一种基于烟气余热利用技术的烟气协同处理系统的制作方法

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协同处理系统。

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消石灰粉与烟气混合后，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，又可润湿消石灰粉及烟尘，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。或者先将吸收剂氢氧化钙与水配置成石灰浆液，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除尘器净化后，全部或者一部分的清洁烟气就通过烟囱排入大气中。被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就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则通过输送设备外排。

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、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。

当锅炉负荷率下降到70%以下时，因锅炉烟气量巨减而使吸收塔的进口烟气流量小于吸收塔形成流化床体所需的最低烟气流量，故须打开清洁烟气再循环烟道上的烟气挡板，以使适量的低温清洁烟气循环回循环流化床吸收塔的进口烟道，并且使吸收塔的进口烟气流量稍大于吸收塔形成流化床体所需的最低烟气流量，从而避免出现循环流化床吸收塔塌床问题。当锅炉的负荷率下降到55%以下时，清洁烟气再循环烟道上的烟气挡板开度则被调节到很大，以使较多的低温清洁烟气循环回吸收塔进口烟道，从而避免出现吸收塔塌床问题。但是，这样又会导致吸收塔的进口烟气温度急剧下降，特别是在冬季气温比较低时，吸收塔的进口烟气温度可能下降到80℃左右。

此时，为了保证吸收剂氢氧化钙、烟尘和脱硫副产物接近吸收塔出口时已经基本干燥，并且使吸收塔的出口烟气温度高于烟气露点温度15℃以上，则需要显著减小喷入吸收塔的增湿水流量——实质上就是需要显著减小喷入吸收塔的增湿水流量与吸收塔进口烟气流量的比值，遂使循环流化床内的烟气湿度显著降低和床层的反应效率明显下降。因此，为了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，就需要显著增大氢氧化钙消耗量——实质上就是需要显著提高Ca/S摩尔比，请参阅王波撰写的专业硕士学位论文《邯峰电厂2×660MW机组干法脱硫改造研究》第44页。简而言之，当循环流化床吸收塔的进口烟气温度过低时，为了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，既需显著减小喷入吸收塔的增湿水流量与吸收塔进口烟气流量的比值，又需显著提高Ca/S摩尔比。

当然地，也可以采用烟气循环流化床同时脱硫脱硝技术处理锅炉烟气，即取消锅炉烟气协同处理系统中的SNCR-SCR联合脱硝装置，而利用被投加到循环流化床吸收塔中或者循环流化床吸收塔进口烟道内的脱硝添加剂，先使烟气中的一部分一氧化氮被催化氧化成二氧化氮，然后这些二氧化氮和烟气中原有的二氧化氮、二氧化硫及三氧化硫等气体一起与吸收剂氢氧化钙发生气—固—液三相的离子型反应，生成亚硫酸钙、硫酸钙和硝酸钙等化合物，从而在吸收塔内实现烟气同时脱硫脱硝；所述脱硝添加剂含有高锰酸钾或者亚氯酸钠，或者次氯酸钙；或者利用安装在循环流化床吸收塔进口烟道内的低温催化剂，先使烟气中的一部分一氧化氮被催化氧化成二氧化氮，然后这些二氧化氮和烟气中原有的二氧化氮、二氧化硫及三氧化硫等气体一起与吸收剂氢氧化钙发生气—固—液三相的离子型反应，生成亚硫酸钙、硫酸钙和硝酸钙等化合物，从而在吸收塔内实现烟气同时脱硫脱硝。

通过阅读2015年第8期《玻璃》中的论文《玻璃窑炉烟气催化氧化吸收法（COA）脱硝技术中试效果分析》，和《第九届中国钢铁年会论文集》中的论文《钙基循环流化床烧结烟气同时脱硫脱硝技术》，以及名称为“中国低温烟气脱硫脱硝技术取得突破” 的参考文献（http://www.stdaily.com/cxzg80/kebaojicui/2017-03/24/content_527588.shtml，2017-03-24），我们可知：采用上述两种烟气循环流化床同时脱硫脱硝工艺，不仅可以处理锅炉烟气，而且还可以处理玻璃窑炉和烧结机等设备在运行时产生的工业烟气。

当锅炉或者其它设备的负荷率很高时，锅炉或者其它设备排出的烟气温度就比较高，致使待净化的烟气温度实际值和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。象采用烟气循环流化床脱硫工艺一样，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、三氧化硫及二氧化氮等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和氮氧化物排放浓度都符合设计要求，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与吸收塔进口烟气流量的比值。

