CN105157052A - 一种低氮高效的烟气余热回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低氮高效的烟气余热回收装置，其特征在于：包括烟气单元、加湿器单元、汽水换热器单元和干燥器单元，烟气单元包括燃烧器和燃烧室，燃烧器的进口连接加湿器单元的空气出口，燃烧器的出口连接燃烧室的进口；燃烧室的烟气出口连接汽水换热器单元的烟气进口，汽水换热器单元的烟气出口连接干燥器单元的烟气进口；干燥器单元的烟气出口通过烟囱连通外界，干燥器单元的热水出口分为两路，一路通过管路向外溢流，另一路进入加湿器单元，加湿器单元的冷水出口通过干燥器喷淋泵连接干燥器单元的冷水进口；汽水换热器的热水通过管路向外溢流，汽水换热器的回水进口连接热水回水管路，汽水换热器的供水出口连接热水供水管路。

Description

一种低氮高效的烟气余热回收装置

技术领域

本发明涉及一种供热装置，特别是关于一种低氮高效的烟气余热回收装置。

背景技术

天然气、油以及生物质等燃料含氢量很高，因而燃烧后排出的烟气中含有大量的水蒸气。比如天然气锅炉的烟气中，水蒸气的容积成分接近20％，是烟气热量的主要携带者。据统计每1Nm³天然气可以产生1.55kg水蒸气，潜热大约为3600KJ/Nm³，占天然气低位发热量的10％左右，因此，这部分水蒸气以及其热量(主要是潜热)的回收在经济上是很有意义的。此外，国家环保部提出在2017年4月1日起对燃气锅炉氮氧化物排放实施新标准，新标准要求氮氧化物浓度需降低至30mg/m³以下，因此，采取有效措施降低燃气锅炉氮氧化物排放也迫在眉睫。

现有技术公开了一种回收利用燃气、燃油锅炉烟气中水蒸气潜热的供热装置，其包括锅炉、冷凝热交换器、供热管和由发生器、溶液交换器、吸收器、蒸发器、冷凝器以及连接管构成的吸收式热泵，以烟气作为低温热源，利用吸收式热泵回收烟气余热。但是该供热装置结构复杂，设备制造难度大，成本高，特别是烟气冷凝换热器因传热系数低，造成设备体积庞大，耗材与成本极大；而且烟气冷凝换热器不会对烟气中氮氧化物的浓度产生影响，整套回收烟气余热供热的装置并没有降氮的效果。现有技术中还公开了一种利用吸收式热泵回收烟气余热的集中供热系统，其对上述供热装置进行了改进，用烟气-水直接接触式换热器代替了间壁式换热器，大幅度降低了体积以及成本，同时通过水对烟气的喷淋作用，能够在一定程度上降低排烟中氮氧化物浓度。但是在该集中供热系统中，吸收式热泵的制造难度及成本仍然较大，排放烟气处于饱和状态，易造成尾部烟道的结露腐蚀，而且仅仅通过对锅炉尾部烟气的处理，对氮氧化物浓度的降低效果很有限。现有技术中还公开了一种基于溶液吸收循环的烟气余热回收系统，在该系统中烟气高温段热量作为驱动热源在发生器内加热浓缩溶液，由于换热环节的减少，设备体积和成本都有所降低，同时排放的烟气也处于未饱和状态，解决了尾部烟道的腐蚀问题。但是由于烟气唯独受到前端设备(如锅炉)运行工况的影响，波动较大，当烟气温度较低时溶液得不到有效浓缩，就会影响余热回收的效果，因此只适合于排烟温度较高且稳定的场合。现有技术还公开了一种利用电动热泵回收烟气余热的装置，但是此种余热回收装置需要消耗品味较高的电能，而且系统中同样需要采用电动热泵，投资以及运行费用都相对较高，并且该系统中仅限于对烟气进行降温，回收余热，而对烟气中氮氧化物浓度的降低并没有明显的效果。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种低氮高效的烟气余热回收装置，不仅能够回收天然气、油、生物质等燃料燃烧后所形成的含湿烟气中水蒸气及其热量，而且能够降低排烟中氮氧化物含量。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种低氮高效的烟气余热回收装置，其特征在于：包括一烟气单元、一加湿器单元、一汽水换热器单元、一干燥器单元和一水水换热器单元，所述汽水换热器单元采用“外冷式”结构；所述烟气单元包括一燃烧器和一燃烧室，所述燃烧器的进口连接所述加湿器单元的空气出口，所述燃烧器的出口连接所述燃烧室的进口，形成空气全热交换通路；所述燃烧室的烟气出口连接所述汽水换热器单元的烟气进口，所述汽水换热器单元的烟气出口连接所述干燥器单元的烟气进口，形成烟气全热交换通路；所述干燥器单元的烟气出口通过烟囱连通外界，所述干燥器单元的热水出口分为两路，一路通过管路向外溢流，另一路进入所述加湿器单元，所述加湿器单元的冷水出口通过一干燥器喷淋泵连接所述干燥器单元的冷水进口，形成水换热循环管回路；所述汽水换热器单元的热水出口分为两路，一路通过管路向外溢流，另一路通过一换热器循环水泵连接所述水水换热器单元的热水进口，所述水水换热器单元的热水出口连接所述汽水换热器单元的冷水进口，所述水水换热器单元的回水进口连接一热水回水管路，所述水水换热器单元的供水出口连接一热水供水管路。

