[发明专利]一种回收烟气余热的尾气净化系统及方法

说明书

本申请公开一种回收烟气余热的尾气净化系统及方法，系统包括连接水管、进口烟道、洗涤塔、热水储存罐和热水泵；所述进口烟道内设有原烟气取热器；所述洗涤塔塔壁上设有烟气进口、顶部设有烟气出口，所述洗涤塔的烟气进口与烟气出口之间塔体内由下向上依次设有管栅层、洗涤喷淋层、脱浆层、接液层和除雾取热层；除雾取热层、管栅层和原烟气取热器依次通过水管串联连接。原烟气取热器、管栅层和除雾取热层对烟气余热进行逐级回收，可实现尾气净化塔内低品位工业尾气的余热有效回用。

技术领域

本申请涉及新能源与节能领域，具体涉及一种回收烟气余热的尾气净化系统及方法。

背景技术

锅炉的热损失分为以下五类：烟气损失、化学未完全燃烧损失、机械未完全燃烧损失、散热损失、灰渣物理热损失。其中随烟气的排出而被带走的热量，叫烟气热损失。它是锅炉热损失中最大的一项，约为燃烧总热量的4～8％，影响这项损失的主要因素是烟气容积及烟气温度，烟气容积大烟气温度高，则烟气带走热损失也大。

电站、锅炉生产过程主要能量来源是燃料燃烧放出的热能。煤炭进入锅炉在炉膛内经过燃烧后生成高温烟气在尾部受热面与省煤器、空预器不断进行热交换后温度逐步下降，当锅炉尾部受热面的金属壁面温度低于硫酸蒸汽的凝结点(称为酸露点，烟气中由于SO_X气体和粉尘的存在，使锅炉烟气的露点温度高达80～110℃)。此时，烟气中的水汽凝结成水滴，并且与氧化硫气体反应生成硫酸(H2SO4)，就会在烟道内金属表面形成液态硫酸(称为结露)。不仅严重地腐蚀钢材、损坏设备，而且烟气中结露的水滴使受热面管子外表潮湿，加剧了粉尘在受热面上的沉积、粘附和堵塞。所以锅炉的烟气排烟温度都设计得较高，通常设计在130℃左右。远高于烟气露点温度的目的就是为了防止酸腐蚀和堵灰，然而却使对应的热量损失大大增加。一般情况下，烟气温度每增加10℃，烟气热损失增加0.6％～1.0％，相应多耗煤1.2％～2.4％。随着工业的迅速发展，能源消耗急剧增长，能源危机的到来也日益为人们所重视。

目前，针对电站、锅炉尾气中污染物治理的脱硝、脱硫及除尘装置的投用率接近100％，在已投用脱硫装置中，超过90％采用了湿法洗涤净化工艺。作为电站锅炉尾气的最后一道处理单元，在湿法脱硫装置运行过程中，锅炉尾气余热一部分热量通过湿法脱硫装置散失(洗涤塔塔体散热和洗涤浆液升温)，一部分用于蒸发洗涤浆液中的水分形成水蒸气随湿法脱硫尾气排放，电站锅炉尾气经湿法脱硫装置洗涤后的排烟温度在50℃-55℃。由于电站、锅炉尾气进入湿法脱硫装置后，烟气温度大幅降低，进一步增加了锅炉尾气排放余热回收的难度。

电站、锅炉尾气排放余热回收存在以下难题：1、烟气中存在的水蒸气和SO_X气体易造成酸露点腐蚀，烟气酸露点温度以下的余热回收难；2、湿法脱硫装置运行温度低，进一步增加了排气排放余热回收的难度；3、大量的烟气余热进入湿法脱硫装置蒸发水分，烟气余热造成湿法脱硫装置运行耗水量大。目前，针对电站、锅炉排放尾气酸露点温度以下余热进行有效回收利用技术还处于空白。

发明内容

本申请提供一种回收烟气余热的尾气净化系统及方法，采用安装于进口烟道的原烟气取热器对原烟气进行取热，采用管栅层对喷淋液进行取热，采用取热除雾层对净化后的饱和烟气取热，并将完成三级取热的高温取热水回用，降低工业生产过程的能耗，在实现烟气余热的深度回收及利用的同时还可提高洗涤塔的污染物净化效率。

一种回收烟气余热的尾气净化系统，包括连接水管、进口烟道、洗涤塔、热水储存罐和热水泵；

所述进口烟道内设有原烟气取热器；

所述洗涤塔塔壁上设有烟气进口、顶部设有烟气出口，所述洗涤塔的烟气进口与烟气出口之间塔体内由下向上依次设有管栅层、洗涤喷淋层、脱浆层、接液层和除雾取热层；

所述除雾取热层的进水口通过管路与取热水进水管路连通、出水口通过管路与管栅层的进水口连通；

所述管栅层的出水口通过管路与原烟气取热器的进水口连通；