[发明专利]一种基于烟气余热利用技术的烟气净化系统

说明书

本发明所公开的一种基于烟气余热利用技术的烟气净化系统，包括循环流化床吸收塔和设置在所述循环流化床吸收塔上游的烟气降温换热器，以及设置在所述循环流化床吸收塔下游的烟气升温换热器。当烟气降温换热器的出口烟气流量实测值与循环流化床吸收塔的进口烟气流量设计值的比值大于75%时，通过烟气升温换热器利用烟气余热加热循环流化床吸收塔的出口烟气，不仅能够增大烟气抬升高度和减小污染物的地面浓度，而且还可以使循环流化床吸收塔的进口烟气温度符合其正常运行要求，从而解决因循环流化床吸收塔的进口烟气温度过高而产生的增湿水消耗量比较大的问题。

技术领域

本发明涉及烟气净化领域，尤其是涉及一种基于烟气余热利用技术的烟气净化系统。

背景技术

在火力发电过程中，燃料燃烧时释放出的烟气中含有粉尘、硫氧化物、氮氧化物、二恶英、汞及其化合物等大气污染物。未经净化的烟气排入大气后，不仅会给人们身体健康带来危害，而且还可能形成酸雨、光化学烟雾。按照国家有关规定，新建火电机组必须同步上除尘、脱硫、脱硝装置，而在役火电机组的烟气除尘、脱硫、脱硝装置则应被提效改造，以降低火电机组的大气污染物排放浓度。

锅炉烟气经SNCR-SCR联合脱硝装置脱除氮氧化物之后，再通过空气预热器降低烟气温度，从空气预热器出口排出的锅炉烟气温度一般就下降到120℃～160℃之间；当锅炉正常运行时，锅炉烟气温度通常下降到130℃左右。为了降低燃用中低硫煤的机组或有炉内脱硫的循环流化床机组的硫氧化物排放浓度，在缺水地区人们一般采用烟气循环流化床脱硫技术对锅炉烟气进行脱硫。

被喷入循环流化床吸收塔进口烟道内的吸收剂与烟气混合后，通过文丘里管的加速而悬浮起来，形成激烈的湍动状态，使颗粒与烟气之间具有很大的相对滑落速度。与此同时，被喷水雾化装置喷入吸收塔底部的增湿水，既可迅速将循环流化床内的烟气冷却到较佳的化学反应温度、并增大循环流化床内的烟气湿度，又可润湿吸收剂及烟尘，因而能够显著加快二氧化硫、三氧化硫等气体与氢氧化钙的化学反应速率，并显著提高吸收塔的脱硫效率。或者先将吸收剂与水配置成吸收剂浆液，然后直接喷入或者与增湿水混合后再喷入循环流化床吸收塔。不过，不论采用其中的哪一种吸收剂投加方式，循环流化床吸收塔的工作原理都基本相同。随着烟气在循环流化床吸收塔内上升，烟气中的二氧化硫浓度和其它酸性气体浓度越来越低，而吸收剂、脱硫副产物及烟尘的含水率则越来越低，当接近吸收塔出口时，烟气中的吸收剂、脱硫副产物及烟尘已经基本干燥了。从循环流化床吸收塔顶部排出的烟气被高效除尘器净化后，清洁烟气就通过烟囱排入大气中，而被高效除尘器捕集的大部分脱硫副产物和未参与脱硫反应的吸收剂则循环回循环流化床吸收塔进行高倍率循环反应，一小部分脱硫副产物和未参与脱硫反应的吸收剂就通过输送设备外排。

当采用喷雾方式将增湿水喷入循环流化床吸收塔时，必须保证烟气中的吸收剂、脱硫副产物及烟尘接近吸收塔出口时已经基本干燥，并且使整个脱硫系统在烟气露点温度以上安全运行，否则将引起脱硫系统粘壁、高效除尘器结露和糊袋等问题。在实际运行中，循环流化床内的烟气温度一般应高于烟气露点温度20℃以上，而吸收塔的出口烟气温度一般应高于烟气露点温度15℃以上。

有些锅炉在夏季连续满负荷运行时，随着气温升高，从空气预热器出来的锅炉烟气温度也显著升高，导致待净化的锅炉烟气温度实际值和循环流化床吸收塔的进口烟气温度实际值皆比吸收塔的进口烟气温度设计值高出20℃以上。此时为了保证循环流化床内的烟气温度仅比烟气露点温度高出20℃～30℃，以使二氧化硫、三氧化硫等酸性气体与氢氧化钙快速地发生化学反应，从而确保吸收塔出口烟气中的二氧化硫排放浓度符合设计要求，则需要显著增大喷入吸收塔的增湿水流量——实质上就是需要显著增大喷入吸收塔的增湿水流量（单位：千克/秒）与吸收塔进口烟气流量的比值。