[发明专利]一种全季节烟气消白及烟气余热深度回收系统

说明书

本发明公开了一种全季节烟气消白及烟气余热深度回收系统，采用烟气再热器、烟气深度冷却器、烟气冷凝器、除雾器和烟气预加热器等设备实现烟气消白、去除灰霾、余热回收和脱硫节水等效果。本发明根据湿烟羽严重程度的影响因素，大气温度、湿度、原烟气温度等，组成一种可调负荷的全季节烟气消白系统，在消白的同时兼顾了余热回收。本发明中烟气余热回收系统利用气体旋流、高导热性热管、氟塑料管束、调节水预加热，夹套等强化措施加强传热效率，降低热量损失，具有较高的余热回收效率。本发明采用热泵有效利用烟气低温余热，结合烟气冷却段烟气余热，最大限度地回收了烟气热量用于供热。

技术领域

本发明涉及能源环保领域，具体讲是一种应用于烟气消白、烟气余热深度回收利用等领域的全季节烟气消白及烟气余热深度回收系统。

背景技术

工业锅炉烟气经湿法脱硫处理后为饱和湿烟气，该烟气通常携带大量颗粒物、硫氧化物、氮氧化物、重金属等污染物排入大气。在湿烟气排放过程中，当大气温度低于烟气温度时，水蒸气凝结成液滴，凝结作用加速了污染物的聚集，在光化学作用下形成灰霾。不同尺度的液滴在大气中发生折射、散射，呈现出白色或者灰白色的“湿烟羽”（俗称“大白烟”）。

2017年6月27日上海市发布了《上海市燃煤电厂石膏雨和有色烟羽测试技术要求(试行)》要求燃煤电厂采取措施消除石膏雨和白色烟羽；2017年8月28日浙江省发布了《燃煤电厂大气污染物排放标准》（征求意见稿）要求采取烟温控制及有效措施消除石膏雨、有色烟羽等现象；2018年，天津市、河北省、浙江省、山西省、陕西省都陆续修改了《燃煤电厂大气污染物排放标准》，指出应采取烟温控制或其他有效措施消除石膏雨、有色烟羽等现象。

目前，湿烟羽治理技术有冷凝法、再热法、冷凝再热法三类，其中冷凝再热技术的环境温湿度适应范围最宽。冷凝再热技术因其消除湿烟羽（又称消白）、除霾、节水、节能、减排等诸多特点被多数企业采用。

冷凝再热技术结合了冷凝技术和再热技术的优点，冷凝技术回收利用了饱和湿烟气中大量的蒸汽潜热，同时通过冷凝作用捕集大量烟气污染物，实现节能和环保的双重功效。再热技术上利用原烟气余热对冷凝后的净烟气进行加热，使最终排放烟气的热力状态点远离饱和湿度曲线，提高烟气抬升高度，降低污染物落地浓度，缓解区域性灰霾问题。

热管式气气换热器以热管为换热元件，利用热管高效的传热特性，提升饱和湿气烟气的温度，提高烟气排放的抬升高度，降低污染物的落地浓度，从而消除白烟现象。其优势在于耐腐蚀、无耗能、寿命长、适合烟气除尘后任何烟气条件。

热管是具有快速均温特性的特殊材料，其中空的金属管体，使其具有质轻的特点，而其快速均温的特性，则使其具有优异的热超导性能。热管的相当导热系数可达10⁵W/m•℃的数量级，热传导速率是铜、铝等金属的数百甚至上千倍。热管式换热器具有输热能力大、传热方向可逆、热流密度可变、适应环境能力较强、阻力损失较小等优点，所以热管式换热器能较大限度的回收利用低品位余热。

氟塑料换热器是以小直径薄壁氟塑料软管为换热元件，利用氟塑料抗腐蚀、抗冲击、不粘性等特性实现特殊换热目标的设备。饱和湿烟气降温过程的凝结水中含有大量硫酸、硝酸、盐和颗粒物，该溶液pH通常在2~3，常规换热器往往达不到预设目标，出现腐蚀、磨损等问题。

湿烟羽的生成与大气温度湿度条件密切相关，其严重程度按季节排序分别为：冬季秋季春季夏季。此外，就时间段而言，夜间湿烟羽较严重，中午最轻；就就天气而言，阴雨天湿烟羽较严重；就地区而言，北方地区出现湿烟羽比例明显比南方地区高。

发明内容