[发明专利]一种烟气余热综合利用系统及其方法

说明书

技术领域

本发明属于燃煤电站节能环保技术领域，具体涉及一种烟气余热综合利用系统及其方法。

背景技术

目前，煤炭作为我国能源的主要形式，其燃烧会产生大量的颗粒物，尽管现有燃煤电站的锅炉以及工业锅炉在尾部烟道都加装了除尘设备，国内较成熟的处理方法有机械除尘、电除尘、过滤除尘、湿式除尘，但传统设备对微细颗粒物，尤其是粒径分布在0.1～2μm的脱除效果很差，而且这些微细颗粒物排放到大气中不易沉积，易造成雾霾，破坏大气环境，损害人体健康，已经不能满足国家出台的燃煤电站超低排放政策。现阶段，微细颗粒物控制技术的发展方向主要是使其通过物理或化学作用凝聚长大后脱除。凝聚的基本原理是利用声场、电场、磁场等外场作用及在烟气中喷入少量化学团聚剂等措施来增进微细颗粒物间的有效碰撞接触促使其团聚长大，以及利用饱和水汽在微细颗粒物表面核化凝结的凝聚长大等。

声波凝聚是通过高强度声场使中微米和亚微米颗粒增加它们的碰撞速率，进一步凝聚长大；电凝聚是通过是微细颗粒带电，以电泳方式到达其他较大颗粒表面，从而增强颗粒间的碰撞凝聚效应；磁凝聚是在磁场力下，微细颗粒被磁化，在磁场梯度力下发生相对运动而碰撞团聚在一起；化学凝聚是通过添加吸附剂使微细颗粒凝聚长大。但是上述技术投资运行成本高、运行能耗高、系统配置复杂，还可能造成二次污染。因此，一种系统稳定、高效节能的除尘技术是现阶段节能环保的发展趋势。

同时，国内燃煤锅炉尾部烟道普遍存在排烟温度偏高的问题，湿法脱硫系统出口烟气温度为50～55℃，其中水蒸气占12％～18％，烟气处于饱和或过饱和状态。如果直接通过烟囱排入环境，不仅会造成水资源浪费，影响电站的热经济性,而且会形成大量白烟，影响电厂形象。曾广泛应用的GGH可以抬升排烟温度消除白烟，但烟气经过脱硫塔后仍然含有少量SO₂、SO₃，此时温度已经低于酸露点，金属会发生严重的低温腐蚀，烟气中的粉尘易在金属换热器表面结垢，所以GGH已经逐步被淘汰。

燃煤电站想要同时达到高效除尘、水回收、消除白烟的效果，单台机组需要三套不同设备，多台机组所需设备数量巨大、投资总额庞大、运行成本高、系统设计复杂。因此，研究设计一种系统简单、能耗率低、操作方便的多机组协同的一体化循环系统具有重大实际意义。

发明内容

为了克服现阶段环保节能系统的复杂性，本发明的目的是提供一种高效除尘、水回收、提高电厂热效率和消除烟囱白烟的烟气余热综合利用系统及其方法。

本发明采用的技术方案为：一种烟气余热综合利用系统，包括至少两组烟气余热利用装置，所述的烟气余热利用装置包括依次连接的锅炉、尾部烟道、空气预热器、干式除尘器、第一引风机、烟气冷却器、湿法脱硫塔、相变凝聚换热器、第二引风机、烟气再热器和烟囱，所述的相变凝聚换热器、烟气冷却器、烟气再热器分别设置有相变凝聚换热模块、烟气冷却换热模块和烟气再热换热模块，其特征在于各组所述的相变凝聚换热模块的进口并联连接至常温除盐水箱的出口，各组所述的相变凝聚换热模块的出口并联连接至除盐水联箱的第一进口，各组所述的烟气冷却换热模块的进口并联连接至所述的除盐水联箱的第一出口，各组所述的烟气冷却换热模块的出口并联连接至除氧器的第一进口，所述的除氧器的第一出口与所述的锅炉的给水进口连接，各组所述的烟气再热换热模块的进口并联连接至所述的除氧器的第二出口，各组所述的烟气再热换热模块的出口并联连接至所述的除盐水联箱的第二进口。

作为本发明的优选实施方式，所述的常温除盐水箱的出口通过常温除盐水箱旁路并接于所述的除盐水联箱的第一进口。

作为本发明的优选实施方式，所述的湿法脱硫塔的底部与所述的相变凝聚换热器的底部通过脱硫地坑相连。

作为本发明的优选实施方式，所述的相变凝聚换热器、烟气冷却器、烟气再热器的换热管材质为PTFE。

作为本发明的优选实施方式，所述的相变凝聚换热器的换热管成U型排列，错列布置；所述的烟气冷却器和烟气再热器的换热管成U型排列，顺列布置。