卧式相变换热器与前置型水媒式ggh联合的节能减排系统和节能减排方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种卧式相变换热器与前置型水媒式GGH联合的节能减排系统和节能减排方法，主要用于燃煤电站锅炉领域，能够回收烟气余热且减少电站锅炉污染物排放。
【背景技术】
[0002]国内很多燃煤电站锅炉由于设计制造、运行调整、煤种变更等诸多原因，导致锅炉排烟温度严重偏离了设计值，约高于设计值20°C -50°C。排烟温度偏高导致排烟热损失增加，锅炉效率降低，从而直接影响火电机组运行经济性，不利于节能。排烟温度升高，还会引起飞灰比电阻和烟气量增大，从而降低电除尘器的除尘效率，不利于环保。
[0003]湿法脱硫后的烟气为50°C左右的湿饱和烟气，由于烟气温度较低，若直接通过烟囱排放，容易因为烟气的抬升高度不足而在烟囱上空形成“白烟”，造成视觉污染。
[0004]为克服上述问题，国内外出现了低低温电除尘技术和MGGH技术。低低温电除尘技术是在空气预热器和电除尘器之间的烟道内布置一级烟气余热回收装置，将除尘器前的烟气温度降到烟气酸露点或酸露点以下，回收的烟气余热用来加热凝结水。低低温电除尘虽然可以提高除尘效率，降低污染物排放，却解决不了烟囱上空冒“白烟”的难题。如公开号为CN103363536的中国专利中，公开了一种火力发电厂低低温电除尘系统，该低低温电除尘系统将电除尘器入口烟气降低至烟气酸露点或低于烟气酸露点，回收的烟气余热用于加热低压加热器的凝结水，从而提高机组经济性，达到节能的效果，但是却未能解决烟囱冒“白烟”的现象。
[0005]MGGH技术是以热媒水作为热载体实现烟气热量转移的技术，在空气预热器与电除尘器之间布置烟气冷却器，将烟气温度降到烟气酸露点或低于烟气酸露点，脱硫塔与烟囱之间布置净烟气加热器，用来加热脱硫后净烟气，使脱硫塔后净烟气温度从50°C左右升高到80°C以上。MGGH技术将烟囱出口烟气温度抬升到80°C以上，有效解决了烟囱冒“白烟”的现象，却无节能效果。有学者在MGGH技术的基础上做出改进，在保证烟囱出口烟气温度抬升到80°C的前提下，将多余的烟气余热用来加热低压加热器的凝结水，不仅解决了烟囱的“白烟”问题，还能达到节能效果。如公开号为CN104100994的中国专利中，公开了一种基于烟气余热回收及再热技术的锅炉节能减排系统，该系统通过烟气冷却器对除尘器入口烟气进行预降温，回收的热量加热闭式循环水，闭式循环水一部分进入脱硫塔与烟囱之间的净烟气再热器将净烟气温度抬升至80°C以上，另一部分进入烟气余热回收装置加热压加热器的凝结水，该系统不仅解决了烟囱冒“白烟”的现象，也回收了部分余热来排挤低加抽汽，起到了节能的效果，但是由于加热低压加热器的凝结水依靠闭式循环水的二级对流传热，导致设备传热面积较大，设备较重，提高了设备成本费用，此外，净烟气再热器受热面采用金属材质，存在一定的腐蚀，降低了设备的使用寿命。
[0006]综上所述，目前还没有一种可以对锅炉烟气进行高效处理，降低排烟温度、加热低压加热器部分凝结水，达到节能效果；提高除尘效率，减少污染物排放；并且解决烟囱冒“白烟”问题的卧式相变换热器与前置型水媒式GGH联合的节能减排系统和节能减排方法。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，可以对锅炉烟气进行高效处理，降低排烟温度、加热低压加热器部分凝结水，达到节能效果；提高除尘效率，减少污染物排放；并且解决烟囱冒“白烟”问题的卧式相变换热器与前置型水媒式GGH联合的节能减排系统和节能减排方法。