当因锅炉或者其它设备的负荷率较低而使循环流化床吸收塔的进口烟气流量小于吸收塔形成流化床体所需的最低烟气流量时，则需要打开清洁烟气再循环烟道上的烟气挡板，以使适量的低温清洁烟气循环回循环流化床吸收塔进口烟道，并且使吸收塔的进口烟气流量稍大于吸收塔形成流化床体所需的最低烟气流量，从而避免出现循环流化床吸收塔塌床问题。但是，这样又会导致吸收塔的进口烟气温度显著下降，特别是在锅炉或者其它设备的负荷率很低时，可能使吸收塔的进口烟气温度实际值显著低于其设计值。象采用烟气循环流化床脱硫工艺一样，此时为了保证吸收剂、烟尘和脱硫脱硝副产物接近吸收塔出口时已经基本干燥，并且使吸收塔的出口烟气温度高于烟气露点温度15℃以上，就需要显著减小喷入吸收塔的增湿水流量与吸收塔进口烟气流量的比值，遂使循环流化床内的烟气湿度显著降低和床层的反应效率明显下降。因此，为了确保吸收塔出口烟气中的二氧化硫排放浓度和氮氧化物排放浓度都符合设计要求，也需要显著增大氢氧化钙消耗量——实质上就是需要显著提高Ca/（S+0.5N）摩尔比。简而言之，当循环流化床吸收塔的进口烟气温度过低时，为了确保吸收塔出口烟气中的二氧化硫排放浓度和氮氧化物排放浓度都符合设计要求，既需显著减小喷入吸收塔的增湿水流量与吸收塔进口烟气流量的比值，又需显著提高Ca/（S+0.5N）摩尔比。

综上所述可知，锅炉、玻璃窑炉和烧结机等设备的运行状况可以显著地影响待净化的烟气温度和循环流化床吸收塔的进口烟气温度。为了确保循环流化床吸收塔出口烟气中的二氧化硫排放浓度符合设计要求或者二氧化硫排放浓度及氮氧化物排放浓度都符合设计要求，当循环流化床吸收塔的进口烟气温度实际值显著高于其设计值时，则需要显著增大喷入吸收塔的增湿水流量与吸收塔进口烟气流量的比值，遂产生了增湿水消耗量比较大的技术问题；当循环流化床吸收塔的进口烟气温度实际值显著低于其设计值时，既需显著减小喷入吸收塔的增湿水流量与吸收塔进口烟气流量的比值，又需显著提高Ca/S摩尔比或者Ca/（S+0.5N）摩尔比，遂产生了吸收剂消耗量比较大的技术问题。总之，目前亟待我们解决因循环流化床吸收塔的进口烟气温度过高或者过低、而产生的增湿水或者吸收剂消耗量比较大的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于烟气余热利用技术的烟气协同处理系统，以解决因循环流化床吸收塔的进口烟气温度过高或者过低、而产生的增湿水或者吸收剂消耗量比较大的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于烟气余热利用技术的烟气协同处理系统，包括循环流化床吸收塔、清洁烟气再循环烟道、辅助换热器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出口烟道上的烟气升温换热器和/或设置在所述清洁烟气再循环烟道上的循环烟气升温换热器；所述烟气降温换热器的热媒水进口与所述烟气升温换热器的热媒水出口管路和/或所述循环烟气升温换热器的热媒水出口管路连通，而所述烟气降温换热器的热媒水出口则与所述辅助换热器的热媒水进口管路连通；所述辅助换热器的热媒水出口管路与所述烟气升温换热器的热媒水进口管路和/或所述循环烟气升温换热器的热媒水进口管路连通，而所述辅助换热器的蒸汽进口及疏水出口则分别与蒸汽进口管道及疏水出口管道连通。

优选地，还包括汽轮机凝结水换热器或者热网回水换热器；所述汽轮机凝结水换热器或者所述热网回水换热器的热媒水进口管路与所述辅助换热器的热媒水出口管路连通，而所述汽轮机凝结水换热器或者所述热网回水换热器的热媒水出口管路则与所述烟气降温换热器的热媒水进口连通；所述汽轮机凝结水换热器的凝结水进口或者所述热网回水换热器的热网回水进口与凝结水进口支管或者热网回水进口支管连通，而所述汽轮机凝结水换热器的凝结水出口或者所述热网回水换热器的热网回水出口则与凝结水出口支管或者热网回水出口支管连通。

优选地，所述辅助换热器还设置有凝结水进口及凝结水出口，或者热网回水进口及热网回水出口；所述凝结水进口或者所述热网回水进口与凝结水进口支管或者热网回水进口支管连通，而所述凝结水出口或者所述热网回水出口则与凝结水出口支管或者热网回水出口支管连通。

优选地，在所述循环流化床吸收塔上游及下游分别设置有静电除尘器及袋式除尘器或者电袋复合除尘器；所述烟气降温换热器设置在所述静电除尘器的进口烟道或者进气烟箱上；在所述烟气升温换热器、所述循环烟气升温换热器和所述汽轮机凝结水换热器或者所述热网回水换热器的热媒水出口管路上，分别设置有第一循环泵组、第二循环泵组和第三循环泵组；所述第一循环泵组、所述第二循环泵组和所述第三循环泵组都包括流量计、电动调节阀和变频循环泵。

优选地，所述辅助换热器、所述烟气降温换热器、所述烟气升温换热器和所述循环烟气升温换热器，以及所述汽轮机凝结水换热器或者所述热网回水换热器都包括壳体、热媒水进口集箱、热媒水出口集箱和蛇形翅片管；所述蛇形翅片管的进水口及出水口分别与所述热媒水进口集箱及所述热媒水出口集箱连通。

