烟气余热深度回收技术将烟气温度降低至露点温度以下,回收大量低温冷凝热,经济效益显著。目前市场上有吸收式热泵喷淋回收技术、开式吸收式热泵技术、浆液闪蒸技术、进气加湿技术等,有各自的优缺点和适用范围。
锅炉烟气带走的热量占10%左右,回收价值很高,特别是燃气烟气和湿法脱硫的燃煤烟气,含有大量水蒸气,汽化潜热丰富,能量密度高,是很好的余热源。
目前,市场上深度回收烟气余热的技术包括吸收式热泵喷淋回收技术、开式吸收式热泵技术、浆液闪蒸技术、进气加湿技术等几项。
吸收式热泵喷淋回收技术
吸收式热泵喷淋回收技术以吸收式热泵制取低温冷水,通过喷淋换热的方式吸收烟气热量,实现对烟气的降温、吸热。
优点:系统中各设备成熟可靠,机组运行稳定,余热回收效率高。缺点:喷淋式换热器体积较大,需要布置在尾部烟道,对空间要求较高。类似技术:吸收式热泵+间壁式换热器技术。该技术利用管壳式换热器或板式换热器实现烟气与中介水的换热,但存在以下问题:
(1)间壁式换热器防腐性能差,在燃煤烟气项目中无法使用,在燃气烟气项目中勉强可用;
(2)间壁式换热器的造价高,相同效果下,间壁式换热器的造价是喷淋式换热器的3倍以上。
因此,该技术仅用于少数场地受限的燃气锅炉烟气余热回收项目,以及利用余热锅炉尾部空间安装间壁式换热器的燃气电厂烟气余热回收项目中。
开式吸收式热泵技术
开式吸收式热泵利用溶液与烟气接触,直接吸收烟气中的水蒸气,取消了中间换热环节,简化了系统流程。
优点:系统流程简化,减少了换热环节,工况更好;具有更好的消白和脱硫效果;可以产生干净的冷凝水。
缺点:溶液与外界接触,容易变性,机组性能不易保证;溶液在有氧环境下具有强腐蚀性,需要采用高标准防腐材料,造价较高。
浆液闪蒸技术
上面提及的两种延期余热回收技术都需要在尾部烟道安装体积庞大的烟气换热装置,这在场地紧张的项目中很难实施。浆液闪蒸技术解决了这个问题。
浆液闪蒸技术利用脱硫塔作为烟气换热器,吸收浆液中的热量,避免尾部烟道的改造,大幅度提高了技术的适用性;采用浆液闪蒸和乏汽型吸收式热泵,解决了浆液堵塞等问题,产生干净的凝水,解决了水平衡的问题。
优点:可以将设备引至较远的位置,布置灵活,解决场地问题;可以产生干净的冷凝水。
缺点:余热回收量少,只有一半左右;浆液中不凝气体含量高,造型系统复杂、换热系数差,造价较高。
类似技术:
浆液换热器技术。该技术利用间壁式换热器实现浆液与中介水的换热,但存在以下问题:
(1)间壁式换热器防腐性能差,容易损坏;
(2)间壁式换热器容易堵塞,多采用一用一备的方式,成本较高;
(3)使用循环水吸收式热泵,余热源温度降低严重,热泵造价提高;
(4)破坏了脱硫塔的水平衡,无法补入足够的水,需要新上水处理设备。
进气加湿技术
进气加湿技术提高烟气露点温度,利用热网水吸收烟气热量,再用冷空气冷却的循环水对末段烟气降温降湿,实现热量的深度回收。

优点:造价低,降低锅炉NOx含量。
缺点:需要尾部烟道有足够的空间;加速锅炉腐蚀,降低锅炉寿命;减少锅炉最大出力,系统配合难度大,影响安全运行;机组变工况能力差,超过设计工况回收余热量断崖式下跌。
综合来看,这种技术的风险较大,在大型锅炉特别是电站锅炉中慎用。







