一种火电厂烟气余热回收系统及方法与流程

所属的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。需要说明的是，上述实施例提供的系统，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即将本发明实施例中的模块或者步骤再分解或者组合，例如，上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。对于本发明实施例中涉及的模块、步骤的名称，仅仅是为了区分各个模块或者步骤，不视为对本发明的不当限定。本领域技术人员应该能够意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块、方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，软件模块、方法步骤对应的程序可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd－rom、或内所公知的任意其它形式的存储介质中。为了清楚地说明电子硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以电子硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。以上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

背景技术：

1、气候变化已经是影响全球社会进步与经济增长的重要因素。我国在发展初期便制订了节能减排的基本国策来应对此问题。开发可再生能源的道路上也面临很多问题，在传统的燃煤电厂中，一方面，由于其热效率较低，导致排烟温度高，具有较高的烟气热损失。另外，燃煤电厂烟气中含有co2需要吸收后再排放。

2、然而在现有技术中，离子液体作为一种潜力巨大的材料，在化工、电池、生物质等领域被广泛使用，对于火电厂烟气余热回收都是基于锅炉排烟系统的余热利用技术进行回收，并不存在利用离子液体进行导热、储热以及捕集co2的介质技术，因此，如何提供一种火电厂烟气余热回收系统及方法是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种火电厂烟气余热回收系统及方法，本发明通过利于离子液体，离子液体由于其极低的蒸汽压、较宽的液态范围、强的热稳定性和化学稳定性、易调节性等优点，可以作为一种化学吸收法捕集co2的液态溶剂，有效地提高了火电厂烟气余热回收过程中二氧化碳的捕捉率，提高了烟气余热回收的质量，同时极大地降低了碳排放量。

2、为了实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案：

3、一种火电厂烟气余热回收系统，包括：

4、依次连接的余热锅炉、容积式余热发电机组、冷凝器、凝结水泵、软水箱和循环泵；

5、还包括：

6、控制柜，所述控制柜与所述容积式余热发电机组控制柜

7、并网柜，所述并网柜与所述控制柜连接；

8、所述余热锅炉内设置有检测模块和离子储热分析模块，所述检测模块用于检测所述余热锅炉内各烟气成分的比例，所述离子储热分析模块用于根据各所述烟气成分的比例进行模拟吸收分析，并根据模拟吸收分析的结果选择若干种离子液体混合物中的一种对所述余热锅炉进行余热回收，并将回收到的余热进行并网发电；其中，

9、所述烟气成分包括氧气、氮气和二氧化碳。

10、在本技术的一些实施例中，所述离子储热分析模块内设置有氧气气瓶、氮气气瓶、二氧化碳气瓶、配气箱以及控制单元，所述控制单元用于根据所述检测模块检测到的所述余热锅炉内各烟气成分的比例控制所述氧气气瓶、所述氮气气瓶和所述二氧化碳气瓶释放氧气、氮气和二氧化碳并在所述配气箱中进行配气，并得到混合模拟烟气，所述离子储热分析模块内还设置有预热器，所述预热器与所述配气箱连接，所述预热器用于对所述混合模拟烟气进行预热，所述离子储热分析模块内还设置有换热器，所述换热器与所述预热器连接，所述换热器用于对预热后的所述混合模拟烟气进行换热。

11、在本技术的一些实施例中，所述离子储热分析模块内还设置有若干个离子液体捕集二氧化碳单元，若干个所述离子液体捕集二氧化碳单元内分别设置有若干种离子液体混合物，所述离子液体捕集二氧化碳单元用于捕集所述混合模拟烟气中的二氧化碳，所述离子液体捕集二氧化碳单元包括循环泵和储存器。

12、在本技术的一些实施例中，所述离子储热分析模块内还设置有第二检测模块，所述第二检测模块用于实时检测所述混合模拟烟气在所述换热器的进口的进口温度和在所述换热器的出口的出口温度；

13、所述离子储热分析模块用于根据所述进口温度和所述出口温度的差值k确定若干种所述离子液体混合物对所述混合模拟烟气的模拟吸收分析的结果。

14、在本技术的一些实施例中，所述控制单元还用于根据所述配气箱内的所述混合模拟烟气中的所述二氧化碳的比例n控制所述混合模拟烟气的流速；

15、所述控制单元内设定有预设二氧化碳比例矩阵t0和预设混合模拟烟气流速矩阵a，对于所述预设混合模拟烟气流速矩阵a，设定a(a1，a2，a3，a4)，其中a1为第一预设混合模拟烟气流速，a2为第二预设混合模拟烟气流速，a3为第三预设混合模拟烟气流速，a4为第四预设混合模拟烟气流速，且a1＜a2＜a3＜a4；

