[发明专利]一种锅炉烟气深度热回收装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锅炉烟气深度热回收装置及方法，特别适用于燃气锅炉与燃煤锅炉烟气余热回收，属于余热回收及节能技术领域。

背景技术

燃煤、燃气是我国最主要的能源来源，据统计，我国的锅炉总量近220万台，在电力、冶金、纺织、食品等行业发挥着重要的作用，与我们息息相关的供热采暖都及生活热水也需要锅炉提供大量的热。

而在锅炉的各种热损失中，排烟损失占到了60％～70％。高温烟气直接排掉是一种不仅是巨大的能源浪费，而且会造成环境污染。若能有效回收排烟的热量，提高锅炉的热效率，可节省大量的燃料消耗。因此采取有效的方法实现锅炉的烟气余热的高效回收，一直是人们关注的重点。

省煤器是现已推广应用的一项成熟技术，它主要是通过吸收的低温烟气的热量，从而降低排烟的温度，节省了能源，提高了效率。然而在省煤器的设计中，为了避免酸腐蚀问题，在换热过程中要求不能产生凝水(酸)，即换热过程只是通过降低烟气的显热来起到热回收的作用。因此，目前的省煤器仅可使锅炉效率提高5％左右，此时排烟温度仍在100℃以上，排烟仍有很多的热量(显热和潜热)未被回收利用。

能够更深度回收烟气余热，进一步降低排烟温度，一直以来是备受关注的话题，也有着一定的挑战性与难度。目前现有的较为成熟的代表性技术主要有以下两种：

一、专利文献ZL201320699289.1提出了一种基于吸收式热泵技术的烟气余热回收系统。系统主要部件为燃气锅炉、燃气驱动吸收式热泵以及直接接触式烟水换热器，其中燃气锅炉与吸收式热泵产生的烟气汇合后通过直接接触式烟水换热器降温冷凝，一股循环水在烟水换热器和吸收式热泵之间循环，循环水被烟气加热后回到吸收式热泵的蒸发器被降温，低温循环水再通入换热器与烟气换热。热水侧，一次网回水首先依次通入吸收式热泵的吸收器和冷凝器被预热，预热后的一次网水再进入燃气锅炉，被加热后作为一次网供回水供给换热站或热用户。按照这样的余热回收方案，锅炉热效率一般可以提高12％左右(按燃气低位热值计算)。

二、专利文献CN201110371994.4公开了一种烟气余热回收利用与除尘净化复合型设备。该设备包括换热吸收复合装置、间壁式换热器、沉淀收集排污装置、溶液池和液泵；换热吸收复合装置的顶部设有液体分布器，液间壁式换热装置位于换热吸收复合装置的下部，换热吸收复合装置的下部设有沉淀收集排污装置。换热吸收复合装置由烟气进口段、烟气进口导流段、换热吸收段、烟气出口挡液导流段和烟气进口段组成，在换热吸收段内布置有液体网孔式液膜分布网。该设计集余热回收和净化处理于一体，不仅可以回收利用排烟显热和潜热，还兼有防腐除尘防垢、净化处理等作用，并减小流动阻力以及风机和水泵能耗，降低产品的成本，达到烟气余热回收利用，同时锅炉热效率一般可以提高10％左右(按燃气低位热值计算)。

但是上述两种技术方案都存在各自的技术短板。基于吸收式循环的烟气余热回收设备的初投资巨大，经济性欠佳，在实际工程中较难大范围推广。而“一种烟气余热回收利用与除尘净化复合型设备”最主要的优势是解决了烟气余热回收中的腐蚀性问题，但由于其冷介质的温度不够低，换热能力有限，排烟温度仍然较高，热回收深度不够。

发明内容

针对现有技术存在的不足和缺陷，本发明的目的是提出一种锅炉烟气深度热回收装置及方法，在利用普通烟气-回水换热器进行一次热回收的基础上，创新性地提出在空气侧进行喷淋加湿，从而进一步回收排烟潜热实现深度热回收的思想。通过给送入锅炉的助燃空气喷淋加湿，增大空气的等效热容，进一步提高空气的热回收能力。

本发明的技术方案如下：

一种锅炉烟气深度热回收装置，包含烟气-回水换热器和锅炉，所述烟气-回水换热器包含一次网回水入口、一次网回水出口、回水换热器烟气入口、回水换热器烟气出口、回水换热器凝水槽和回水换热器排水口；所述锅炉包含锅炉烟气出口、锅炉空气入口、锅炉回水口和锅炉热水出口；所述锅炉烟气出口与回水换热器烟气入口相连，一次网回水出口与锅炉回水口相连，回水换热器凝水槽和回水换热器排水口位于烟气-回水换热器的底部；