优选地，还包括气体流量测量装置、气体温度测量装置、综合控制装置；所述气体流量测量装置用于监测所述烟气降温换热器和所述循环烟气升温换热器的出口烟气流量，以及所述循环流化床吸收塔的进口烟气流量；所述气体温度测量装置用于监测所述烟气降温换热器、所述循环流化床吸收塔、所述循环烟气升温换热器和所述袋式除尘器或者所述电袋复合除尘器的进出口烟气温度；所述综合控制装置预存有所述循环流化床吸收塔的进口烟气流量设计值；所述清洁烟气再循环烟道的烟道挡板、所述第一循环泵组、所述第二循环泵组和所述第三循环泵组，以及所述蒸汽进口管道、所述疏水出口管道、所述凝结水进出口支管或者所述热网回水进出口支管上的阀门皆由所述综合控制装置控制。

优选地，还包括活性炭粉末喷射装置；所述活性炭粉末喷射装置的喷管设置在所述袋式除尘器或者所述电袋复合除尘器的进口烟道内。

优选地，还包括对锅炉烟气进行脱硝的SNCR-SCR联合脱硝装置。

优选地，还包括脱硝添加剂配比溶液箱和脱硝专用水双流体喷枪；所述脱硝添加剂含有高锰酸钾或者亚氯酸钠，或者次氯酸钙。

优选地，在所述循环流化床吸收塔的进口烟道内安装有低温催化剂，以使烟气中的一部分一氧化氮被催化氧化成二氧化氮。

本发明所提供的一种基于烟气余热利用技术的烟气协同处理系统，包括循环流化床吸收塔、清洁烟气再循环烟道、辅助换热器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出口烟道上的烟气升温换热器和/或设置在所述清洁烟气再循环烟道上的循环烟气升温换热器。

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，清洁烟气再循环烟道的烟道挡板将被关闭或者已处于关闭状态，而第一循环泵组则正在运行，并且可以通过第一循环泵组的变频循环泵及电动调节阀，适当调节流经烟气升温换热器的热媒水流量。这样，一方面通过烟气降温换热器回收烟气余热，可以使烟气降温换热器的出口烟气温度降低到105℃左右，从而确保循环流化床吸收塔的进口烟气温度符合其正常运行要求，并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技术问题；另一方面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，能够使循环流化床吸收塔和烟囱的出口烟气温度都升高10℃左右，因而还可以增大烟气抬升高度并减小污染物的地面浓度。

当所述烟气降温换热器的出口烟气流量实测值与所述循环流化床吸收塔的进口烟气流量设计值的比值小于或者等于75%时，所述清洁烟气再循环烟道的烟道挡板将被打开或者已处于打开状态，并由所述综合控制装置相应地调节烟道挡板的开度，以使循环流化床吸收塔的进口烟气流量实测值与其进口烟气流量设计值的比值等于80%左右。此时，第一循环泵组和/或第二循环泵组正在运行，并且可以通过第一循环泵组和/或第二循环泵组的变频循环泵及电动调节阀，适当调节流经烟气升温换热器和/或循环烟气升温换热器的热媒水流量，以利用烟气降温换热器所回收的烟气余热，对循环流化床吸收塔的出口烟气和/或清洁循环烟气进行加热，继而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低而产生的吸收剂消耗量比较大的技术问题。当烟气升温换热器和/或循环烟气升温换热器用于加热烟气所需要的热量大于烟气降温换热器所回收的烟气余热量时，则需要将辅助换热器投入运行，以提高烟气升温换热器和/或循环烟气升温换热器的进口热媒水温度及其出口烟气温度，从而确保循环流化床吸收塔的进口烟气温度符合其正常运行要求，并解决因循环流化床吸收塔的进口烟气温度过低而产生的吸收剂消耗量比较大的技术问题。

在进一步的技术方案中，这种基于烟气余热利用技术的烟气协同处理系统还包括汽轮机凝结水换热器或者热网回水换热器。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，清洁烟气再循环烟道的烟道挡板将被关闭或者已处于关闭状态，而第一循环泵组则正在运行。当烟气降温换热器所回收的烟气余热量显著大于烟气升温换热器所需要的热量时，则需要将汽轮机凝结水换热器或者热网回水换热器投入运行，以利用烟气降温换热器所回收的一部分烟气余热加热汽轮机凝结水或者热网回水。

在另一种技术方案中，辅助换热器还设置有凝结水进口及凝结水出口，或者热网回水进口及热网回水出口；凝结水进口或者热网回水进口与凝结水进口支管或者热网回水进口支管连通，而凝结水出口或者热网回水出口则与凝结水出口支管或者热网回水出口支管连通。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，清洁烟气再循环烟道的烟道挡板将被关闭或者已处于关闭状态，而第一循环泵组则正在运行。当烟气降温换热器所回收的烟气余热量显著大于烟气升温换热器所需要的热量时，则需要辅助换热器以热媒水加热汽轮机凝结水或者热网回水方式运行，以利用烟气降温换热器所回收的一部分烟气余热加热汽轮机凝结水或者热网回水。