[0008]本发明解决上述问题所采用的技术方案是:该卧式相变换热器与前置型水媒式GGH联合的节能减排系统包括沿烟气流动方向依次排列的空气预热器、相变换热器、低低温烟气冷却器、电除尘器、脱硫塔、净烟气再热器和烟囱，其结构特点在于:还包括相变换热汽包、热媒水循环泵、蒸汽辅助加热器、蒸汽辅助加热器热媒水入口阀、蒸汽辅助加热器热媒水出口阀、蒸汽辅助加热器热媒水旁路阀、蒸汽量调节阀、终端控制器、水箱、热媒水旁通调节阀、低温凝结水量调节阀、高温凝结水闸阀、低压加热器、一号烟气测温仪、二号烟气测温仪、三号烟气测温仪、一号热媒水测温仪、二号热媒水测温仪、三号热媒水测温仪和壁温测温仪，所述相变换热汽包为管壳式换热器，所述相变换热汽包位于相变换热器的上方，该相变换热汽包通过上升管和下降管与相变换热器连接，所述相变换热汽包的壳侧为水蒸气冷凝腔，该相变换热汽包的管侧入口和管侧出口分别与低压加热器的引出凝结水管和引回凝结水管相连接，所述低温凝结水量调节阀安装在相变换热汽包的管侧入口管道上，所述高温凝结水闸阀安装在相变换热汽包的管侧出口管道上；所述热媒水循环泵的入口和出口分别与净烟气再热器的管内低温热媒水出口和低低温烟气冷却器的管内低温热媒水入口相连接；所述蒸汽辅助加热器通过蒸汽辅助加热器热媒水入口阀与低低温烟气冷却器的管内高温热媒水出口相连接，该蒸汽辅助加热器通过蒸汽辅助加热器热媒水出口阀与净烟气再热器的管内高温热媒水入口相连接；所述蒸汽辅助加热器热媒水旁路阀的入口和出口分别与低低温烟气冷却器的管内高温热媒水出口和净烟气再热器的管内高温热媒水入口相连接；所述蒸汽量调节阀的出口与蒸汽辅助加热器的蒸汽入口相连接；所述水箱的出口与低低温烟气冷却器的管内低温热媒水入口相连接；所述热媒水旁通调节阀的入口和出口分别与低低温烟气冷却器的管内高温热媒水出口和管内低温热媒水入口相连接；所述壁温测温仪安装在下降管上，所述一号烟气测温仪安装在相变换热器的出口，所述二号烟气测温仪安装在低低温烟气冷却器的出口，所述三号烟气测温仪安装在净烟气再热器的出口，所述一号热媒水测温仪安装在净烟气再热器的管内高温热媒水入口上，所述二号热媒水测温仪安装在低低温烟气冷却器的管内低温热媒水入口上，所述三号热媒水测温仪安装在低低温烟气冷却器的管内高温热媒水出口上，所述一号烟气测温仪、二号烟气测温仪、三号烟气测温仪、一号热媒水测温仪、二号热媒水测温仪、三号热媒水测温仪、热媒水旁通调节阀、低温凝结水量调节阀和蒸汽量调节阀均通过导线连接在终端控制器上。由此使得该系统可以对锅炉烟气进行高效处理，降低排烟温度、达到节能效果；提高除尘效率，减少污染物排放；并同时解决烟囱冒“白烟”问题。
[0009]作为优选，本发明所述相变换热器为管式换热器，该相变换热器安装在空气预热器之后、低低温烟气冷却器之前的烟道内。
[0010]作为优选，本发明所述相变换热器对锅炉排烟进行预降温，该相变换热器管内闭式水吸收烟气余热后发生相变成为水蒸气；所述相变换热汽包利用水蒸气发生冷凝放出的汽化潜热来加热低压加热器引出的凝结水，该相变换热汽包的水蒸气来自于相变换热器；所述相变换热器和相变换热汽包通过两级相变传热将烟气热量传递给凝结水，以提高机组发电效率，降低机组发电煤耗。
[0011]作为优选，本发明所述低低温烟气冷却器安装在电除尘器之前，将烟气温度降至酸露点以下，以脱除烟气中大部分SO3，并提高电除尘器的除尘效率，降低污染物排放。
[0012]作为优选，本发明所述净烟气再热器通过热媒水传热，将烟囱入口的烟气温度抬升至80°C以上，以解决烟囱冒“白烟”的视觉污染问题。
[0013]作为优选，本发明所述相变换热器完全避免烟气酸腐蚀，该相变换热器的受热面采用20钢材质，以降低系统的设备成本；所述低低温烟气冷却器的受热面采用具有防腐性能的ND钢材质；所述净烟气再热器的受热面采用具有不腐蚀、不沾灰和密度小的氟塑料材质，以有效减轻设备重量、减小设备烟