和出口阀门19，这样组成了烟气冷凝+加热的烟气消白系统。
实施案例1：
某600MW超临界机组，尾部烟道无增压风机，且引风机的裕量十分有限，对于常规采用的MGGH消白方案无法实施，因此考虑采用此方案。方案情况如下BMCR工况条件下最大烟气量为2290000Nm3/h，脱硫出口烟气温度45℃，设计点选取环境温度5℃，相对湿度50%，烟囱出口烟气温度加热至70℃（烟气换热器出口热烟气温度设为100℃），烟气换热器热负荷约为22.7MW，烟气循环风机耗电量为230kW（按500Pa的烟道阻力进行核算），用凝结水加热相当于增加了机组抽汽负荷，减少机组的发电量约3760kW，烟气消白系统约增加机组电耗3925KW；环境温度较高时可退出消白系统，对于原机组的运行能耗没有影响。
本发明提供的适用于燃煤机组的烟气消白系统，不增加烟道阻力，适用于引风机裕量较小的机组；投切方便，当环境温度较高时，可以退出加热系统，且不影响机组的经济运行（烟道阻力不受影响，引风机出力较改造前没有增加）。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