所述汽水换热器单元包括一级以上的直接接触式换热器，当所述直接接触式换热器为两级以上时，所述第一级直接接触式换热器的烟气出口连接所述第二级直接接触式换热器的烟气进口，依次类推，而各级所述直接接触式换热器的冷/热水与相对应的各级间水水换热器单元连接；当直接接触式换热器为多级形式时，热水回水管路分多路并联进入所述水水换热器单元或串联进入所述水水换热器单元。

所述干燥器单元包括一级以上的烟气干燥器，当所述干燥器单元包括两级以上的烟气干燥器时，所有烟气干燥器依次串联连接，即第一级烟气干燥器的烟气出口连接第二级烟气干燥器的烟气进口，第二级烟气干燥器的热水出口与所述第一级烟气干燥器的冷水进口连接，依次类推；所述加湿气单元包括一级以上的空气加湿器，当所述空气加湿器单元包括两级以上时，第一级空气加湿器的空气出口与第二级空气加湿器的空气进口相连，第一级空气加湿器的热水进口与第二级空气加湿器的冷水出口相连，依次类推。

所述烟气干燥器和空气加湿器采用分体设备或一体化设备，当所述烟气干燥器和空气加湿器采用分体设备式，所述烟气干燥器的热水出口的另一路通过一加湿器喷淋泵连接所述空气加湿器的热水进口；当所述烟气干燥器和空气加湿器采用一体化备时，喷淋水在所述烟气干燥器中与中湿度烟气直接接触换热，升温后在重力的作用下直接进入所述空气加湿器中，与干冷空气直接接触换热，降温后的喷淋水分为两部分，一部分喷淋水溢流，另一部分在所述干燥器喷淋泵的驱动下进入所述烟气干燥器；所述烟气干燥器和空气加湿器均采用空腔结构换热器或填料结构换热器，当采用所述填料结构换热器，水与烟气/空气在填料表面充分接触换热，水的布液方式采用喷淋机构布液或淋盘机构布液。

所述汽水换热器单元、干燥器单元和加湿器单元中，烟气/空气与水的流动形式采用竖直逆流、水平逆流、叉流、顺流或混流中的一种或多种，另外，所述汽水换热器单元中的各级直接接触式换热器中烟气与水的流动方式采用顺流、逆流、叉流或是混流中的一种或多种；所述干燥器单元中的各级烟气干燥器中烟气与水的流动方式可以为顺流、逆流、叉流或是混流中的一种或多种；所述加湿器单元中的各级空气加湿器中烟气与水的流动方式可以为顺流、逆流、叉流或是混流中的一种或多种。

