一种烟气处理循环回用系统的制作方法

本实用新型涉及废气处理技术领域，具体涉及一种烟气处理循环回用系统。

背景技术：

在废气处理技术领域，国内外现有技术主流是进行常规污染物和非常规污染物的净化处理,已经得到广泛应用。以石灰石-石膏湿法脱硫为例，火力发电企业、化工企业、金属冶炼企业普遍采用石灰石-石膏湿法脱硫技术进行烟气净化处理，该技术工艺成熟可靠，已经普遍达到90％以上的脱硫效率，大部分火电厂已使二氧化硫排放浓度达到超低标准。但是经环保处理后的废气如何回收利用，目前仍处于研究试验阶段。对于经湿法脱硫处理后的净烟气，国内外大部分工厂直接排向大气环境，还未形成进一步规模化利用产业。而另一方面，湿法脱硫的水资源消耗已经成为日益突出的问题，受其工艺特点影响，高温烟气在脱硫处理过程中携带了大量饱和水蒸汽以及液滴，造成了大量水资源消耗。一般一台600mw等级的火力发电机组湿法脱硫每小时取水量达80吨等级，每年两台600mw等级的火力发电机组取水量达200万吨等级。在贫水地区，这种水消耗与水资源匮乏的矛盾尤其突出。

回收脱硫后的烟气进行处理，进一步提取再生水并充分利用余热是本专利研究的方向。

在极寒地区进行烟气处理存在更多的技术难题，以内蒙古锡林郭勒盟为例，当地年均气温仅为1.5℃，无霜期仅108天，冬长夏短的气候中最低气温达-42℃，严重影响热力循环系统的可靠运行。对于本实用新型所涉及的突出的问题是，当选用循环水作为媒介时，易发生换热器冻结、设备损坏等问题。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术中湿法脱硫造成水资源大量浪费，极寒天气造成冷源设备冻结无法正常使用的问题，提供一种烟气处理循环回用系统。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种烟气处理循环回用系统，包括锅炉、脱硫塔、净化冷凝器和新风冷却器；

所述锅炉的空气入口与送风机连接，所述锅炉的烟气出口与脱硫塔的入口连接；

所述净化冷凝器的烟气侧入口通过管道与脱硫塔的出口连接；

所述新风冷却器的冷媒侧出口与净化冷凝器的入口连接，所述新风冷却器的冷媒侧入口通过循环泵与净化冷凝器的出口连接；所述新风冷却器的空气侧入口与大气环境连接，所述新风冷却器的空气侧出口与所述锅炉的送风机连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过将净化冷凝器与新风冷却器连接，利用新风冷却器内冷媒对净化冷凝器内的烟气进行冷却，形成冷凝水，回收大量的生产用水，显著节约水资源；同时通过烟气对新风冷却器内的冷媒进行加热，既实现了对风机入口的冷源空气进行加热，提高进入锅炉内的空气温度，使锅炉效率得到提高；又提高了新风冷却器的温度，从而解决设备冻结的问题。

在上述技术方案的基础上，本实用新型为了达到使用的方便以及装备的稳定性，还可以对上述的技术方案作出如下的改进：

进一步，所述新风冷却器设置在所述送风机的入口管道内。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：通过将新风冷却器设置在送风机的入口管道内，既能对进入送风机的空气进行预热，同时无需单独配置强制通风机，节约了整体系统的体积和使用成本。

进一步，所述新风冷却器与送风机通过导流罩连接。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：通过设置导流风罩实现对进风的导流作用，同时增加了对低温冷源风的加热效果。

进一步，所述新风冷却器的空气侧入口设有防雨导流罩。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：通过设置防雨导流罩，可避免水进入新风冷却器内，提高新风冷却器的使用寿命。

进一步，所述新风冷却器为翅片式表面换热器或管箱式表面换热器。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：可根据需要选择不同的新风冷却器的结构，从而提高该系统的通用性。

进一步，所述锅炉与脱硫塔之间设有烟冷器，所述烟冷器内设有循环水。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：通过在锅炉与脱硫塔之间设置烟冷器，既能实现对锅炉排出的烟气进行冷却，同时实现对烟冷器内的循环水进行加热。

进一步，所述烟冷器通过管道与暖风器连接，所述暖风器设置在送风机和锅炉空气入口之间。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：通过将烟冷器与暖风器连接，使烟冷器内的循环水进入暖风器内，并利用暖风器对进入送风机的常温新风进行加热，提高进入锅炉内的空气温度，从而提高锅炉的效率，节约成本。

进一步，所述净化冷凝器与脱硫塔为分体式。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：通过将净化冷凝器与脱硫塔设置为分体式，可提高安装的灵活性。

进一步，所述净化冷凝器的排液口与冷凝水蓄水箱连接。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：通过设置冷凝水蓄水箱，实现对烟气冷凝水的回收利用，节约水资源。

附图说明

图1为本实用新型烟气处理循环回用系统的结构示意图；

图2为新风冷却器为翅片管式新风冷却器安装示意图；

图3为新风冷却器为管箱式新风冷却器的安装示意图。

附图标记记录如下：锅炉1，磨煤机2，空气预热器3，电除尘器4，引风机5，脱硫塔6，烟囱7，净化冷凝器8，循环泵9，新风冷却器10，冷凝水蓄水箱11，送风机12，防雨导流罩12-1，导流罩12-2，烟冷器13，暖风器14，脱硝系统15。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1至图3所示，一种烟气处理循环回用系统，包括锅炉1、脱硫塔6、净化冷凝器8和新风冷却器10；

