[发明专利]烟气处理系统及方法

说明书

技术领域

本发明总体涉及烟气处理技术。

背景技术

申请人之前获得的烟气换热器专利CN101762199B中所提出的椭圆基管H型翅片传热管具有抗磨损、抗积灰性能良好、流动阻力小、功耗低、结构紧凑、单位空间可容纳更多受热面等优点。近年来在华能集团、申能集团、中信集团等所下辖电厂获得应用，并取得较好效果。

但是，近年来因环保要求严苛，超低排放技术和低温电除尘器技术获得大力发展和推广，烟冷器被设置于电除尘器上游，烟尘浓度高达10000～60000mg/Nm³，烟尘磨损加剧，积灰越发严重，且烟气降温幅度高达50℃，因此对传热管的流动阻力、流动功耗、传热能力等均提出了更高要求。

此外，现有烟气处理过程各个步骤之间缺乏有机整合，导致整个过程能耗过大。

发明内容

本发明的目的是提供改进的烟气处理技术，其能克服现有技术的某种或某些缺陷。

根据本发明的第一方面，提供了一种烟气处理系统，包括：

布置在冷却烟道内的烟气冷却器，烟气冷却器由多个传热管相互连接而成，每个传热管包含：

中部具有椭圆截面的液流管，其中所述椭圆的长轴的长度为2a，短轴的长度为2b，其中a与b的比值在1.9至2.9之间；以及

在液流管外表面上沿液流管轴向相互隔开的多对烟气翅片，每对烟气翅片包括相互对齐排列并且共同形成矩形外轮廓的第一烟气翅片和第二烟气翅片，其中所述矩形的长边的长度为A，短边的长度为B，第一烟气翅片和第二烟气翅片的形状相同，均设置有与椭圆管外表面形状相适配的椭圆弧缺口，每对烟气翅片的第一烟气翅片和第二烟气翅片之间具有沿所述椭圆长轴方向的外侧缝隙，

位于冷却烟道下游的烟气除尘装置，用于对来自冷却烟道的烟气进行除尘处理；

位于烟气除尘装置下游的烟气脱硫装置，用于对经过烟气除尘装置除尘后的烟气进行脱硫处理；

位于烟气脱硫装置下游的烟气加热装置，具有液流管，用于对经过烟气脱硫装置脱硫后的烟气进行加热处理；以及

位于烟气加热装置下游的烟囱，排放经过烟气加热装置加热后的烟气，

其中烟气冷却器的液流管与烟气加热装置的液流管连通并形成循环管路。

本发明的烟气处理系统由于采用了改进的传热管或烟气冷却器，并使用从上游烟气所回收的热能来加热下游待排放烟气，从而显著降低了整个烟气处理过程中的能耗，跟进了国家对例如电厂等所不断提出的节能环保改进要求。

根据本发明的一个具体实施例，烟气处理系统还可以包括：位于烟气冷却器上游的具有空气管路的空气预热器、位于空气预热器上游的烟气脱硝装置以及位于烟气脱硝装置上游的锅炉，其中烟气脱硝装置对来自锅炉的烟气进行脱硝处理，空气预热器利用脱硝后的烟气对其空气管路中的空气进行预热处理，其中空气预热器的空气管路与锅炉的燃烧室连通。该实施例在烟气冷却器上游设置空气预热器以在对烟气持续降温的同时利用回收热能加热空气并送入锅炉燃烧室，从而提高了锅炉燃烧效率，并使烟气排放更加环保。

空气预热器可以由锅炉的尾部受热面构成。

根据本发明的传热管的单管实施例，每个传热管仅包含单个液流管，A与2a的比值在1.3至2.3之间并且B与2b的比值在2.0至4.0之间。在进一步的优选实施例中，A与2a的比值可以在1.5至2.2之间，进一步优选可以在1.6至2.0之间，更优选为1.8左右；B与2b的比值可以在2.2至3.0之间，进一步优选可以在2.3至2.8之间，更优选为2.5左右。

根据本发明的传热管的双管实施例，每个传热管包含有且仅有两个液流管，A与2a的比值在2.6至4.6之间并且B与2b的比值在2.0至4.0之间。在进一步的优选实施例中，A与2a的比值可以在3.0至4.4之间，进一步优选可以在3.2至4.0之间，更优选为3.6左右；B与2b的比值可以在2.2至3.0之间，进一步优选可以在2.3至2.8之间，更优选为2.5左右。

根据本发明的传热管的优选实施例，液流管的截面椭圆的等效圆直径可以在32mm至51mm之间，更优选地为32mm或38mm。这里的等效圆是指：直接冷轧一个母材圆管而形成目标椭圆管，其中对于目标椭圆管而言母材圆管的直径就是其等效圆直径。直径为32mm或38mm或51mm的母材圆管均为市售规格圆管，购取方便。

根据本发明的传热管的优选实施例，上下翅片之间的外侧缝隙厚度可以在6mm至12mm之间，优选为8mm左右。