附图说明

图1为本发明第一实施例的结构示意图。

图2为本发明第二实施例中的烟气余热利用装置之管路连接方式示意图。

图3为本发明第三实施例的结构示意图。

图中各标记表示如下：1—电站锅炉；2—SNCR-SCR联合脱硝装置；3、3′—蒸汽进口管道；4、4A、4′—辅助换热器；5、5′—疏水出口管道；6、6′—辅助换热器的热媒水进口管路；7、7′—烟气降温换热器；8、8′—烟气降温换热器的热媒水进口管道；9、9′—热媒水旁路控制阀；10、10′—静电除尘器；11、11′—循环流化床吸收塔；12—喷水雾化装置；13、13′—第二循环泵组；14、14′—清洁烟气再循环烟道；15、15′—循环烟气升温换热器；16、16′—清洁烟气再循环烟道的烟道挡板；17、17′—烟囱；18、18′—袋式除尘器；19、19′—活性炭粉末喷射装置；20、20′—烟气升温换热器；21、21′—第一循环泵组；22、22′—消石灰仓；23、23′—第三循环泵组；24—汽轮机凝结水换热器； 24′—热网回水换热器；25—凝结水出口支管； 25′—热网回水出口支管；26—凝结水进口支管； 26′—热网回水进口支管；27—低压加热器；27′—热网回水母管阀；28—烧结机； 29—烧结机大烟道；30—烧结机排烟管道； 31—脱硝专用水双流体喷枪；32—变频加压泵；33—脱硝添加剂配比溶液箱。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

第一实施例。

如图1所示，本发明所提供的一种基于烟气余热利用技术的烟气协同处理系统，包括SNCR-SCR联合脱硝装置2、辅助换热器4、烟气降温换热器7、静电除尘器10、循环流化床吸收塔11、喷水雾化装置12、清洁烟气再循环烟道14、循环烟气升温换热器15、烟气升温换热器20和汽轮机凝结水换热器24，并且还包括消石灰仓22、袋式除尘器18和活性炭粉末喷射装置19，以及气体流量测量装置、气体温度测量装置、综合控制装置（皆未图示）。被喷入循环流化床吸收塔11进口烟道内的吸收剂消石灰粉与锅炉烟气混合后，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12喷入循环流化床吸收塔11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，又可润湿消石灰粉及烟尘，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，并提高吸收塔的脱硫效率。活性炭粉末喷射装置19的喷管设置在袋式除尘器18的进口烟道内；被喷入袋式除尘器18的进口烟道内的活性炭粉末，可以吸附烟气中的二恶英、汞及其化合物。当然地，可以用一台电袋复合除尘器替代袋式除尘器18。

烟气降温换热器7设置在静电除尘器10的进口烟道上；不过，烟气降温换热器7也可以改设在静电除尘器10的进气烟箱上。烟气升温换热器20和循环烟气升温换热器15分别设置在循环流化床吸收塔11的出口烟道和清洁烟气再循环烟道14上。烟气降温换热器7的热媒水进口通过烟气降温换热器7的热媒水进口管道8与烟气升温换热器20的热媒水出口管路和循环烟气升温换热器15的热媒水出口管路，以及汽轮机凝结水换热器24的热媒水出口管路连通，而烟气降温换热器7的热媒水出口则与辅助换热器4的热媒水进口管路6连通；辅助换热器4的热媒水出口管路与烟气升温换热器20的热媒水进口管路和循环烟气升温换热器15的热媒水进口管路，以及汽轮机凝结水换热器24的热媒水进口管路连通，而辅助换热器4的蒸汽进口及疏水出口则分别与蒸汽进口管道3及疏水出口管道5连通。在烟气升温换热器20、循环烟气升温换热器15和汽轮机凝结水换热器24的热媒水出口管路上分别设置有第一循环泵组21、第二循环泵组13和第三循环泵组23；第一循环泵组21、第二循环泵组13和第三循环泵组23都包括一件流量计、一件电动调节阀和一台变频循环泵，以便分别监测和调节流经烟气升温换热器20、循环烟气升温换热器15及汽轮机凝结水换热器24的热媒水流量。

在辅助换热器4的热媒水进口管路和热媒水出口管路上还分别设有一件进水阀和一件出水阀，并且在辅助换热器4的热媒水进口管路与辅助换热器4的热媒水出口管路之间，设有热媒水旁路管道，而且还在所述热媒水旁路管道上设有热媒水旁路控制阀9；在蒸汽进口管道3上设有蒸汽流量调节阀，且蒸汽进口管道3与电站汽轮机辅助蒸汽系统中的一支辅助蒸汽管道（未图示）连接；在疏水出口管道5上设有蒸汽疏水器和蒸汽疏水器进出口阀门。汽轮机凝结水换热器24的凝结水进口及凝结水出口分别通过凝结水进口支管26及凝结水出口支管25，与低压加热器27的凝结水进口及凝结水出口连通；在凝结水进口支管26和凝结水出口支管25上分别设有凝结水进水阀和凝结水出水阀。

辅助换热器4、烟气降温换热器7、烟气升温换热器20、循环烟气升温换热器15和汽轮机凝结水换热器24都包括壳体、热媒水进口集箱、热媒水出口集箱和蛇形翅片管；所述蛇形翅片管的进水口及出水口分别与所述热媒水进口集箱及所述热媒水出口集箱连通。烟气降温换热器7、烟气升温换热器20和循环烟气升温换热器15还配备有对所述蛇形翅片管进行吹灰的蒸汽吹灰器。电站汽轮机辅助蒸汽系统向这些蒸汽吹灰器提供蒸汽。

所述气体流量测量装置用于监测烟气降温换热器7和循环烟气升温换热器15的出口烟气流量，以及循环流化床吸收塔11的进口烟气流量；所述气体温度测量装置用于监测烟气降温换热器7、循环流化床吸收塔11、循环烟气升温换热器15和袋式除尘器18的进出口烟气温度。