一种低氮高效的烟气余热回收装置，其特征在于：包括一烟气单元、一加湿器单元、一汽水换热器单元和一干燥器单元，所述汽水换热器单元采用“内冷式”结构；所述烟气单元包括一燃烧器和一燃烧室，所述燃烧器的进口连接所述加湿器单元的空气出口，所述燃烧器的出口连接所述燃烧室的进口；所述燃烧室的烟气出口连接所述汽水换热器单元的烟气进口，所述汽水换热器单元的烟气出口连接所述干燥器单元的烟气进口；所述干燥器单元的烟气出口通过烟囱连通外界，所述干燥器单元的热水出口分为两路，一路通过管路向外溢流，另一路进入所述加湿器单元，所述加湿器单元的冷水出口通过一干燥器喷淋泵连接所述干燥器单元的冷水进口；所述汽水换热器的热水通过管路向外溢流，所述汽水换热器的回水进口连接一热水回水管路，所述汽水换热器的供水出口连接一热水供水管路。

所述干燥器单元包括一级以上的烟气干燥器，当所述干燥器单元包括两级以上的烟气干燥器时，所有烟气干燥器依次串联连接，即第一级烟气干燥器的烟气出口连接第二级烟气干燥器的烟气进口，第二级烟气干燥器的热水出口与所述第一级烟气干燥器的冷水进口连接，依次类推；所述加湿气单元包括一级以上的空气加湿器，当所述空气加湿器单元包括两级以上时，第一级空气加湿器的空气出口与第二级空气加湿器的空气进口相连，第一级空气加湿器的热水进口与第二级空气加湿器的冷水出口相连，依次类推。

所述烟气干燥器和空气加湿器采用分体设备或一体化设备，当所述烟气干燥器和空气加湿器采用分体设备式，所述烟气干燥器的热水出口的另一路通过一加湿器喷淋泵连接空气加湿器的热水进口；当烟气干燥器和空气加湿器采用一体化备时，喷淋水在烟气干燥器中与中湿度烟气直接接触换热，升温后在重力的作用下直接进入空气加湿器中，与干冷空气直接接触换热，降温后的喷淋水分为两部分，一部分喷淋水溢流，另一部分在干燥器喷淋泵的驱动下进入烟气干燥器；所述烟气干燥器和空气加湿器均采用空腔结构换热器或填料结构换热器，当采用所述填料结构换热器，水与烟气/空气在填料表面充分接触换热，水的布液方式采用喷淋机构布液或淋盘机构布液。

