[发明专利]一种环式布置的烟气水分回收实验装置

说明书

本发明公开了一种环式布置的烟气水分回收实验装置，包括第一水平烟道、第一竖直烟道、第二水平烟道、第二竖直烟道、第三水平烟道、第三竖直烟道、第一加热器、循环风机、第二加热器、第三加热器、循环风机出口烟气取样与测量口、一级喷淋装置、二级喷淋装置、取水换热器进口取样与测量口、取水换热器、取水换热器出口取样与测量口、一级喷淋装置下集水槽、二级喷淋装置下集水槽、取水换热器下集水箱、第一集水箱、第一集水箱出水口、第三集水箱进水口、第三集水箱、第四集水箱、第四集水箱出水口、第二集水箱、连接管道、阀门、散热器及流量计，该装置具有测量准确、抗干扰能力强、安装及运行方便、建设成本低以及维护量小的特点。

技术领域

本发明属于火力发电设备领域，涉及一种环式布置的烟气水分回收实验装置。

背景技术

目前燃煤发电机组是我国电力供应的主力军，也是节约能源、治理燃煤污染、解决环境问题的关键点。我国的大型煤电基地大多位于“多煤缺水”的北方干旱地区，采用燃煤发电机组烟气水分回收技术减少水资源的消耗是目前面临的最迫切问题。对于干旱缺水地区的燃煤发电机组，虽采用空冷、干排渣等节水技术降低了燃煤发电机组的水耗，但发电过程耗水量仍然居高不下。

燃煤发电机组烟气量大，烟气含水量高，尤其是燃用高水分褐煤的机组，湿烟气直接排放不仅消耗了大量的水资源还造成了“白烟”视觉污染，受到社会公众高度关注。燃煤电厂通过加装烟气水分回收装置能够极大程度减少燃煤发电机组湿烟气水分的排放，是燃煤电厂节水降耗的重点方向之一，也是水资源利用及环保控制的迫切社会需求，对我国建设环境友好、资源节约型社会具有重要意义。

目前我国多家高校与科研院所对烟气水分回收技术进行了研究，为保证研究成果的针对性与准确性，烟气水分回收实验装置一般都安装在拟定加装烟气水分回收装置的电站锅炉烟道上，因此存在以下五个方面的问题：

(1)受锅炉燃煤水分波动影响，烟气中水分含量波动大，对试验结果准确性影响较大。锅炉烟气中的水分一方面受空气中水分的影响，另一方面受电厂燃煤中水分的影响，燃煤水分为主要影响因素。受目前煤炭市场煤源紧张，煤质多变、煤质水分波动大已是常态化，由此导致锅炉烟气中水分波动频繁，对取水试验装置取水量的影响明显，从而影响试验测量精度。

(2)受机组负荷波动影响，对烟气水分含量与烟气温度影响较大，因此也会影响测量精度。随着风电、太阳能、生物质能等新能源发电装机容量的增加，造成锅炉负荷大幅波动，燃煤量与烟气温度也随着波动，从而使得烟气温度、烟气含水量、烟气量无规律变化，则导致烟气取水试验装置边界条件的无序变化，影响试验装置测量精度。

(3)试验台安装与运行受限

为了满足水分回收装置安全稳定运行及取水品质要求，规避烟气中粉尘、NOx、SOx的影响，水分回收装置一般都安装在脱硫塔与烟囱之间，经脱氮脱硫后的净烟气。根据电站锅炉烟道的常规布局，该段烟道悬空布置，高度在3-15米之间，且弯头相对较多，要在该区域安装水分回收实验装置，实验台烟道、水管路、风机、控制系统占用空间大，现场条件受限较为严重。实验台的运行受机组运行方式影响较大，当机组停机时实验装置将无法正常运行。

(4)建设成本高

为了满足水分回收装置安全稳定运行及取水品质要求，水分回收实验装置一般都安装在脱硫塔与烟囱之间，根据电站锅炉烟道的常规布局，该段烟道悬空布置，且高度在3-15米之间，在安装取水实验装置时，必须对烟道、炉烟风机、水管路进行支撑或固定，且需单独搭建房屋，用于实验电控系统的放置与实验场地，因此取水实验装置建设成本很高。

(5)维护量大

当取水实验装置安装完成后，系统的进出口均与电厂烟道连接，为保证系统严密性，在装置停用期间，进出口必须用闸门与电厂烟道隔绝，当隔绝不严时，极易导致烟气漏入水分回收装置并发生冷凝，对系统设备产生不良影响，同时也易发生烟气泄漏，造成现场跑冒滴漏及环境污染，且系统配备诸多电气设备，需要定期检查与运转，已保证系统的可用率。因此系统维护量大。