所述综合控制装置预存有循环流化床吸收塔11的进口烟气流量设计值；清洁烟气再循环烟道14的烟道挡板16、第一循环泵组21、第二循环泵组13、第三循环泵组23、热媒水旁路控制阀9和低压加热器27的进出水阀门，以及蒸汽进口管道3、疏水出口管道5、凝结水进口支管26和凝结水出口支管25上的阀门皆由所述综合控制装置控制。

锅炉烟气经SNCR-SCR联合脱硝装置2脱硝、空气预热器降温后，再通过烟气降温换热器7进一步回收烟气余热；然后，锅炉烟气经静电除尘器10、循环流化床吸收塔11、烟气升温换热器20、袋式除尘器18处理；最后，全部的清洁烟气就通过烟囱17排入大气中，或者一部分的清洁烟气通过烟囱17排入大气中，而其余的清洁烟气就通过清洁烟气再循环烟道14循环回循环流化床吸收塔11的进口烟道。

当烟气降温换热器7的出口烟气流量实测值与循环流化床吸收塔11的进口烟气流量设计值的比值大于75%时，清洁烟气再循环烟道14的烟道挡板16将被关闭或者已处于关闭状态，且第二循环泵组13、第三循环泵组23和辅助换热器4都已停止运行，而第一循环泵组21则正在运行，并且可以通过第一循环泵组21的变频循环泵及电动调节阀，适当调节流经烟气升温换热器20的热媒水流量，以利用烟气降温换热器7所回收的烟气余热，对循环流化床吸收塔11的出口烟气进行加热。这样，一方面通过烟气降温换热器7回收烟气余热，可以使静电除尘器10的进口烟气温度降低到105℃左右，并确保循环流化床吸收塔11的进口烟气温度符合其正常运行要求，从而提高静电除尘器10的除尘效率，并解决因循环流化床吸收塔11的进口烟气温度过高而产生的增湿水消耗量比较大的技术问题；另一方面通过烟气升温换热器20利用烟气降温换热器7所回收的烟气余热，对循环流化床吸收塔11的出口烟气进行加热，使袋式除尘器18的进口烟气温度和烟囱17的出口烟气温度都升高10℃左右，因此既可避免袋式除尘器18出现结露和糊袋等问题，又可增大烟气抬升高度并减小污染物的地面浓度。

当烟气降温换热器7的出口烟气流量实测值与循环流化床吸收塔11的进口烟气流量设计值的比值大于75%，且烟气降温换热器7所回收的烟气余热量显著大于烟气升温换热器20用于加热烟气所需要的热量时，则需要将汽轮机凝结水换热器24投入运行——即打开所述凝结水进水阀和所述凝结水出水阀，并且通过它们和低压加热器27的进出水阀门，适当调节流经汽轮机凝结水换热器24的凝结水流量；然后启动第三循环泵组23，并通过第三循环泵组23的变频循环泵及电动调节阀，适当调节流经汽轮机凝结水换热器24的热媒水流量，以利用烟气降温换热器7所回收的一部分烟气余热加热汽轮机凝结水。

当烟气降温换热器7的出口烟气流量实测值与循环流化床吸收塔11的进口烟气流量设计值的比值小于或者等于75%时，清洁烟气再循环烟道14的烟道挡板16将被打开或者已处于打开状态，并由所述综合控制装置相应地调节烟道挡板16的开度，以使循环流化床吸收塔11的进口烟气流量实测值与其进口烟气流量设计值的比值等于80%左右。

在此情况下，第三循环泵组23停止运行，而第一循环泵组21和第二循环泵组13则都正在运行，并且可以通过第一循环泵组21和第二循环泵组13的变频循环泵及电动调节阀，适当调节流经烟气升温换热器20和循环烟气升温换热器15的热媒水流量，以利用烟气降温换热器7所回收的烟气余热，对循环流化床吸收塔11的出口烟气和清洁循环烟气进行加热。这样，一方面通过烟气降温换热器7回收烟气余热，使静电除尘器10的进口烟气温度降低到105℃左右，以大幅降低其进口烟气中的烟尘工况比电阻，并显著提高其除尘效率；另一方面通过烟气升温换热器20和循环烟气升温换热器15利用烟气降温换热器7所回收的烟气余热，对循环流化床吸收塔11的出口烟气和清洁循环烟气进行加热，以使袋式除尘器18的进口烟气温度和清洁循环烟气分别升高10℃左右和25℃左右，继而使循环流化床吸收塔11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11的进口烟气温度过低而产生的吸收剂消耗量比较大的技术问题。当烟气升温换热器20和循环烟气升温换热器15用于加热烟气所需要的热量大于烟气降温换热器7所回收的烟气余热量时，则需要将辅助换热器4投入运行，以利用电站汽轮机辅助蒸汽系统中的蒸汽，适当地对流出了烟气降温换热器7的热媒水进行辅助加热，继而使烟气升温换热器20和循环烟气升温换热器15的出口烟气温度分别升高10℃左右和25℃左右，从而确保循环流化床吸收塔11的进口烟气温度符合其正常运行要求，并解决因循环流化床吸收塔11的进口烟气温度过低而产生的吸收剂消耗量比较大的技术问题。

