[发明专利]烟气余热回收方法及烟气余热回收系统

说明书

技术领域

本发明涉及工业余热利用技术领域，特别地，涉及一种烟气余热回收方法。此外，本发明还涉及一种烟气余热回收系统。

背景技术

烟气余热资源属于二次能源，是一次能源或可燃物料转换后的产物，或是燃料燃烧过程中所发出的热量在完成某一工艺过程后所剩下的热量。按照温度品位，工业上，余热一般分为600℃以上的高温余热和300℃以下的低温余热。

低温余热量大，温度分布范围宽，占工业余热资源总量的50％以上，分布广泛，如冶金、化工、建材、机械、电力等行业，各种冶炼炉、加热炉、内燃机和锅炉的排气排烟，而且有些工业窑炉的烟气余热量甚至高达炉窑本身燃料消耗量的30％～60％，节能潜力大，是余热利用的主要研发对象。低温烟气作为低温余热的载体，排放量很大，携带热能丰富，但由于低温限制导致换热效率低、余热产品应用范围窄、利用价值低、烟气余热回收经济效益差，使得低温烟气难以得到有效利用，烟气直接排放还出现严重热污染，小范围内热污染造成城市热岛效应，导致居住环境变差，全球范围内的影响则是造成全球气候的不可预测的变化，恶化全球生存环境。

而高温余热回收利用时传热动力足，回收和利用相对容易，见效快，实现技术难度低，因此简单的高温余热的利用比较普遍，然而，目前的高温余热的回收利用停留在一种粗放式的利用，热利用效率低下获取单位重量余热产品(蒸汽)的高温余热消耗量大、浪费严重。

因此，有必要开发出一种烟气余热回收方法及系统，既有效地回收温度低于300℃甚至更低的烟气中的余热，又进一步提高高温余热载体中的余热的利用效率，同时挖掘两种余热资源的应用潜力，更好地达到节能减排目的。

发明内容

本发明目的在于提供一种烟气余热回收方法及烟气余热回收系统，以解决既有效地回收低温烟气中的余热，又进一步提高高温余热载体中的余热利用效率的问题。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种烟气余热回收方法，包括：在利用高温余热载体与低温饱和蒸汽换热，使低温饱和蒸汽转换成高温过热蒸汽之前，先用低温烟气与冷凝水换热，使冷凝水转化为低温饱和蒸汽的全部或部分。

进一步地，用低温烟气与冷凝水换热的步骤，包括：利用第二阶段的低温烟气与低温冷凝水换热，使低温冷凝水转换成高温冷凝水；利用第一阶段的低温烟气与高温冷凝水的第一部分换热，使高温冷凝水的第一部分转化成低温饱和蒸汽的第一部分，并且使第一阶段的低温烟气的温度降低得到第二阶段的低温烟气。

进一步地，高温过热蒸汽与高温冷凝水的第二部分进行换热，使高温冷凝水的第二部分转换成高温饱和蒸汽，并且使换热后的高温过热蒸汽转换成中温过热蒸汽。

进一步地，中温过热蒸汽的一部分被高温饱和蒸汽引射，得到高压过热蒸汽。

进一步地，高压过热蒸汽经蒸汽用户端设备使用后，经汽、液分离得到低温冷凝水的一部分以及低温饱和蒸汽的一部分。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种烟气余热回收系统，包括：高温余热回收装置，利用高温余热载体加热低温饱和蒸汽，将低温饱和蒸汽转换成高温过热蒸汽；低温余热回收装置，利用低温烟气加热冷凝水，将冷凝水转换成低温饱和蒸汽的全部或部分。

进一步地，低温余热回收装置包括：一级低温余热回收装置，具有低温烟气流通腔室及位于低温烟气流通腔室内的冷凝水流通管道；二级低温余热回收装置，具有低温饱和蒸汽发生腔室及位于低温饱和蒸汽发生腔室内的低温烟气流通管道，其中，低温饱和蒸汽发生腔室的输入端与冷凝水流通管道的输出端相连，低温烟气流通管道的输出端与低温烟气流通腔室的输入端相连。

进一步地，高温余热回收装置包括：高温余热载体流通腔室；高温蒸汽流通管道，设置在高温余热载体流通腔室内，高温蒸汽流通管道的输入端与低温饱和蒸汽发生腔室的输出端以及蒸汽用户端设备的返回蒸汽输出端相连。

进一步地，本发明提供的烟气余热回收系统，还包括高压蒸汽发生器，高压蒸汽发生器具有高温饱和蒸汽发生腔室及位于高温饱和蒸汽发生腔室内的过热蒸汽流通管道，其中，高温饱和蒸汽发生腔室的输入端与冷凝水流通管道的输出端相连；过热蒸汽流通管道的输入端与高温蒸汽流通管道的输出端相连。

进一步地，本发明提供的烟气余热回收系统，还包括蒸汽引射器，蒸汽引射器的被引射蒸汽输入端与过热蒸汽流通管道的输出端相连，蒸汽引射器的工作蒸汽输入端与高温饱和蒸汽发生腔室的输出端相连，蒸汽引射器的混合蒸汽输出端与蒸汽用户端设备的输入端相连。