[发明专利]真空烟气换热系统及应用该系统的方法

说明书

技术领域

本发明属于烟气换热技术，具体涉及湿法烟气脱硫系统或低温段脱硝系统中的真空烟气换热系统及应用该系统的方法。

背景技术

烟气换热器(GGH)是湿法脱硫系统(FGD)及低温段脱硝系统的一个重要组成部分，通过将吸收塔前的原烟气的热量传递给吸收塔后的净烟气，使原烟气的温度和焓值降低，降低吸收塔内的浆液温度，增加脱硫效率，并可降低脱硫塔内烟气带走的水份，降低系统水耗；同时，可提高吸收塔出口的净烟气温度，消除白烟现象，提高污染物的扩散度，减少烟囱周围的“石膏雨”，降低净烟道和烟囱的腐蚀强度。目前，烟气换热器(GGH)通常采用以下类型：

类型一：

回转式烟气换热器采用电动机带动转子旋转，其上的吸热原件循环从原烟气侧吸热、在净烟气侧放热，达到换热目的。该类型的烟气换热器的缺点是造价较高，消耗动力，同时因为原烟气与净烟气不是完全隔开的，加上转子仓格的存在，会造成泄露。

类型二：

管式烟气换热器分为两部分，即原烟气侧和净烟气侧。在原烟气侧，热烟气将部分热量传给循环水；然后，加热后的循环水被水泵打到净烟气侧；在净烟气侧，净烟气再将循环水的热量吸收。如此往复循环，达到热交换的目的。这种类型也消耗动力，增加了能耗。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种真空烟气换热系统，该真空烟气换热系统采用高温侧蒸发、低温侧冷凝的换热方式来提高换热效率，并具有启动后所需消耗动力很少，节能环保的优点。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种真空烟气换热系统，其特征在于：由高温侧蒸发烟气换热装置和低温侧冷凝烟气换热装置组成；

所述高温侧蒸发烟气换热装置包括连通高温烟管的高温侧外壳、贯穿高温侧外壳的高温层换热管束、连接在高温侧换热管束上端的高温侧汽包、连接在高温侧换热管束的下端的高温侧下联箱，所述高温侧下联箱上设有补水阀门和排放阀门；

所述低温侧冷凝烟气换热装置包括连通低温烟管的低温侧外壳、贯穿低温侧外壳的低温侧换热管束、连接在低温侧换热管束上端的低温侧分汽管、连接在低温侧换热管下端的低温侧下联箱；

所述高温侧汽包与低温侧分汽管通过蒸汽管连通，所述低温侧下联箱再通过冷凝水管连接到高温侧汽包的下部；所述蒸汽管最高点上还设有排气阀。

所述高温侧汽包内具有运行液位，所述运行液位至少比排放阀门的管道出口高出10m。这样，就可以不用借助外部动力排出换热介质。

在本发明的优选实施方式中，所述高温侧蒸发烟气换热装置设置在低位，所述低温侧冷凝烟气换热装置设置在高位。这样的位置设置可以省去冷凝水水泵，冷凝水可以依靠其自身重力，从低温侧换热管束流道汽包中。由于无需冷凝水水泵，从而使得动力消耗大大减小。

另外，本发明还提供了应用该系统的真空烟气换热方法，其步骤如下：

a.向真空烟气换热系统中补入换热介质，使换热介质填补整个系统，排净系统内的空气；

b.排出部分换热介质，达到高温侧汽包的运行液位，使得运行液位下为液态，运行液位上为真空状态；

c.运行真空烟气换热系统，让原烟气通过高温侧外壳内的高温侧换热管束，将原烟气的热量传递给高温侧换热管束内的换热介质，换热介质沸腾后转变为汽态，往上流动到高温侧汽包上层汇集；

d.在高温侧汽包上层汇集的饱和蒸汽经过蒸汽管引至分汽管，然后进入低温侧外壳内的低温侧换热管束内，将热量传递给净烟气后冷却成冷凝水，经低温侧下联箱汇集后流入高温侧汽包的下部有水的部分。

e.不断循环步骤c、d，继续让高温侧换热管束内换热介质吸收原烟气热量后转化为饱和蒸汽，然后饱和蒸汽进入低温侧换热管束内释放热量给净烟气后冷凝成水再进入高温侧汽包。

在本发明具体实施方式中：

所述步骤a具体为：打开蒸汽管最高点上的排气阀，关闭高温侧下联箱上的排放阀门，打开高温侧下联箱上的补水阀门向高温侧蒸发烟气换热装置和冷凝烟气换热装置中补入换热介质至蒸汽管最高点上的排气阀溢流时，再关闭高温侧下联箱上的补水阀门，使得整个系统内的空气被排净；

所述步骤b具体为：关闭蒸汽管最高点上的排气阀，打开高温侧下联箱上的排放阀门，让注入的补水依靠重力流出，达到高温侧汽包的运行液位。

在优选的实施方式中，所述换热介质优选除盐水，最好经除氧后的除盐水。