当需要将辅助换热器4投入运行时，则打开辅助换热器4的进出水阀和蒸汽进口管道3上的蒸汽流量调节阀，以及所述蒸汽疏水器进出口阀门；然后调节流经辅助换热器4的蒸汽流量，以利用蒸汽对热媒水进行辅助加热。当不需要将辅助换热器4投入运行时，则关闭辅助换热器4的进出水阀和蒸汽进口管道3上的蒸汽流量调节阀，以及所述蒸汽疏水器进出口阀门，并打开热媒水旁路控制阀9，以使热媒水流经所述热媒水旁路管道。若是该烟气协同处理系统未设置热媒水旁路控制阀9和所述热媒水旁路管道，当不需要将辅助换热器4投入运行时，则打开辅助换热器4的进出水阀，并关闭蒸汽进口管道3上的蒸汽流量调节阀和所述蒸汽疏水器进出口阀门。

显然地，取消本实施例中的循环烟气升温换热器15及其热媒水进出口管路，烟气降温换热器7所回收的烟气余热仅用于加热循环流化床吸收塔11的出口烟气，则可增大袋式除尘器18的进口烟气温度升幅和烟囱17的出口烟气温度升幅；但是当需要将辅助换热器4投入运行时，则需要流经辅助换热器4的蒸汽释放出更多的热量，方可确保循环流化床吸收塔11的进口烟气温度符合其正常运行要求，尤其是在电站锅炉1的负荷率低于60%时。而取消本实施例中的烟气升温换热器20及其热媒水进出口管路，烟气降温换热器7所回收的烟气余热仅用于加热清洁循环烟气，则可增大清洁循环烟气温度升幅；当需要将辅助换热器4投入运行时，则允许流经辅助换热器4的蒸汽释放出较少的热量，但是因不能提高烟囱17的出口烟气温度和袋式除尘器18的进口烟气温度，故使烟气抬升高度减小而污染物的地面浓度增大，并且还可能导致袋式除尘器18出现结露和糊袋等问题。

综上所述可知，应用这种基于烟气余热利用技术的烟气协同处理系统，既可节约增湿水及吸收剂，又可提高静电除尘器10的除尘效率，并避免袋式除尘器18出现结露和糊袋问题，而且还可以适时地利用烟气降温换热器7所回收的一部分烟气余热加热汽轮机凝结水。

此外， 需要补充说明两点：一是可以先将消石灰与水配置成石灰浆液，然后将石灰浆液喷入循环流化床吸收塔11底部，或者将石灰浆液与增湿水混合后，再从循环流化床吸收塔11底部中心喷入。

二是可以理解，并非必须在烟气降温换热器7的出口烟气流量实测值与循环流化床吸收塔11的进口烟气流量设计值的比值小于或者等于75%时，所述综合控制装置才打开清洁烟气再循环烟道14的烟道挡板16，而是可以根据实际需要另行设定其比值，此处不作限定。同样地，使静电除尘器10的进口烟气降低到105℃左右，以及使袋式除尘器18的进口烟气温度升高10℃左右和/或清洁循环烟气的烟气温度升高25℃左右，也是可以根据实际需要另行设定其温度。

第二实施例。

用辅助换热器4A替代第一实施例中的辅助换热器4和汽轮机凝结水换热器24，并取消第三循环泵组23。这样，第二实施例中的烟气余热利用装置就包括辅助换热器4A、烟气降温换热器7、循环烟气升温换热器15和烟气升温换热器20。图2为第二实施例中的烟气余热利用装置之管路连接方式示意图。

由图2可见，烟气降温换热器7的热媒水进口通过烟气降温换热器7的热媒水进口管道8与烟气升温换热器20的热媒水出口管路和循环烟气升温换热器15的热媒水出口管路连通，而烟气降温换热器7的热媒水出口则与辅助换热器4A的热媒水进口管路6连通；辅助换热器4A的热媒水出口管路与烟气升温换热器20的热媒水进口管路和循环烟气升温换热器15的热媒水进口管路连通；辅助换热器4A的蒸汽进口及疏水出口分别与蒸汽进口管道3及疏水出口管道5连通，且蒸汽进口管道3与电站汽轮机辅助蒸汽系统中的一支辅助蒸汽管道（未图示）连接。此外，补充说明两点：一是辅助换热器4A的凝结水进口及凝结水出口分别通过凝结水进口支管26和凝结水出口支管25，与低压加热器27的凝结水进口及凝结水出口连通。二是象第一实施例一样，在上述几种管路或管道上也设有相关的阀门，譬如：在辅助换热器4A的热媒水进出口管路上分别设有一件进水阀和一件出水阀；在设于辅助换热器4A的热媒水进口管路与热媒水出口管路之间的热媒水旁路管道上，也设有热媒水旁路控制阀9。

为了解决因循环流化床吸收塔11的进口烟气温度过高或者过低、而产生的增湿水或者吸收剂消耗量比较大的技术问题，并提高静电除尘器10的除尘效率和避免袋式除尘器18出现结露、糊袋等问题，以及适时地利用烟气降温换热器7所回收的一部分烟气余热加热汽轮机凝结水，象第一实施例一样，我们也应该根据所述气体流量测量装置和所述气体温度测量装置中的监测数据，计算烟气降温换热器7的出口烟气流量实测值与循环流化床吸收塔11的进口烟气流量设计值的比值，并比较烟气升温换热器20和/或循环烟气升温换热器15用于加热烟气所需要的热量与烟气降温换热器7所回收的烟气余热量之间的大小关系、而后判断是否需要将辅助换热器4A投入运行，然后通过所述综合控制装置适当控制烟道挡板16、低压加热器27的进出水阀门和所述烟气余热利用装置中的相关设备。

