CN107218618B - 一种烟气余热综合利用系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了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，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，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，各组相变凝聚换热模块、各组烟气冷却换热模块和各组烟气再热换热模块分别并联连接。本发明还公开了使用该系统处理烟气的方法。本发明结构简单，同时实现了电厂烟气高效除尘、水回收、提高热效率和消除白烟的目标。

Description

一种烟气余热综合利用系统及其方法

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。

本发明还公开了使用该烟气余热综合利用系统处理烟气的方法，将烟气依次经各组装置的锅炉、尾部烟道、空气预热器、干式除尘器、第一引风机、烟气冷却器、湿法脱硫塔进入相变凝聚换热器，与除盐水交换热量后除盐水被加热温度升高，烟气温度下降，饱和湿烟气的冷凝相变使水蒸气在微细颗粒物表面凝结，同时产生热泳和扩散泳作用，微细颗粒迁移运动，相互碰撞接触不断长大后通过换热管表面收集，最后在重力作用下，随着流动的液膜经收水装置连通至脱硫塔地坑，烟气中粉尘浓度下降到5mg/Nm³以下，从相变凝聚换热器出来的降温后的烟气在第二引风机牵引下，进入烟气再热器中，与除盐水进行热交换后被加热至80℃以上，白烟被消除后从烟囱达标排放，其特征在于，换热后的除盐水经多台并联的相变凝聚换热模块的出口从除盐水联箱的第一进口集中进入到除盐水联箱后，一部分分流至多台并联的烟气冷却器作为二次冷源被烟气进一步加热，使除盐水升温至100℃以上，然后经除氧器的第一进口汇流至除氧器；除氧器中的高温除盐水一部分经除氧器的第一出口进入锅炉给水系统，一部分经除氧器的第二出口分流至多台并联的烟气再热器进行烟气再加热后进入除盐水联箱进行循环。

作为本发明的优选实施方式，在所述的除盐水联箱设置除盐水联箱旁路，所述的除盐水联箱通过所述的除盐水联箱旁路并接于所述的除氧器的第一进口，当换热后的除盐水经多台并联的相变凝聚换热模块的出口从除盐水联箱的第一进口集中进入到除盐水联箱后，使一部分除盐水通过所述的除盐水联箱旁路经除氧器的第一进口直接进入除氧器。

作为本发明的优选实施方式，在所述的除氧器设置蒸汽辅助加热进口，当在烟气再热器中进行烟气再加热时如果烟气温度未达到80℃以上，则打开所述的蒸汽辅助加热进口加热除盐水，然后根据各机组工况分配除盐水流量，加热降温除尘脱湿后的烟气。

作为本发明的优选实施方式，所述除盐水初始温度为10-20℃，流量为100～200t/h。

作为本发明的优选实施方式，所述烟气的流量为100000～600000Nkm³/h。

本发明的烟气余热综合利用系统主要流程为由除盐水生产车间提供除盐水进入常温除盐水箱分别供至每台机组的相变凝聚换热器，对脱硫后湿烟气进行冷凝除尘，粉尘随凝结水由凝结水出口流入脱硫地沟进行再利用，除盐水升温后，集中进入除盐水联箱，一部分除盐水分别进入每台机组的烟气冷却器，一部分直接流入除氧器，除盐水分别进入每台机组的烟气冷却器后被再一次加热后集中进入除氧器，除氧器一处出口连接锅炉给水系统，另一处出口连接每台机组烟气再热器，对烟气进行再热，如果除盐水温度无法达到消除烟囱白烟的最低温度，则需利用蒸汽辅助加热除盐水，高温除盐水加热净烟气消除白烟后再次集中回到除盐水联箱进行再循环。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的烟气余热综合利用系统的核心设备为相变凝聚换热器、烟气冷却器和烟气再热器，三个设备都是管式换热器，烟道本体作为换热器壳体，生产工艺相同，可模块化生产，工作原理相同，系统结构简单，安装方便。

2、本发明的烟气余热综合利用系统是以除盐水为热载体，将全厂多台机组的烟气余热综合利用，并且能根据不同机组工况统筹调配回收的热能，实现整厂的烟气除尘、水回收、消除烟囱白烟，不仅改善了燃煤电站的外观形象、节约了水资源，降低了粉尘排放浓度，并高效利用了烟气余热，进入锅炉给水系统的除盐水温度在100℃以上，大大提升了全厂热效率。