所述锅炉1的空气入口与送风机12连接，所述锅炉1的烟气出口与脱硫塔6的入口连接；

所述净化冷凝器8的烟气侧入口通过管道与脱硫塔6的出口连接，所述净化冷凝器8的烟气侧出口通过管道与烟囱7连接；所述净化冷凝器8的排液口与冷凝水蓄水箱11连接；

所述新风冷却器10的冷媒侧出口与净化冷凝器8的入口连接，所述新风冷却器10的冷媒侧入口通过循环泵9与净化冷凝器8的出口连接，形成低温冷媒循环回路，所述冷媒为防冻液；所述新风冷却器10的空气侧入口与大气环境连接，所述新风冷却器的空气侧出口与所述锅炉1的送风机12连接。

所述锅炉1与脱硫塔6之间设有脱硫系统15和除尘器4，锅炉1与磨煤机2连接。

以660mw火电机组为例，褐煤锅炉1燃烧排出的烟气温度为142℃-160℃，烟气经过脱硝系统15、烟冷器13、除尘器4、脱硫塔6处理后进入净化冷凝器8，所述净化冷凝器8为表面式净化冷凝器，此时烟气脱硝、除尘、脱硫、换热后的湿饱和烟气温度为55℃，在净化冷凝器8内，湿饱和烟气被低温防冻液冷媒通过盘管冷却，烟气温度降低至48℃-49℃，烟气冷凝水产生量为77吨/时；此过程中，低温防冻液冷媒在净化冷凝器8的盘管内被烟气加热，低温防冻液冷媒由-20℃～0℃升高至20℃～10℃。

所述新风冷却器10中，20℃～10℃的防冻液冷媒被锅炉1的送风机12入口-40℃～-20℃的冷源空气冷却，温度降低至-20℃～0℃，同时送风机12送入锅炉1的新风空气也被加热，温度由外界冷源的-40℃～-20℃升高至-20℃～0℃。升温后的循环防冻液在锅炉1的送风机12入口风道内的新风冷却器内的被送风机12吸入的冷源空气再次冷却降温，同时进入锅炉的新风也被加热升温，过程中回收烟气热能功率达45mw。

所述新风冷却器10设置在所述送风机12的入口管道内。

述新风冷却器10与送风机12通过导流罩12-2连接。

所述新风冷却器10的空气侧入口设有防雨导流罩12-1。

所述新风冷却器10为翅片式表面换热器或管箱式表面换热器。

所述锅炉1与脱硫塔6之间设有烟冷器13，所述烟冷器13内设有循环水。

所述烟冷器13通过管道与暖风器14连接，所述暖风器14设置在送风机12和锅炉1空气入口之间。锅炉1空气管道的回热系统中，通过单独的循环水进行换热，锅炉1燃烧排出的烟气首先在烟冷器13中加热循环水，烟气温度由142℃～160℃降低至95℃～105℃，同时循环水由70℃被加热至95℃；循环水分别在暖风器14内加热空气，使空气温度由-20℃～0℃进一步升高至40℃～69℃，同时循环水温度由90℃～95℃降低至69℃～70℃。

所述净化冷凝器8与脱硫塔6为分体式。基于表面式换热原理,所述净化冷凝器8可以为氟塑料管换热器、耐腐蚀金属换热器或防腐涂层金属换热器。

本实用新型的烟气处理循环回用系统包括热能循环回用和冷源循环回用能量流。所述热能循环回用和冷源循环回用是在同一循环回路中发生的能量环流。热能循环回用的方向是由净化冷凝器8到新风冷却器10，即锅炉1尾部烟气的热能持续传导到锅炉1入口空气侧；

冷源循环回用的方向是由新风冷却器10到净化冷凝器8，即低温冷媒由锅炉1入口空气侧持续输送到锅炉1尾部烟气侧，完成烟气的持续净化冷凝，不断回收冷凝水。

烟气处理循环回用系统的回用方法，包括以下步骤：

s1:所述锅炉1排出的烟气经过烟冷器13冷却后进入脱硫塔6；

s2:所述脱硫塔6排出的烟气进入净化冷凝器8冷却后，形成烟气冷凝水，所述烟气冷凝水进入冷凝水蓄水箱11内；所述净化冷凝器8内湿饱和烟气温度调整为38℃～43℃，相对于水蒸汽露点的降温幅度为3℃～8℃，水蒸汽露点为43℃～55℃。该系统的产水能力，对于电站锅炉单位发电量产水能力为0.13t/mwh～0.29t/mwh。

所述净化冷凝器8表面换热系数调整设置为300.13w/m²℃～1006.7w/m²℃。

所述净化冷凝器8入口端差为5℃～7℃，出口端差为5℃～12℃。入口端差指净化冷凝器8入口烟气温度与相应部位管程内低温防冻液的温度差；出口端差指净化冷凝器8出口烟气温度与相应部位管程内低温防冻液的温度差。所述净化冷凝器8内烟气与低温防冻液换热结构为顺流换热布置。

s3:所述送风机12入口的低温冷源风经过新风冷却器10的预热形成常温新风；所述新风冷却器10内低温防冻液循环冷媒的温度在冬季期可调整为-20℃～0℃，在极寒温度-42℃条件下防冻液冷媒在换热管内维持温度水平为-20℃，保持不冻结，相对于环境温度的温升变幅为15℃～20℃。

s4:所述常温新风经过烟冷器13和暖风器14的循环回路形成预热空气，所述预热空气进入锅炉1内。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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