[发明专利]一种锅炉后除尘和烟气余热回收的一体化装置及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种锅炉后除尘和烟气余热回收的一体化装置及其在锅炉后除尘和烟气余热回收中的应用，属于环保、节能领域。

背景技术

燃煤发电厂烟气中的粉尘物质是《火电厂大气污染物排放标准》中规定的一项重要污染物指标。目前，环保部已对国标GB13223-2003《火电厂大气污染物排放标准》进行了修订，将粉尘最高排放浓度由原标准中规定的50mg/Nm³收紧到30mg/Nm³，重点地区的允许排放值更是不得大于20mg/Nm³。

在《国民经济和社会发展第十二个五年(2011～2015年) 规划纲要》中提出重要的约束性指标—:“国内生产总值能耗降低16%左右，主要污染物排放总量减少8%～10%”。这是针对资源环境压力日益加大的突出问题提出来的，体现了建设资源节约型和环境友好型社会的要求。也就是说，在考虑污染物减量达标排放的同时，应该选用低能耗、效率高的技术。

此外，近年来随着优质电煤的不断开采，电厂燃煤的质量迅速下降。从而使得电厂发电效率下降，电厂烟气中的污染物，尤其是粉尘类物质，浓度增加。因此，寻找一种能够充分利用电厂能源和高效的粉尘去除方法和装置是非常有必要的。

电厂烟气所带走的热量是电厂运行过程中的一项重要能量损失，经验数据表明，使得烟气温度每降低10℃，回收的能量相当于电厂发电量的1%。如能对这部分热量进行回收并利用到机组中去，那么既能为国家对国内生产总值能耗降低指标做出贡献，还能有效的提高机组的经济效益。

在本技术领域中，对烟气余热的回收方式主要是采用安装烟气换热器（GGH）及其它换热器。但是，GGH存在土建施工周期长、运行复杂、设备初期投资大等缺点。目前，其它换热器中采用的多为水冷式，即换热采用的热媒是水，利用水在换热器内部的翅片管内不断流动吸收热量。

电除尘器由于其运行阻力低、除尘效率高、维护工作量少和以自动化控制等优点，是目前燃煤电厂的主要除尘方法和设备。但是，由于电除尘器工作原理所决定，他的性能受到燃料(煤)及粉尘特性影响较大，而粉尘特性又与烟气温度密切相关，因此，电除尘器受烟气温度等工艺条件的制约，设备性能不能得到充分的发挥。

烟气中粉尘比电阻在10⁵～10¹⁰ Ω.cm 之间时，电除尘器具有最高的除尘效率，当粉尘比电阻增大到10¹⁰～10¹² Ω.cm 之间时，电除尘器在工作时会出现不同程度的反电晕现象，致使除尘效率快速下降，相反电耗量却快速上升。粉尘比电阻在一定范围内与烟气温度呈正相关，目前燃煤电厂的电除尘器工作温度一般在120～150 ℃之间，该温度范围恰恰是粉尘比电阻在10¹¹～10¹³ Ω.cm 之间的区域。

发明内容

本发明的目的之一是为了解决上述的电除尘器工作温度在120～150 ℃之间时，粉尘比电阻增大到10¹¹～10¹³ Ω.cm，电除尘器会出现不同程度的反电晕现象，致使除尘效率快速下降，电耗量快速上升及烟气余热回收降低能耗等的技术问题而提供一种锅炉后除尘和烟气余热回收的一体化装置，该锅炉后除尘和烟气余热回收的一体化装置通过水冷式热交换器回收利用烟气中热能的同时，使得电除尘器的工作温度下降到80℃左右，粉尘比电阻可下降到10¹⁰～10¹² Ω.cm，从而提高电除尘器的除尘效率，从而实现高效除尘和余热回收的一体化。

本发明的目的之二是提供一种利用上述的一种锅炉后除尘和烟气余热回收的一体化装置进行锅炉后除尘和烟气余热回收的方法。

本发明的技术方案

一种锅炉后除尘和烟气余热回收的一体化装置，包括热交换室、烟气均流室和电除尘室；

所述热交换室上端设有烟气出口，烟气出口上设有导流板I，下端设有烟气进口，烟气进口上设有导流板II，中部设有水冷式热交换器；所述的导流板I与水冷式热交换器的出口相连，所述的导流板II与水冷式热交换器的进口相连；

所述的热交换室的换热面积可保证热交换室中烟气出口的温度为80℃左右；

所述的水冷式热交换器的换热元件为鳍状叶片管，水冷式热交换器上设有吹灰器，其水流方向与烟气流动方向垂直；

所述的烟气均流室前端设有圆弧形导流板III，优选2组，弧度为55～75°,且单边加长0.5～1.0 m，后端设有整流孔板、整流孔板上固定安装有小型挂板；