3、本发明的烟气余热综合利用系统运行过程中，若单体设备出现故障，可以单独隔离，不影响整套系统，运行机动灵活、能耗率低、无废水、废气产生，无二次污染。

4、本发明的烟气余热综合利用系统换热管材能很好解决金属换热器结垢堵塞冲刷问题，抗老化，防腐蚀，维护费用低，使用寿命长达20年，起到节省能源、提高锅炉安全可靠性的作用。

5、本发明的烟气余热综合利用系统在吸收烟气余热的同时回收了水，高效脱除烟气中的微细颗粒物、汞、SO₃、气溶胶等污染物，进一步净化烟气脱除了污染物，处理后的净烟气中不含汞等重金属，粉尘排放低于4.2mg/Nm³，粉尘粒径在1.0μm以下，二氧化硫含量在10mg/Nm³以下，氮氧化物含量在10mg/Nm³以下。

附图说明

图1为本发明的烟气余热综合利用系统的除盐水工作流程示意图。

图2为本发明的烟气余热综合利用系统在单机组中的流程示意图。

图3为本发明的烟气余热综合利用系统相变凝聚换热器、烟气冷却器、烟气再热器在单机组中的布置图。

图4为本发明的烟气余热综合利用系统相变凝聚换热器、烟气冷却器、烟气再热器单个模块的结构示意图。

图中，1为常温除盐水箱，2为相变凝聚换热器，3为常温除盐水箱旁路，4为除盐水联箱，5为烟气冷却器，6为除盐水联箱旁路，7为蒸汽辅助加热进口，8为除氧器，9为烟气再热器，10为锅炉，11为尾部烟道，12为空气预热器，13为干式除尘器，14为第一引风机，15为湿法脱硫塔，16为脱硫地坑，17为烟囱，18为换热模块进口，19为换热模块出口，20为过桥弯，21为自动清洗喷淋系统，22为管板花盘，23为换热管，24为收水装置，25为第二引风机，2-1为相变凝聚换热模块，5-1为烟气冷却换热模块，9-1为烟气再热换热模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步阐述本发明，实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域技术人员可以想到的其他替代手段，均在本发明权利要求范围内。

如附图所示，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，烟气余热利用装置包括依次连接的锅炉10、尾部烟道11、空气预热器12、干式除尘器13、第一引风机14、烟气冷却器5、湿法脱硫塔15、相变凝聚换热器2、第二引风机25、烟气再热器9和烟囱17，相变凝聚换热器2、烟气冷却器5、烟气再热器9分别设置有相变凝聚换热模块2-1、烟气冷却换热模块5-1和烟气再热换热模块9-1，各组相变凝聚换热模块2-1的进口并联连接至常温除盐水箱1的出口，各组相变凝聚换热模块2-1的出口并联连接至除盐水联箱4的第一进口，各组烟气冷却换热模块5-1的进口并联连接至除盐水联箱4的第一出口，各组烟气冷却换热模块5-1的出口并联连接至除氧器8的第一进口，除氧器8的第一出口与锅炉10的给水进口连接，各组烟气再热换热模块9-1的进口并联连接至除氧器8的第二出口，各组烟气再热换热模块9-1的出口并联连接至除盐水联箱的第二进口。常温除盐水箱1的出口通过常温除盐水箱旁路3并接于除盐水联箱4的第一进口。除盐水联箱4通过除盐水联箱旁路6并接于除氧器8的第一进口。除氧器8设置有蒸汽辅助加热进口7。湿法脱硫塔15的底部与相变凝聚换热器2的底部通过脱硫地坑16相连。