所述汽水换热器单元、干燥器单元和加湿器单元中，烟气/空气与水的流动形式采用竖直逆流、水平逆流、叉流、顺流或混流中的一种或多种，另外，所述汽水换热器单元中的各级直接接触式换热器中烟气与水的流动方式采用顺流、逆流、叉流或是混流中的一种或多种；所述干燥器单元中的各级烟气干燥器中烟气与水的流动方式可以为顺流、逆流、叉流或是混流中的一种或多种；所述加湿器单元中的各级空气加湿器中烟气与水的流动方式可以为顺流、逆流、叉流或是混流中的一种或多种。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明除了烟气单元燃烧过程需要消耗一定燃料以及水泵电耗，不需要消耗额外电能、热能，因此结构简单，易于集成，能够达到热效率提升10％的效果。2、本发明通过对燃烧室助燃空气的加湿，既能够适当的降低燃烧温度，同时还冲淡了助燃空气中的氧气浓度，减少了燃烧过程中氮氧化物的产生，同时辅以烟气尾部喷淋，实现锅炉烟气的低氮排放。3、本发明通过加湿器单元对烟气单元进口空气进行加湿，从而提升了烟气单元出口烟气的露点温度，因此利用温度较高的热网回水就可以实现烟气余热回收，不需要另外寻找、制造低温冷源，有效降低了系统的复杂程度和设备投资。4、本发明在工作时，能够使水与烟气直接接触，换热充分，节省传热面积与金属耗量，设备体积和成本大幅度降低。5、本发明由于在加湿器单元与干燥器单元之间的一股循环水实现烟气与空气的全热交换，系统简单，调节运行方便。6、本发明汽水换热器单元由于采用“内冷式”结构，烟气在换热器的管外流动，被冷却降温，烟气中的水蒸气在传热管外冷凝放热，而冷水在换热器传热管内流动，并吸热升温，因此有效简化了管路，节省成本。7、本发明汽水换热器单元由于采用“外冷式”结构，即喷淋水在直接接触式换热器中吸收烟气中水蒸气冷凝释放的热量，再通过设置在直接接触式换热器之外的水水换热器将热量传递给供热回水，因此传热和传质分别强化，传热系数高，可以节省传热面积，设备紧凑。本发明可以广泛应用于烟气余热回收装置中。

附图说明

图1为本发明的汽水换热器单元采用“内冷式”的系统结构示意图；

图2为本发明的“内冷式”直接接触式换热器结构示意图；

图3为本发明的汽水换热器单元采用“外冷式”，且各换热部件均为竖直逆流的结构示意图；

图4为本发明采用两级汽水换热形式时供/回水管的连接方式一；

图5为本发明采用两级汽水换热形式时供/回水管的连接方式二；

图6为本发明采用两级干燥形式的示意图；

图7为本发明采用两级加湿形式的示意图；

图8(a)为本发明采用填料干燥器形式的示意图；

图8(b)为本发明采用填料加湿器形式的示意图；

图9(a)为本发明采用淋盘干燥器形式的示意图；

图9(b)为本发明采用淋盘加湿器形式的示意图；

图10为本发明采用干燥器加湿器一体形式的示意图；

图11为本发明各换热部件均为水平逆流的结构示意图；

图12为本发明各换热部件均为叉流的结构示意图；

图13为本发明各换热部件均为混流的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图来对本发明进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。

如图1、图2所示，本发明提供的烟气余热回收装置，它包括一烟气单元1、一加湿器单元2、一汽水换热器单元3和一干燥器单元4，汽水换热器单元3采用“内冷式”结构；烟气单元1包括一燃烧器11和一燃烧室12，燃烧器11的进口连接加湿器单元2的空气出口，燃烧器11的出口连接燃烧室12的进口，形成空气全热交换通路；燃烧室12的烟气出口连接汽水换热器单元3的烟气进口，汽水换热器单元3的烟气出口连接干燥器单元4的烟气进口，形成烟气全热交换通路；干燥器单元4的烟气出口通过烟囱连通外界，干燥器单元4的热水出口4分为两路，一路通过管路向外溢流，另一路进入加湿器单元2，加湿器单元2的冷水出口通过一干燥器喷淋泵5连接干燥器单元4的冷水进口，形成水换热循环管回路；汽水换热器3的热水通过管路31向外溢流，汽水换热器3的回水进口连接一热水回水管路，汽水换热器3的供水出口连接一热水供水管路。

在一个优选的实施例中，如图3所示，汽水换热器单元3还可以采用“外冷式”结构，当汽水换热器单元3采用“外冷式”结构时，还包括一水水换热器单元6，水水换热器单元6可以采用间壁式水水换热器；汽水换热器单元3的热水出口分为两路，一路通过管路向外溢流，另一路通过一换热器循环水泵7连接水水换热器单元6的热水进口，水水换热器单元6的热水出口连接汽水换热器单元3的冷水进口，形成换热器水循环回路，水水换热器单元6的回水进口连接热水回水管路，水水换热器单元6的供水出口连接热水供水管路。

