[实用新型]一种烟气深度脱水处理与废热回收系统

说明书

技术领域

本实用新型属于工业与民用能源应用领域，具体涉及一种将锅炉及窑炉等领域排放的热烟气进行深度脱水除湿处理，同时将排放烟气中的废热能进行回收并提升为高品位热能，制取生活热水或生产工艺热水(或其他热流体)的环保与废热能再生利用系统。

背景技术

能源与环保成为当今社会的两个重大问题。目前使用的各类锅炉的排放烟气中含有大量的水蒸汽与大量的废热，水蒸汽在空气中将凝结为水，其混杂灰尘将形成霾，同时大量废热能的排放不但形成能源的浪费，也造成了热污染即加剧了大气的热岛效应；而且排放的烟气中还含有一定的污染物，其中部分污染物是随烟气中的水分携带而排出的；因此，如何更好地去除烟气中的水分并回收烟气中的低品位废热能，提高一次能源的利用效率并减少污染物的排放是我国目前的重要工作。

常规的烟气热能回收是采用冷却式换热系统，即主要是通过单一的烟气-水换热器，将烟气温度降温，回收部分烟气余热，但其由于很难寻找低温水源使得烟气温度无法降至足够低，另烟气体积流量非常大、热焓低、换热效率低，换热设备体积非常大，热能回收率很低，设备投资也非常巨大，热能的回收利用难度较大；另外，常规烟气脱水及换热设备的烟气侧清污都是一个大难题。

现有技术也有采用其他方式回收烟气热能的，例如公开号为CN102650431A公开了一种燃气烟气余热梯级回收利用方法，其采用气水间接换热和气水直接换热两种不同方式的串联，梯级回收烟气中的低品位热能用于被加热水温度连续提升，被加热水温度经过两次连续提升，温度升高到60-100℃作为锅炉补水、其他工艺用水或生活热水使用，但是该系统需消耗较多的高品位电能，且回收的主要是烟气的显热部分，并且不能深度脱水。

公开号为CN203848505U公开了一种以热泵方式回收燃气锅炉烟气冷凝热能的装置，其采用高效冷凝换热器将烟气的热量热交换到低温的一次循环水中，再通过热泵机组将低温的一次循环水中的热量热交换至二次循环水中，虽然相对于常规冷凝式换热系统，其可以使烟气降至露点以下进行充分冷却，提高了烟气热能回收率，其公开的热泵机组可根据实际条件不同选择电驱动热泵或吸收式热泵；但其存在如下技术缺陷：一是仅适用于干净能源排放的烟气冷凝热能回收，而不是适用于燃煤、火电厂、回转窑等场所的烟气热能回收；二是烟气与冷水的换能方式未明确，因烟气体积流量非常大，热焓低，换热难度大，故烟气与冷水的换能方式直接决定烟气热能回收率；三是由于与携带污染物的烟气接触的一次循环水是浊水并有腐蚀性，一次循环水与热泵的能源交换器件清污及耐腐蚀都较为困难，尤其是吸收式热泵低温侧低于露点以下温度时，能效比很低，同时自身经常会发生蒸发器污染需要进行清洗，效率较低且成本增高。

发明内容

为了解决上述技术问题中的至少一个问题，本实用新型提供了一种烟气深度脱水处理与废热回收系统，其技术思路是采用烟气深冷处理，烟气经过低于露点温度的水将烟气中的水蒸汽凝析脱水，使烟气中的水份大幅度脱除，同时水份中携带的污染物包括细小粉尘及液体污染物也同时被去除，实现对烟气的再一次深度处理；在脱水除湿的同时将烟气中的低品位热能回收转化为可利用热能，提高了能源利用率；且脱水除湿后的烟气体积减少很多，重量也减少很多，降低了引风机的负荷，节省了高品位能源，实现了节能和环保；还有脱水除湿后的烟气因携带的污染物被更多的去除，故有效降低了污染物的排放，且对后部烟道设施的损害将大大降低。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，一种烟气深度脱水处理与废热回收系统，包括多管水面自激波水床和脱水除湿换热器，多管水面自激波水床和脱水除湿换热器通过管路连接形成闭合回路；脱水除湿换热器通过管路与热泵连接获得低温冷源，热泵的高温侧用于加热需加热水体；

所述脱水除湿换热器包括板式换热器本体、高温流体通道和低温流体通道，高温流体通道的两端分别为高温除湿水进口和低温除湿水出口，低温流体通道的两端分别为热泵的低温水进口和高温水出口；