[发明专利]一种含尘烟气冷凝热能回收与烟气净化一体化系统及方法

权利要求书

1.一种含尘烟气冷凝热能回收与烟气净化一体化系统，其特征在于，该系统包括加药高位水箱(11)、间壁式换热器(2)、至少一级降膜冷凝吸收器(7)和沉降换热器(16)；所述的间壁式换热器(2)上设有系统烟气入口(1)和系统外循环水出口(5)，间壁式换热器通过烟气管路与降膜冷凝吸收器(7)相连；所述的沉降换热器(16)布置在降膜冷凝吸收器(7)的下面；每级降膜冷凝吸收器(7)内沿烟气流向依次布置烟气分配器(8)、多个降膜孔网(9)、挡水板(12)和系统烟气出口(13)，在降膜孔网(9)上部布置有布水器(10)；所述的加药高位水箱(11)布置在布水器(10)的顶部；所述的沉降换热器(16)含有沉降模块(17)、外置盘管模块(18)、池式盘管模块(23)和循环水供水模块(22)；所述的外置盘管模块(18)布置在沉降模块(17)的下部，外置盘管模块(18)的外壁面上设有嵌入式螺旋盘管(27)，在外置盘管模块上布置有系统排污口(19)和系统外循环水入口(20)；间壁式换热器(2)的排污口(6)以及降膜冷凝吸收器(7)的排水口(14)分别通过管路与所述的沉降模块(17)连接；循环供水模块(22)通过循环水泵(21)和管路与加药高位水箱(11)相连。

2.根据权利要求1所述的一种含尘烟气冷凝热能回收与烟气净化一体化系统，其特征在于：所述的间壁式换热器(2)沿着烟气流动方向布置，且与水平面倾斜5°～25°的夹角。

3.根据权利要求1所述的一种含尘烟气冷凝热能回收与烟气净化一体化系统，其特征在于：所述的烟气分配器(8)采用引流板结构。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种含尘烟气冷凝热能回收与烟气净化一体化系统，其特征在于：所述多个降膜孔网(9)中，相邻两个降膜孔网的间距范围为0.5～10cm，降膜孔网上的网孔呈均匀的菱形结构，菱形的两个锐角布置在竖直方向，菱形的两个钝角布置在水平方向。

5.一种如权利要求1所述系统的含尘烟气冷凝热能回收与烟气净化方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：

1)烟气尾气由系统烟气入口(1)进入间壁式换热器(2)并与来自沉降换热器(16)的外循环水进行热交换，烟气温度从100-250℃降至75～110℃后进入降膜冷凝吸收器(7)中，在降膜冷凝吸收器(7)内烟气经过烟气分配器(8)进行重新组织气流；

2)循环水供水模块(22)通过循环水泵(21)将水送入加药高位水箱(11)中，在加药高位水箱(11)中水与脱硫药剂充分混合后依靠重力经管道流入布水器(10)中，布水器将水均匀分布到多个降膜孔网(9)上，在重力作用下水在降膜孔网上形成过冷水膜；

3)来自间壁式换热器(2)内的烟气穿入降膜孔网时烟气与过冷水膜进行传热传质，并将烟气温度降低至45～60℃，然后较低温度的烟气经由挡水板(12)从系统烟气出口(13)排出,实现了烟气与水之间的热交换以及水对烟气的净化处理，过冷水膜吸收烟尘并升温至50-90℃；

4)外循环水从外循环水入口(20)进入外置盘管模块(18)的嵌入式螺旋盘管(27)内，含烟尘的污水从降膜冷凝吸收器的排水口(14)排出并经管道流入沉降换热器(16)的沉降模块(17)中，沉降模块(17)将污水分离成清水和污泥，污泥在外置盘管模块(18)内与嵌入式螺旋盘管内的外循环水进行间接换热，污泥温度降低至45-75℃后从排污口(19)排出，清水则以溢流的形式进入池式盘管模块(23)内，在池式盘管模块内清水与来自外置盘管模块(18)的外循环水进行间接换热，清水温度降低至45-75℃后流入循环水供水模块(22)内，实现了内循环水的一个循环；

5)外循环水与污泥进行热交换后实现第一次升温至35-55℃，然后外循环水流入池式盘管模块(23)内与清水进行热交换后实现第二次升温至45-65℃，最后外循环水流入间壁式换热器(2)内与烟气进行热交换后实现第三次升温至70℃以上，然后较高温度的外循环水经由系统的外循环水出口(5)流出，实现对外界的供热。