[发明专利]用于低温烟气的封闭式烟水热交换系统及工作方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种用于低温烟气的封闭式烟水热交换系统及工作方法。

背景技术：

我国火力发电厂以煤炭为主要燃料，燃煤机组锅炉排放的烟气经脱硝、除尘、脱硫等传统环保设备后，烟气中的所含污染物仍较高，仍对环境危害较大。

传统燃煤发电机组环保装置主要包括：除尘器、脱硫塔和烟囱组成。传统环保设备不能利用低温烟气中的剩余热量；除尘器除尘效率不高，极易造成二次扬尘；脱硫塔对烟气硫氧化物中的三氧化硫脱去效果不明显且脱硫塔水耗过大；如在脱硫塔烟气下游不采用任何加热装置，经过脱硫塔喷淋后，烟囱中排烟温度较低，平均烟气温度低于50℃，造成烟囱出口烟气扩散半径较小，极易引起雾霾等大气光化学污染。所以综上所述，传统燃煤电厂环保设备能耗和水耗较高，且对多种污染物脱除效果不明显，对环境和电厂经济效益影响较大，在环保要求越来越高的今天，已不能满足国家和社会的相关指标要求。

在当今环保和能源形势下，降低燃煤机组污染物排放和进一步提高机组效率具有非常重要的现实意义。传统发电机组环保设备中的三氧化硫脱除率和粉尘脱除率已不能满足环保要求。本发明利用烟气冷却器将进入除尘器的烟气温度降低至烟气酸露点以下，为85℃~100℃，此时烟气体积流量下降，进入除尘器的烟气流速下降，烟气在除尘器中的停留时间增大，可提高除尘器的烟气粉尘脱除率；同时由于烟气温度已降至烟气酸露点以下，烟气中的三氧化硫液滴会大量包覆在烟气粉尘颗粒上，三氧化硫会随着烟气粉尘在除尘器中被一同除去，大大增加烟气中三氧化硫的脱除率。

因烟囱中烟气的温度往往低于50℃，极易形成雾霾等大气光化学环境污染，本发明在脱硫塔出口处布置烟气加热器，提高至烟气水露点以上，为75℃~85℃，增加烟囱出口烟气的扩散半径，避免雾滴在较低海拔的大气中形成，可有效减轻对大气环境的影响。

发明内容：

本发明的目的是提供一种用于低温烟气的封闭式烟水热交换系统，解决了烟气排放污染环境的问题。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种用于低温烟气的封闭式烟水热交换系统，其组成包括：烟气冷却器，所述的烟气冷却器分别与除尘器、循环水泵、蒸汽加热器连接，所述的除尘器通过管道与引风机连接，所述的引风机通过管路与脱硫塔连接，所述的脱硫塔与烟气加热器连接，所述的烟气加热器与烟囱连接，所述的蒸汽加热器与凝结水加热器连接，所述的凝结水加热器与烟气加热器连接。

一种利用权利要求1所述的低温烟气的封闭式烟水热交换系统的工作方法，该方法包括如下步骤

首先，烟气冷却器入口烟温较高时，所述的烟气冷却器所吸收的烟气热量大于所述的烟气加热器所需对烟气放出的热量，关闭蒸汽加热器和凝结水加热器旁路，打开凝结水加热器和蒸汽加热器旁路，多余的热量用于加热汽轮机凝结水，提高机组经济性，反之，如果烟气冷却器入口烟温较低时，烟气冷却器所吸收的烟气热量小于烟气加热器所需对烟气放出的热量，打开蒸汽加热器和凝结水加热器旁路，关闭凝结水加热器和蒸汽加热器旁路，附加热量进入本系统，使烟气加热器足以将烟气温度提高至要求温度；

进入除尘器的烟气在经过烟气冷却器后，烟气温度降低至烟气酸露点以下，为85℃~100℃，烟气体积流量下降，除尘器中烟气流速下降，烟气停留时间增大，可提高除尘器的烟气粉尘脱除率；同时由于烟气温度已降至烟气酸露点以下，烟气中的三氧化硫液滴大量包覆在烟气粉尘颗粒上，三氧化硫会随着烟气粉尘在除尘器中被一同除去，大大增加三氧化硫的脱除率。同时也降低了脱硫塔的入口烟气温度，可有效降低脱硫塔水耗。

本发明的有益效果：

本发明在有效降低燃煤发电机组环境污染的同时，又可回收利用一部分低温烟气中的热量。利用循环水泵和多个换热设备可形成一个完整封闭的循环回路。当机组负荷较高，烟气冷却器入口烟温较高时，烟气冷却器所吸收的烟气热量大于烟气加热器所需对烟气放出的热量，关闭蒸汽加热器和凝结水加热器旁路，打开凝结水加热器和蒸汽加热器旁路，多余的热量用于加热汽轮机凝结水，提高机组经济性；反之，低负荷时，烟气冷却器入口烟温较低时，烟气冷却器所吸收的烟气热量小于烟气加热器所需对烟气放出的热量，打开蒸汽加热器和凝结水加热器旁路，关闭凝结水加热器和蒸汽加热器旁路，附加热量进入本系统，使烟气加热器足以将烟气温度提高至要求温度。