[发明专利]一种能够防止低温腐蚀的水媒烟气-烟气换热系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型的能够防止低温腐蚀的水媒烟气-烟气换热(Water Gas-Gas Heater System，简称WGGH)系统及方法，用于火力发电厂烟气净化处理系统中将脱硫后的烟气加热到80℃以上再排向大气，以有利于环境保护，属于发电厂烟气加热技术领域。

背景技术

目前，我国环境污染非常严重，火力发电厂的烟气排放对环境污染有不可推卸的责任。在湿法脱硫中，烟气从脱硫塔中脱硫后流出的温度约48～50℃，需要通过烟气净化处理系统将脱硫后的烟气加热到80℃以上再排向大气，以有利于环境保护。

在现有技术中，常用的烟气加热方式一般有以下3种：

第一种是采用回转式烟气-烟气加热器，又叫做GGH，其存在泄漏、腐蚀、堵灰等问题，没有起到预期的作用；

第二种是采用蒸汽-烟气加热器，又叫做SGH，由于其要耗费大量蒸汽而难于大面积推广；

第三种是采用热媒式烟气-烟气换热器，又叫做MGGH，MGGH系统如图1所示，经过空气预热器后的121℃的锅炉排烟通过原烟气放热冷却器1后降为85℃，从原烟气放热冷却器1出来的烟气依次经过第一除尘器2、第一循环泵3、脱硫塔4、第二除尘器5、热媒式烟气-烟气换热器6后，从烟囱排出；水箱内的水通过第二循环泵7进入热媒式烟气-烟气换热器6，与烟气换热后再依次通入原烟气放热冷却器1、补热器8，最后返回水箱。其中，补热器8是通过凝结水补热，辅助蒸汽进入补热器8，放热后变成疏水排出。结合图2和图3，热媒式烟气-烟气换热器6采用逆流换热模式，传热管内走热媒水，传热管外走净烟气，净烟气进口与热媒水出口位于同一侧，净烟气出口与热媒水进口位于同一侧，进口热媒水温为100℃，出口热媒水温为75℃，进口净烟气温度为48℃，出口净烟气温度为83℃，由于低温烟气和低温循环水热交换，传热管壁温太低，容易造成严重低温腐蚀，设备寿命很短；为防止低温腐蚀，就必须选用很高档的防腐材料254SMO不锈钢、316L钢做受热面，254SMO不锈钢用于烟气侧低温段，316L钢用于烟气侧高温段，两种材料消耗量约各占设备重量的1/2，这两种材料成本较高，所以也没有在我国大量采用推广。

因此，上述常用的烟气升温措施常常失效，导致从脱硫塔中脱硫后流出的50℃左右的烟气直接排向天空，造成环境污染。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种传热效果好，且能够避免换热器内传热管壁发生低温腐蚀，降低设备制造成本的水媒烟气-烟气换热系统及方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种能够防止低温腐蚀的水媒烟气-烟气换热系统，包括原烟气放热冷却器，原烟气放热冷却器的烟气出口侧、第一除尘器、第一循环泵、脱硫塔和第二除尘器依次连接，原烟气放热冷却器的热媒水出口侧通过补热器连接水箱，其特征在于：所述第二除尘器连接净烟气加热升温器的净烟气进口侧，净烟气加热升温器的净烟气出口侧与烟囱连接；

净烟气加热升温器采用交叉流换热模式，净烟气加热升温器的传热管内走热媒水，传热管外走净烟气，在净烟气侧将传热管分为低温段、中温段、高温段三部分，低温段传热管热媒水进口侧位于净烟气进口侧，低温段传热管热媒水进口侧通过第二循环泵连接水箱，低温段传热管热媒水出口侧连接高温段传热管热媒水进口侧，高温段传热管热媒水进口侧位于净烟气出口侧，高温段传热管热媒水出口侧连接中温段传热管热媒水进口侧，中温段传热管热媒水出口侧连接所述原烟气放热冷却器的热媒水进口侧。

优选地，所述中温段传热管热媒水进口侧与高温段传热管热媒水出口侧相邻设置，所述中温段传热管热媒水出口侧与低温段传热管热媒水出口侧相邻设置。

本发明还提供了一种能够防止低温腐蚀的水媒烟气-烟气换热方法，采用上述能够防止低温腐蚀的水媒烟气-烟气换热系统，其特征在于：经过空气预热器后的锅炉排烟通入原烟气放热冷却器的烟气进口侧，从原烟气放热冷却器烟气出口侧出来的烟气依次经过第一除尘器、第一循环泵、脱硫塔、第二除尘器后通入净烟气加热升温器的净烟气进口侧，从净烟气加热升温器的净烟气出口侧出来的烟气从烟囱排出；水箱内的水通过第二循环泵进入净烟气加热升温器的低温段传热管热媒水进口侧，然后依次进入净烟气加热升温器的高温段传热管和中温段传热管，从净烟气加热升温器的中温段传热管排出的热媒水再依次通入原烟气放热冷却器、补热器，最后返回水箱。

优选地，所述净烟气加热升温器的低温段部分用最高温的热媒水加热最低温的烟气。