16、对于所述预设二氧化碳比例矩阵t0，设定t0(t01，t02，t03，t04)，其中，t01为第一预设二氧化碳比例，t02为第二预设二氧化碳比例，t03为第三预设二氧化碳比例，t04为第四预设二氧化碳比例，且1＜t01＜t02＜t03＜t04＜5；

17、所述控制单元还用于根据n与所述预设二氧化碳比例矩阵t0之间的关系选定相应的混合模拟烟气流速作为控制所述混合模拟烟气的流速；

18、当n＜t01时，选定所述第四预设混合模拟烟气流速a4作为控制所述混合模拟烟气的流速；

19、当t01≤n＜t02时，选定所述第三预设混合模拟烟气流速a3作为控制所述混合模拟烟气的流速；

20、当t02≤n＜t03时，选定所述第二预设混合模拟烟气流速a2作为控制所述混合模拟烟气的流速；

21、当t03≤n＜t04时，选定所述第一预设混合模拟烟气流速a1作为控制所述混合模拟烟气的流速。

22、在本技术的一些实施例中，所述第二检测模块还用于实时检测所述配气箱内的所述混合模拟烟气的流通时间t；

23、所述控制单元内还设定有预设烟气流通时间矩阵k0和预设混合模拟烟气流速修正系数矩阵b，对于所述预设混合模拟烟气流速修正系数矩阵b，设定b(b1，b2，b3，b4)，其中b1为第一预设混合模拟烟气流速修正系数，b2为第二预设混合模拟烟气流速修正系数，b3为第三预设混合模拟烟气流速修正系数，b4为第四预设混合模拟烟气流速修正系数，且1＜b1＜b2＜b3＜b4＜1.2；

24、对于所述预设烟气流通时间矩阵k0，设定k0(k01，k02，k03，k04)，其中，k01为第一预设烟气流通时间，k02为第二预设烟气流通时间，k03为第三预设烟气流通时间，k04为第四预设烟气流通时间，且k01＜k02＜k03＜k04；

25、所述控制单元还用于根据t与所述预设烟气流通时间矩阵k0之间的关系选定相应的修正系数以对各预设混合模拟烟气流速进行修正；

26、当t＜k01时，选定所述第四预设混合模拟烟气流速修正系数b4对所述第四预设混合模拟烟气流速a4进行修正，修正后的混合模拟烟气流速为a4＊b4；

27、当k01≤t＜k02，选定所述第三预设混合模拟烟气流速修正系数b3对所述第三预设混合模拟烟气流速a3进行修正，修正后的混合模拟烟气流速为a3＊b3；

28、当k02≤t＜k03，选定所述第二预设混合模拟烟气流速修正系数b2对所述第二预设混合模拟烟气流速a2进行修正，修正后的混合模拟烟气流速为a2＊b2；

29、当k03≤t＜k04，选定所述第一预设混合模拟烟气流速修正系数b1对所述第一预设混合模拟烟气流速a1进行修正，修正后的混合模拟烟气流速为a1＊b1。

30、为了实现上述目的，本发明还相应地提供了一种火电厂烟气余热回收方法，应用于所述的火电厂烟气余热回收系统中，包括：

31、检测余热锅炉内各烟气成分的比例；

32、根据各所述烟气成分的比例进行模拟吸收分析，并根据模拟吸收分析的结果选择若干种离子液体混合物中的一种对所述余热锅炉进行余热回收；

33、将回收到的余热进行并网发电；

34、其中，所述烟气成分包括氧气、氮气和二氧化碳。

35、在本技术的一些实施例中，所述根据各所述烟气成分的比例进行模拟吸收分析，包括：

36、根据检测到的所述余热锅炉内各烟气成分的比例进行配气，并得到混合模拟烟气；其中，所述混合模拟烟气包括氧气、氮气和二氧化碳；

37、对所述混合模拟烟气进行预热；

38、对预热后的所述混合模拟烟气进行换热。

39、在本技术的一些实施例中，还包括：

40、预先设置有若干种离子液体混合物，所述离子液体混合物用于捕集所述混合模拟烟气中的二氧化碳。

41、在本技术的一些实施例中，所述对预热后的所述混合模拟烟气进行换热，包括：

42、实时检测所述混合模拟烟气在换热前的进口温度和在换热后的出口温度；

43、根据所述进口温度和所述出口温度的差值k确定若干种所述离子液体混合物对所述混合模拟烟气的模拟吸收分析的结果。

44、本发明提供了一种火电厂烟气余热回收系统及方法，与现有技术相比，其有益效果在于：

45、本发明通过利用功能化离子液态对烟气余热co2进行捕捉，通过将离子液体作为储热和导热介质，改变离子液体结构或制备离子液体混合物来提高其热容量，有效地提高了火电厂烟气余热回收过程中二氧化碳的捕捉率，提高了烟气余热回收的质量，同时极大地降低了碳排放量。