当不需要将辅助换热器4A投入运行时，则关闭辅助换热器4A的进出水阀、所述蒸汽流量调节阀、所述蒸汽疏水器进出口阀门、所述凝结水进水阀和所述凝结水出水阀，并打开热媒水旁路控制阀9，以使热媒水流经所述热媒水旁路管道。

当需要辅助换热器4A以蒸汽辅助加热热媒水模式运行时，则打开辅助换热器4A的进出水阀、所述蒸汽流量调节阀和所述蒸汽疏水器进出口阀门，并关闭热媒水旁路控制阀9、所述凝结水进水阀和所述凝结水出水阀；然后适当调节流经辅助换热器4A的蒸汽流量，以利用电站汽轮机辅助蒸汽系统中的蒸汽，对流出了烟气降温换热器7的热媒水进行辅助加热，从而确保循环流化床吸收塔11的进口烟气温度符合其正常运行要求。

当需要辅助换热器4A以热媒水加热汽轮机凝结水模式运行时，则打开辅助换热器4A的进出水阀、所述凝结水进水阀和所述凝结水出水阀，并关闭热媒水旁路控制阀9、所述蒸汽流量调节阀和所述蒸汽疏水器进出口阀门；然后通过所述凝结水进水阀、所述凝结水出水阀和低压加热器27的进出水阀门，适当调节流经辅助换热器4A的汽轮机凝结水流量，以利用烟气降温换热器7所回收的一部分烟气余热加热汽轮机凝结水。

第三实施例。

如图3所示，本发明所提供的一种基于烟气余热利用技术的烟气协同处理系统，包括烧结机排烟管道30、辅助换热器4′、烟气降温换热器7′、静电除尘器10′、循环流化床吸收塔11′、清洁烟气再循环烟道14′、循环烟气升温换热器15′、烟气升温换热器20′和热网回水换热器24′，并且还包括消石灰仓22′、袋式除尘器18′、活性炭粉末喷射装置19′、脱硝专用水双流体喷枪31、变频加压泵32和脱硝添加剂配比溶液箱33，以及气体流量测量装置、气体温度测量装置、综合控制装置（皆未图示）。被喷入循环流化床吸收塔11′进口烟道内的吸收剂消石灰粉与烧结烟气混合后，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，通过脱硝专用水双流体喷枪31和变频加压泵32，将增湿水和脱硝添加剂配比溶液箱33中的脱硝添加剂溶液喷入循环流化床吸收塔11′的底部。所述脱硝添加剂含有高锰酸钾或者亚氯酸钠，或者次氯酸钙。被喷入循环流化床吸收塔11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，又可润湿消石灰粉及烟尘，因而能够显著加快二氧化硫、三氧化硫及二氧化氮等气体与氢氧化钙的化学反应速率，并提高吸收塔的脱硫效率和脱硝效率。

在循环流化床吸收塔11′内，烟气中的一氧化氮先被催化氧化成二氧化氮，然后这些二氧化氮和烟气中原有的二氧化氮、二氧化硫及三氧化硫等气体一起与吸收剂氢氧化钙发生气—固—液三相的离子型反应，生成亚硫酸钙、硫酸钙和硝酸钙等化合物，从而实现烟气同时脱硫脱硝。然后，利用被喷入袋式除尘器18′的进口烟道内的活性炭粉末，吸附烟气中的二恶英、汞及其化合物。

烟气降温换热器7′设置在静电除尘器10′的进口烟道上；烟气升温换热器20′和循环烟气升温换热器15′分别设置在循环流化床吸收塔11′的出口烟道和清洁烟气再循环烟道14′上。烟气降温换热器7′的热媒水进口通过烟气降温换热器7′的热媒水进口管道8′与烟气升温换热器20′的热媒水出口管路和循环烟气升温换热器15′的热媒水出口管路，以及热网回水换热器24′的热媒水出口管路连通，而烟气降温换热器7′的热媒水出口则与辅助换热器4′的热媒水进口管路6′连通；辅助换热器4′的热媒水出口管路与烟气升温换热器20′的热媒水进口管路和循环烟气升温换热器15′的热媒水进口管路，以及热网回水换热器24′的热媒水进口管路连通，而辅助换热器4′的蒸汽进口及疏水出口则分别与蒸汽进口管道3′及疏水出口管道5′连通。在烟气升温换热器20′、循环烟气升温换热器15′和热网回水换热器24′的热媒水出口管路上分别设置有第一循环泵组21′、第二循环泵组13′和第三循环泵组23′；第一循环泵组21′、第二循环泵组13′和第三循环泵组23′都包括一件流量计、一件电动调节阀和一台变频循环泵，以便分别监测和调节流经烟气升温换热器20′、循环烟气升温换热器15′及热网回水换热器24′的热媒水流量。