操作步骤为：来自除盐水生产车间的除盐水进入常温除盐水箱1，分流引入多台并联的相变凝聚换热器2的相变凝聚换热模块2-1的进口；热烟气依次经锅炉10、尾部烟道11、空气预热器12、干式除尘器13、第一引风机14、烟气冷却器5、湿法脱硫塔15进入相变凝聚换热器2，与流动的除盐水交换热量后除盐水被加热温度升高，热烟气温度下降，饱和湿烟气的冷凝相变使水蒸气在微细颗粒物表面凝结，同时产生热泳和扩散泳作用，微细颗粒迁移运动，相互碰撞接触不断长大后通过换热管23表面收集，最后在重力作用下，随着流动的液膜经收水装置24连通至脱硫塔地坑16，粉尘浓度下降到5mg/Nm³以下；从相变凝聚换热器2出来的降温后的烟气在第二引风机25牵引下，进入烟气再热器9中，与除盐水进行热交换后被加热至80℃以上，白烟被消除后从烟囱17达标排放。升温后的除盐水经相变凝聚换热模块2-1的出口从除盐水联箱4的第一进口集中进入到除盐水联箱4，然后一部分除盐水通过除盐水联箱旁路6经除氧器8的第一进口直接进入除氧器8，一部分分流至多台并联的烟气冷却器5作为二次冷源被热烟气进一步加热，使除盐水进一步升温，然后经除氧器8的第一进口汇流至除氧器8；高温除盐水一部分经除氧器8的第一出口进入锅炉给水系统，一部分经除氧器8的第二出口分流至多台并联的烟气再热器9进行烟气再加热，烟气被高温除盐水加热至80℃以上，白烟被消除然后从烟囱17达标排放，如果温度未达到能消除白烟的最低温度(80℃)，则打开蒸汽辅助加热进口7加热除盐水，然后根据各机组工况分配除盐水流量，加热降温除尘脱湿后的净烟气；温度降低后的除盐水再次集中进入除盐水联箱4进行循环。

实施例1

一种烟气余热综合利用系统，包括两组烟气余热利用装置，烟气余热利用装置包括依次连接的锅炉10、尾部烟道11、空气预热器12、干式除尘器13、第一引风机14、烟气冷却器5、湿法脱硫塔15、相变凝聚换热器2、第二引风机25、烟气再热器9和烟囱17，相变凝聚换热器2、烟气冷却器5、烟气再热器9分别设置有相变凝聚换热模块2-1(聚换热模块由材质为PTFE换热管构成，PTFE换热管规格为换热管采用胀接技术连接，外部管箱密封，换热管成U型排列，错列布置)、烟气冷却换热模块5-1(换热模块由材质为PTFE换热管构成，PTFE换热管规格为/>换热管采用焊接技术与管板花盘22连接，管板花盘22与外部金属管箱密封，换热管成U型排列，顺列布置)和烟气再热换热模块9-1(换热模块由材质为PTFE换热管构成，PTFE换热管规格为/>换热管采用焊接技术与管板花盘22连接，管板花盘22与外部金属管箱密封，换热管成U型排列，顺列布置)，各组相变凝聚换热模块的进口并联连接至常温除盐水箱1的出口，各组相变凝聚换热模块2-1的出口并联连接至除盐水联箱4的第一进口，各组烟气冷却换热模块5-1的进口并联连接至除盐水联箱4的第一出口，各组烟气冷却换热模块5-1的出口并联连接至除氧器8的第一进口，除氧器8的第一出口与锅炉10的给水进口连接，各组烟气再热换热模块9-1的进口并联连接至除氧器8的第二出口，各组烟气再热换热模块9-1的出口并联连接至除盐水联箱的第二进口。常温除盐水箱1的出口通过常温除盐水箱旁路3并接于除盐水联箱4的第一进口。除盐水联箱4通过除盐水联箱旁路6并接于除氧器8的第一进口。除氧器8设置有蒸汽辅助加热进口7。湿法脱硫塔15的底部与相变凝聚换热器2的底部通过脱硫地坑16相连。

