[实用新型]一种含尘烟气冷凝热能回收与烟气净化一体化系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种含尘烟气冷凝热能回收与烟气净化一体化系统，属于烟气余热利用及深度净化处理技术领域，可用于燃煤、燃油供热供电锅炉及工业锅炉烟气中普通方式除尘后的复杂成分烟气的热能回收与净化。

背景技术

目前燃煤、燃油和一些气体燃料在供热供电锅炉、工业锅炉炉窑烟气中通常含有大量固体颗粒物、SOx和NOx、水蒸气等，固体颗粒物经由静电除尘、布袋除尘等技术将绝大部分粉尘去除，还有一小部分粉尘未被去除，需要深化除尘。另一方面此类设备排烟温度仍较高，约120～150℃，且烟气中水蒸气的含量远高于周围大气环境中水蒸气的含量，使得烟气含有大量的显热和潜热，若将烟温大幅度降低到露点以下，可同时回收烟气的显热和潜热，提高燃料燃烧的热效率，烟气冷凝还有助于创造较好的硫酸和硝酸冷凝脱除条件。我国通常的湿法脱硫过程能耗高、用药多以及经济性较差的原因之一就是降温脱硫，且此过程中烟气余热不回收利用，其原因有：①含尘烟气冷凝会在换热面上形成泥和垢；②高硫烟气腐蚀设备；③脱硫后烟气温度降低，余热回收潜力减小。因此，目前含尘烟气余热利用还主要集中于中高温烟气余热利用。对于此类180℃以下的低温烟气利用有如下三个方面问题需要解决：①烟气余热深度高效、经济回收；②烟气的深度除尘净化；③烟气的经济高效脱硫脱硝处理。

对燃气锅炉的烟气尾气，已公开的技术主要采用间壁式换热器将烟气余热传递给循环水、空气或载冷剂，如CN204345685U公开了直燃机余热回收装置，将燃气燃烧后的烟气尾气与螺旋散热叶片热交换实现余热回收。CN104456610A、CN104456610A以及CN204285583U通过热泵将烟气余热回收；CN104359314A采用热交换器用高温烟气加热空气，CN204372901U公开了一机(烟气加热空气或水的)两用的烟气余热回收装置，CN104329974A提出了烟气余热回收热管式气-水换热器，CN102777886A、CN203980639U采用换热器将烟气余热分阶段地传递给水而实现烟气余热回收；此外，CN101398181A通过喷嘴喷淋方式将水变成水雾，实现水雾与烟气直接接触换热而进行余热回收。对燃油锅炉的烟气尾气，余热回收主要采用间壁式换热器将烟气余热传递给循环水。专利文献CN101922702A公开了一种燃气燃油锅炉烟气余热回收装置及系统，采用软水加热器将烟气余热回收；专利文献CN201449169U和CN101592444A提出一种用于燃气和燃油锅炉烟气余热回收的波面热板型节能器，利用波面热板型燃气和燃油锅炉烟气冷凝余热回收节能器将余热回收。此外，采用非金属代替金属材料能避免金属腐蚀问题，如CN201510004641公开了玻璃管代替传统金属管进行换热的方法，有效地避免了金属材料易受烟气腐蚀由于燃油燃气尾气含尘量较少，采用间壁式换热器实现烟气和冷一侧循环水或锅炉燃烧用空气进行加热的方式实现烟气余热回收。

对燃煤锅炉烟气尾气，一种方案是仍然采用间壁式换热器将烟气余热回收，间壁式换热器是金属材料或非金属材料，如CN202532512U、CN202432505U和CN102200288A都采用金属换热器或换热管的形式实现烟气的余热回收。然而，由于煤炭燃料燃烧时会产生大量的烟尘，即便经过有效过滤后，烟气中仍然会产生较多的烟尘，需要考虑烟气降温时产生冷凝水中含有烟尘，如CN104676619A公开了一种燃气锅炉烟囱与喷淋式烟气余热回收组件二合一的装置，采用喷嘴喷淋方式将冷却水喷洒在多层耐高温的可旋百叶式不锈钢填料上，从而实现烟气余热回收。CN201216155824.9利用喷淋的方式将烟气余热回收，专利文献(CN201410397374)选用喷淋组件将水喷淋到大比表面积的填料上并与烟气接触换热。然而，在喷淋水吸热时，很少考虑了因水中含有烟尘而堵塞喷嘴以及外部烟尘在喷嘴附近凝结而致使喷嘴喷洒失效及长期腐蚀问题，针对这个问题，中国专利文献(CN201320198802)则设置了冲洗喷淋装置，在原有喷淋设计的基础上增加了定期除垢措施。在上述喷雾或冲洗喷淋装置都需要较大功耗或喷嘴易经常性堵塞。