[发明专利]一种燃气工业锅炉节能与烟气深度净化一体化处理系统及方法

权利要求书

1.一种燃气工业锅炉节能与烟气深度净化一体化处理系统，其特征在于，包括依次连接在燃气工业锅炉(1)烟气出口的高温段换热器(2)、低温段换热器(3)、低温等离子体反应器(4)、碱液吸收塔(5)和烟囱(6)；

所述的高温段换热器(2)用于对烟气进行一次降温，对热量和水蒸气进行一次回收；

所述的低温段换热器(3)用于对一次降温后的烟气进行二次降温，对热量和水蒸气进行二次回收；

所述的低温等离子体反应器(4)用于通过等离子体作用去除二次降温后烟气中剩余的NOx和水蒸气；二次降温后的低温烟气中剩余的NOx通过与等离子体和高能活性粒子反应被去除，烟气中剩余的水蒸气也在等离子体作用下通过荷电被去除；

所述的碱液吸收塔(5)用于吸收经等离子体反应后烟气中残留的高价态氮氧化物；

还包括熟石灰水碱液吸收池；熟石灰水碱液吸收池包括连接的内循环池(91)和溢流池(92)；所述低温等离子体反应器(4)的出水口连接溢流池(92)；所述的碱液吸收塔(5)通过内循环泵(13)与内循环池(91)形成碱液循环回路；碱液吸收塔(5)的液体排出口连接溢流池(92)。

2.根据权利要求1所述的一种燃气工业锅炉节能与烟气深度净化一体化处理系统，其特征在于，所述的高温段换热器(2)冷源入口连接锅炉回水，冷源出口连接锅炉补水箱(7)；所述的低温段换热器(3)冷源入口连接锅炉补水，冷源出口连接锅炉补水箱(7)。

3.根据权利要求1所述的一种燃气工业锅炉节能与烟气深度净化一体化处理系统，其特征在于，所述的高温段换热器(2)和低温段换热器(3)的冷凝水出口分别连接到冷凝水处理器(8)的输入端，冷凝水处理器(8)的输出端连接锅炉补水箱(7)。

4.根据权利要求1所述的一种燃气工业锅炉节能与烟气深度净化一体化处理系统，其特征在于，所述溢流池(92)的排出口依次连接蒸发器(10)和干燥器(11)。

5.根据权利要求1所述的一种燃气工业锅炉节能与烟气深度净化一体化处理系统，其特征在于，高温段换热器(2)和低温段换热器(3)均采用管壳式换热器。

6.一种燃气工业锅炉节能与烟气深度净化一体化处理方法，其特征在于，包括如下步骤，

步骤1，燃气工业锅炉(1)的烟气先经过高温段换热器(2)与低温段换热器(3)两级换热器进行热量交换，对热量和水蒸气进行回收；同时所产生的冷凝水吸收烟气中硫氧化物、粉尘、氮氧化物和二氧化碳；

步骤2，经热量交换后的烟气进入低温等离子体反应器(4)进行深度净化，通过高能活性粒子反应去除烟气中污染物，烟气中剩余的水蒸气也在等离子体作用下通过荷电被去除；

烟气在低温等离子体反应器(4)中的停留时间为3s，低温烟气中剩余的NOx通过与等离子体和高能活性粒子反应被去除，烟气中剩余的水蒸气也在等离子体作用下通过荷电被去除；

步骤3，经深度净化后的烟气中残留的高价态氮氧化物进入碱液吸收塔(5)与逆向喷淋的熟石灰水接触被进一步吸收净化，吸收液最终变为Ca(NO₃)₂溶液，流入溢流池并进行浓缩干燥再利用，净化后的烟气经风机(12)排入烟囱(6)，经烟囱(6)排入大气；

经处理的烟气为锅炉回水及补水加热，由烟囱(6)排出的烟气含湿量与空气含湿量差值低于1％，无白色烟带，烟气中NOx浓度降到30mg/m³以下，SO₂浓度降到10mg/m³以下。

7.根据权利要求6所述的一种燃气工业锅炉节能与烟气深度净化一体化处理方法，其特征在于，在步骤1中，高温段换热器(2)以锅炉回水为冷源，冷源的温度由40-50℃升高5-10℃，烟气的温度由150-250℃降低至80-120℃；低温段换热器(3)以锅炉补水为冷源，冷源的温度由10-25℃升高到40-55℃，烟气的温度由80-120℃降低至35-50℃；作为冷源的冷却水经换热器加热升温后继续用作锅炉补水。

8.根据权利要求6所述的一种燃气工业锅炉节能与烟气深度净化一体化处理方法，其特征在于，在步骤2中，部分烟气中残留的雾滴转化为酸经反应器出水流入熟石灰水碱液吸收池，在熟石灰水碱液吸收池中与过量的熟石灰水反应生成钙盐。