使用该系统处理烟气的方法，包括以下步骤：

(1)在各组烟气余热利用装置中，热烟气均以流量为300000Nkm³/h依次经各组烟气余热利用装置的锅炉10、尾部烟道11、空气预热器12、干式除尘器13、第一引风机14、烟气冷却器5、湿法脱硫塔15进入相变凝聚换热器2，与换热管23中流动的除盐水交换热量(除盐水进口温度为13℃，每台除盐水进口流量为140t/h)，换热后的除盐水升温至28℃，热烟气温度下降到44℃，饱和湿烟气的冷凝相变使水蒸气在微细颗粒物表面凝结，同时产生热泳和扩散泳作用，微细颗粒迁移运动，相互碰撞接触不断长大后通过换热管23表面收集，最后在重力作用下，随着流动的液膜经收水装置24连通至脱硫塔地坑16，烟气中粉尘浓度下降到5mg/Nm³以下；从相变凝聚换热器2出来的降温后的烟气在第二引风机25牵引下，进入烟气再热器9中，与除盐水进行热交换后被加热至80℃以上，白烟被消除后从烟囱17达标排放；升温后的除盐水经相变凝聚换热模块2-1的出口从除盐水联箱4的第一进口集中进入到除盐水联箱4，然后一部分除盐水通过除盐水联箱旁路6经除氧器8的第一进口直接进入除氧器8；一部分分流至多台并联的烟气冷却器5作为二次冷源被热烟气进一步加热，使除盐水温度由28℃升温至105℃，然后经除氧器8的第一进口汇流至除氧器8；高温除盐水一部分经除氧器8的第一出口进入锅炉给水系统，一部分经除氧器8的第二出口分流至多台并联的烟气再热器9进行烟气再加热，除盐水温度下降到70℃左右，再次集中进入除盐水联箱4进行循环。

经检测，两台锅炉处理后的净烟气中不含汞等重金属，粉尘排放低于3.5mg/Nm³，粉尘粒径在1.0μm以下，二氧化硫含量在10mg/Nm³以下，氮氧化物含量在10mg/Nm³以下。

实施例2

一种烟气余热综合利用系统，包括三组烟气余热利用装置，烟气余热利用装置包括依次连接的锅炉10、尾部烟道11、空气预热器12、干式除尘器13、第一引风机14、烟气冷却器5、湿法脱硫塔15、相变凝聚换热器2、第二引风机25、烟气再热器9和烟囱17，相变凝聚换热器2、烟气冷却器5、烟气再热器9分别设置有相变凝聚换热模块2-1(聚换热模块由材质为PTFE换热管构成，PTFE换热管规格为换热管采用胀接技术连接，外部管箱密封，换热管成U型排列，错列布置)、烟气冷却换热模块5-1(换热模块由材质为PTFE换热管构成，PTFE换热管规格为/>换热管采用焊接技术与管板花盘22连接，管板花盘22与外部金属管箱密封，换热管成U型排列，顺列布置)和烟气再热换热模块9-1(换热模块由材质为PTFE换热管构成，PTFE换热管规格为/>换热管采用焊接技术与管板花盘22连接，管板花盘22与外部金属管箱密封，换热管成U型排列，顺列布置)，各组相变凝聚换热模块的进口并联连接至常温除盐水箱1的出口，各组相变凝聚换热模块2-1的出口并联连接至除盐水联箱4的第一进口，各组烟气冷却换热模块5-1的进口并联连接至除盐水联箱4的第一出口，各组烟气冷却换热模块5-1的出口并联连接至除氧器8的第一进口，除氧器8的第一出口与锅炉10的给水进口连接，各组烟气再热换热模块9-1的进口并联连接至除氧器8的第二出口，各组烟气再热换热模块9-1的出口并联连接至除盐水联箱的第二进口。常温除盐水箱1的出口通过常温除盐水箱旁路3并接于除盐水联箱4的第一进口。除盐水联箱4通过除盐水联箱旁路6并接于除氧器8的第一进口。除氧器8设置有蒸汽辅助加热进口7。湿法脱硫塔15的底部与相变凝聚换热器2的底部通过脱硫地坑16相连。