在辅助换热器4′的热媒水进口管路和热媒水出口管路上还分别设有一件进水阀和一件出水阀，并且在辅助换热器4′的热媒水进口管路与辅助换热器4′的热媒水出口管路之间，设有热媒水旁路管道，而且还在所述热媒水旁路管道上设有热媒水旁路控制阀9′；在蒸汽进口管道3′上设有蒸汽流量调节阀，且蒸汽进口管道3′与钢铁公司自备热电站汽轮机辅助蒸汽系统中的一支辅助蒸汽管道（未图示）连接；在疏水出口管道5′上设有蒸汽疏水器和蒸汽疏水器进出口阀门。在热网循环水系统的热网回水母管上设有热网回水母管阀27′；热网回水换热器24′的热网回水进口及热网回水出口分别通过热网回水进口支管26′及热网回水出口支管25′，与热网回水母管阀27′的进水口及出水口连通；在热网回水进口支管26′和热网回水出口支管25′上分别设有热网回水进水阀和热网回水出水阀。

辅助换热器4′、烟气降温换热器7′、烟气升温换热器20′、循环烟气升温换热器15′和热网回水换热器24′都包括壳体、热媒水进口集箱、热媒水出口集箱和蛇形翅片管；所述蛇形翅片管的进水口及出水口分别与所述热媒水进口集箱及所述热媒水出口集箱连通。烟气降温换热器7′、烟气升温换热器20′和循环烟气升温换热器15′还配备有对所述蛇形翅片管进行吹灰的蒸汽吹灰器。钢铁公司自备热电站汽轮机辅助蒸汽系统向这些蒸汽吹灰器提供蒸汽。

烧结机28排出的烧结烟气通过烧结机大烟道29进入烧结机排烟管道30，再通过烟气降温换热器7′进一步回收烟气余热；然后，烧结烟气经静电除尘器10′、循环流化床吸收塔11′、烟气升温换热器20′、袋式除尘器18′处理；最后，全部的清洁烟气就通过烟囱17′排入大气中，或者一部分的清洁烟气通过烟囱17′排入大气中，而其余的清洁烟气就通过清洁烟气再循环烟道14′循环回循环流化床吸收塔11′的进口烟道。

本例中的烟气余热利用装置包括辅助换热器4′、烟气降温换热器7′、循环烟气升温换热器15′、烟气升温换热器20′和热网回水换热器24′，而第一实施例中的烟气余热利用装置包括辅助换热器4、烟气降温换热器7、循环烟气升温换热器15、烟气升温换热器20和汽轮机凝结水换热器24。因本例中的烟气余热利用装置之组成及管路连接方式，与第一实施例中的烟气余热利用装置之组成及管路连接方式基本相同，而且本例中的气体流量测量装置、气体温度测量装置、综合控制装置之功能，与第一实施例中的气体流量测量装置、气体温度测量装置、综合控制装置之功能基本相同，故本例中的烟气余热利用装置使用方法与第一实施例中的烟气余热利用装置使用方法基本相同。

为了解决因循环流化床吸收塔11′的进口烟气温度过高或者过低、而产生的增湿水或者吸收剂消耗量比较大的技术问题，并提高静电除尘器10′的除尘效率和避免袋式除尘器18′出现结露、糊袋等问题，以及适时地利用烟气降温换热器7′所回收的一部分烟气余热加热热网回水，象第一实施例一样，我们也应该根据所述气体流量测量装置和所述气体温度测量装置中的监测数据，计算烟气降温换热器7′的出口烟气流量实测值与循环流化床吸收塔11′的进口烟气流量设计值的比值，并比较烟气升温换热器20′和/或循环烟气升温换热器15′用于加热烟气所需要的热量与烟气降温换热器7′所回收的烟气余热量之间的大小关系、而后判断是否需要将辅助换热器4′或者热网回水换热器24′投入运行，然后通过所述综合控制装置适当控制烟道挡板16′和所述烟气余热利用装置中的相关设备。

此外，需要补充说明三点：一是当烟气降温换热器7′的出口烟气流量实测值与循环流化床吸收塔11′的进口烟气流量设计值的比值大于75%，且烟气降温换热器7′所回收的烟气余热量显著大于烟气升温换热器20′所需要的热量时，则需要将热网回水换热器24′投入运行。此时，所述综合控制装置打开所述热网回水进水阀和所述热网回水出水阀，并且通过它们和热网回水母管阀27′，适当调节流经热网回水换热器24′的热网回水流量；然后启动第三循环泵组23′，并通过第三循环泵组23′的变频循环泵及电动调节阀，适当调节流经热网回水换热器24′的热媒水流量，以利用烟气降温换热器7′所回收的一部分烟气余热加热热网回水。

二是可以在循环流化床吸收塔11′的进口烟道内安装低温催化剂，以使烟气中的一部分一氧化氮被催化氧化成二氧化氮，然后这些二氧化氮和烟气中原有的二氧化氮、二氧化硫及三氧化硫等气体一起与吸收剂氢氧化钙发生气—固—液三相的离子型反应，生成亚硫酸钙、硫酸钙和硝酸钙等化合物，从而在吸收塔内实现烟气同时脱硫脱硝。

三是可以用一台辅助换热器替代本例中的辅助换热器4′、热网回水换热器24′，并取消第三循环泵组23′，然后适当调整烟气余热利用装置的管路连接方式，而后参考第二实施例中的烟气余热利用装置使用方法，使用具有该辅助换热器的烟气余热利用装置。