使用该系统处理烟气的方法，包括以下步骤：

(1)在各组烟气余热利用装置中，热烟气均以流量为400000Nkm³/h依次经各组烟气余热利用装置的锅炉10、尾部烟道11、空气预热器12、干式除尘器13、第一引风机14、烟气冷却器5、湿法脱硫塔15进入相变凝聚换热器2，与换热管23中流动的除盐水交换热量(每台除盐水进口温度为10℃，每台除盐水进口流量为130t/h)，换热后的除盐水升温至24℃，热烟气温度下降到45℃，饱和湿烟气的冷凝相变使水蒸气在微细颗粒物表面凝结，同时产生热泳和扩散泳作用，微细颗粒迁移运动，相互碰撞接触不断长大后通过换热管23表面收集，最后在重力作用下，随着流动的液膜经收水装置24连通至脱硫塔地坑16，烟气中粉尘浓度下降到5mg/Nm³以下；从相变凝聚换热器2出来的降温后的烟气在第二引风机25牵引下，进入烟气再热器9中，与除盐水进行热交换后被加热至80℃以上，白烟被消除后从烟囱17达标排放；升温后的除盐水经相变凝聚换热模块2-1的出口从除盐水联箱4的第一进口集中进入到除盐水联箱4，然后一部分除盐水通过除盐水联箱旁路6经除氧器8的第一进口直接进入除氧器8；一部分分流至多台并联的烟气冷却器5作为二次冷源被热烟气进一步加热，使除盐水温度由24℃升温至103℃，然后经除氧器8的第一进口汇流至除氧器8；高温除盐水一部分经除氧器8的第一出口进入锅炉给水系统，一部分经除氧器8的第二出口分流至多台并联的烟气再热器9进行烟气再加热，同时通过打开蒸汽辅助加热进口7加热除盐水和调节烟气再热器9的除盐水流量，使烟气被加热至80℃以上，除盐水温度下降到70℃左右，再次集中进入除盐水联箱4进行循环。

经检测，三台锅炉处理后的净烟气中不含汞等重金属，粉尘排放低于4.2mg/Nm³，粉尘粒径在1.0μm以下，二氧化硫含量在10mg/Nm³以下，氮氧化物含量在10mg/Nm³以下。

实施例3

一种烟气余热综合利用系统，包括四组烟气余热利用装置，烟气余热利用装置包括依次连接的锅炉10、尾部烟道11、空气预热器12、干式除尘器13、第一引风机14、烟气冷却器5、湿法脱硫塔15、相变凝聚换热器2、第二引风机25、烟气再热器9和烟囱17，相变凝聚换热器2、烟气冷却器5、烟气再热器9分别设置有相变凝聚换热模块2-1(聚换热模块由材质为PTFE换热管构成，PTFE换热管规格为换热管采用胀接技术连接，外部管箱密封，换热管成U型排列，错列布置)、烟气冷却换热模块5-1(换热模块由材质为PTFE换热管构成，PTFE换热管规格为/>换热管采用焊接技术与管板花盘22连接，管板花盘22与外部金属管箱密封，换热管成U型排列，顺列布置)和烟气再热换热模块9-1(换热模块由材质为PTFE换热管构成，PTFE换热管规格为/>换热管采用焊接技术与管板花盘22连接，管板花盘22与外部金属管箱密封，换热管成U型排列，顺列布置)，各组相变凝聚换热模块的进口并联连接至常温除盐水箱1的出口，各组相变凝聚换热模块2-1的出口并联连接至除盐水联箱4的第一进口，各组烟气冷却换热模块5-1的进口并联连接至除盐水联箱4的第一出口，各组烟气冷却换热模块5-1的出口并联连接至除氧器8的第一进口，除氧器8的第一出口与锅炉10的给水进口连接，各组烟气再热换热模块9-1的进口并联连接至除氧器8的第二出口，各组烟气再热换热模块9-1的出口并联连接至除盐水联箱的第二进口。常温除盐水箱1的出口通过常温除盐水箱旁路3并接于除盐水联箱4的第一进口。除盐水联箱4通过除盐水联箱旁路6并接于除氧器8的第一进口。除氧器8设置有蒸汽辅助加热进口7。湿法脱硫塔15的底部与相变凝聚换热器2的底部通过脱硫地坑16相连。

使用该系统处理烟气的方法，包括以下步骤：

(1)在各组烟气余热利用装置中，热烟气均以流量为500000Nkm³/h依次经各组烟气余热利用装置的锅炉10、尾部烟道11、空气预热器12、干式除尘器13、第一引风机14、烟气冷却器5、湿法脱硫塔15进入相变凝聚换热器2，与换热管23中流动的除盐水交换热量(每台除盐水进口温度为15℃，每台除盐水进口流量为170t/h)，换热后的除盐水升温至26℃，热烟气温度下降到44.5℃，饱和湿烟气的冷凝相变使水蒸气在微细颗粒物表面凝结，同时产生热泳和扩散泳作用，微细颗粒迁移运动，相互碰撞接触不断长大后通过换热管23表面收集，最后在重力作用下，随着流动的液膜经收水装置24连通至脱硫塔地坑16，烟气中粉尘浓度下降到5mg/Nm³以下；从相变凝聚换热器2出来的降温后的烟气在第二引风机25牵引下，进入烟气再热器9中，与除盐水进行热交换后被加热至80℃以上，白烟被消除后从烟囱17达标排放；升温后的除盐水经相变凝聚换热模块2-1的出口从除盐水联箱4的第一进口集中进入到除盐水联箱4，然后一部分除盐水通过除盐水联箱旁路6经除氧器8的第一进口直接进入除氧器8；一部分分流至多台并联的烟气冷却器5作为二次冷源被热烟气进一步加热，使除盐水温度由26℃升温至100℃，然后经除氧器8的第一进口汇流至除氧器8；高温除盐水一部分经除氧器8的第一出口进入锅炉给水系统，一部分经除氧器8的第二出口分流至多台并联的烟气再热器9进行烟气再加热，同时通过打开蒸汽辅助加热进口7加热除盐水和调节烟气再热器9的除盐水流量，使烟气被加热至80℃以上，除盐水温度下降到70℃左右，再次集中进入除盐水联箱4进行循环。

经检测，四台锅炉处理后的净烟气中不含汞等重金属，粉尘排放低于3.6mg/Nm³，粉尘粒径在1.0μm以下，二氧化硫含量在10mg/Nm³以下，氮氧化物含量在10mg/Nm³以下。

Claims (10)

1.一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，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。

2.根据权利要求1所述的烟气余热综合利用系统，其特征在于，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。

3.根据权利要求1所述的烟气余热综合利用系统，其特征在于，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。

4.根据权利要求1所述的烟气余热综合利用系统，其特征在于，所述的相变凝聚换热器的换热管成U型排列，错列布置。

5.根据权利要求1所述的烟气余热综合利用系统，其特征在于，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。

6.使用权利要求1所述的烟气余热综合利用系统处理烟气的方法，将烟气依次经各组装置的锅炉、尾部烟道、空气预热器、干式除尘器、第一引风机、烟气冷却器、湿法脱硫塔进入相变凝聚换热器，与除盐水交换热量后除盐水被加热温度升高，烟气温度下降，饱和湿烟气的冷凝相变使水蒸气在微细颗粒物表面凝结，同时产生热泳和扩散泳作用，微细颗粒迁移运动，相互碰撞接触不断长大后通过换热管表面收集，最后在重力作用下，随着流动的液膜经收水装置连通至脱硫塔地坑，烟气中粉尘浓度下降到5mg/Nm³以下，从相变凝聚换热器出来的降温后的烟气在第二引风机牵引下，进入烟气再热器中，与除盐水进行热交换后被加热至80℃以上，白烟被消除后从烟囱达标排放，其特征在于，换热后的除盐水经多台并联的相变凝聚换热模块的出口从除盐水联箱的第一进口集中进入到除盐水联箱后，一部分分流至多台并联的烟气冷却器作为二次冷源被烟气进一步加热，使除盐水升温至100℃以上，然后经除氧器的第一进口汇流至除氧器；除氧器中的高温除盐水一部分经除氧器的第一出口进入锅炉给水系统，一部分经除氧器的第二出口分流至多台并联的烟气再热器进行烟气再加热后进入除盐水联箱进行循环。

7.根据权利要求6所述的处理烟气的方法，其特征在于，在所述的除盐水联箱设置除盐水联箱旁路，所述的除盐水联箱通过所述的除盐水联箱旁路并接于所述的除氧器的第一进口，当换热后的除盐水经多台并联的相变凝聚换热模块的出口从除盐水联箱的第一进口集中进入到除盐水联箱后，使一部分除盐水通过所述的除盐水联箱旁路经除氧器的第一进口直接进入除氧器。

8.根据权利要求6所述的处理烟气的方法，其特征在于，在所述的除氧器设置蒸汽辅助加热进口，当在烟气再热器中进行烟气再加热时如果烟气温度未达到80℃以上，则打开所述的蒸汽辅助加热进口加热除盐水，然后根据各机组工况分配除盐水流量，加热降温除尘脱湿后的烟气。

9.根据权利要求6所述的处理烟气的方法，其特征在于，所述除盐水初始温度为10～20℃，流量为100～200t/h。

10.根据权利要求6所述的处理烟气的方法，其特征在于，所述烟气的流量为100000～600000Nkm³/h。