汽水换热器单元3可以包括一级以上的“外冷式”直接接触式换热器，当直接接触式换热器为两级以上时，第一级直接接触式换热器的烟气出口连接第二级直接接触式换热器的烟气进口，依次类推…，而各级直接接触式换热器的冷/热水与相对应的各级间壁式水水换热器单元连接，高湿烟气首先进入第一级直接接触式换热器，再进入二级直接接触式换热器…最后通过末级直接接触式换热器，烟气温度、湿度逐渐降低，而各级直接接触式换热器的冷/热水与相对应的各级间壁式水水换热器连接，形成内循环。当直接接触式换热器为多级形式时，回水管路可以分多路并联进入间壁式水水换热器，也可以串联进入间壁式水水换热器。

如图4所示，本实施例中采用两级直接接触式换热器、回水管路分两路并联的形式，包括第一级直接接触式换热器3A、第一级间壁式水水换热器6A、第二级直接接触式换热器3B、第二级间壁式水水换热器6B、各级循环水泵7A、7B、热水回水管路和热水供水管路，高湿烟气首先进入第一级直接接触式换热器3A，再进入第二级直接接触式换热器3B，降温减湿成为中湿烟气；第一级直接接触式换热器3A喷淋水通过第一级循环水泵7A与第一级间壁式水水换热器6A连接，形成循环回路，第二级直接接触式换热器喷3B淋水通过第二级循环水泵7b与第二级间壁式水水换热器6B连接，形成循环回路。热水回水管路a10分为两部分，并联接入第一级壁式水换热器6A和第二级间壁式水水换热器6B的回水进口，升温后再汇成一股，接入热水供水管路a11。

如图5所示，本实施例采用两级直接接触式换热器、回水管路串联的形式，包括第一级直接接触式换热器3A、第一级间壁式水水换热器6A、第二级直接接触式换热器3B、第二级间壁式水水换热器6B、各级循环水泵7A、7B、热水回水管路和热水供水管路。高湿烟气首先进入第一级直接接触式换热器6A，再进入第二级直接接触式换热器3B降温减湿成为中湿烟气；第一级直接接触式换热器6A喷淋水通过第一级循环水泵7A与第一级间壁式水水换热器6A连接，形成循环回路，第二级直接接触式换热器3B喷淋水通过第二级循环水泵7B与第二级间壁式水水换热器6B连接，形成循环回路。热水回水管路a10依次经过第二级间壁式水水换热器和第一级间壁式水水换热器升温后接入热水供水管路a11流出。

在一个优选的实施例中，干燥器单元4可以包括一级以上的烟气干燥器，当干燥器单元4包括两级以上的烟气干燥器时，所有烟气干燥器依次串联连接，即第一级烟气干燥器的冷水进口与第二级烟气干燥器的热水出口连接，依次类推，中湿度烟气a6首先通过第一级烟气干燥器再进入二级烟气干燥器…最后通过末级烟气干燥器，烟气温度、湿度逐渐降低，而冷水先进入末级烟气干燥器，依次往前，逐步升温。如图6所示，本实施例中包括第一级烟气干燥器4A、第二级烟气干燥器4B、干燥器级间水泵4C以及若干管路，第一级烟气干燥器4A的烟气出口连接第二级烟气干燥器的烟气进口，第二级烟气干燥器4B的热水出口连接通过干燥器级间水泵4C连接第一级烟气干燥器4A的冷水进口，中湿度烟气a6首先进入第一级烟气干燥器4A再进入第二级干燥器4B降温减湿成为低湿度烟气，而冷水首先进入第二级烟气干燥器4B通过干燥器级间水泵4C进入第一级烟气干燥器4A，最终被加热后通过两路流出，一路进入溢流管路a12，另一路a1进入加湿器单元2。

在一个优选的实施例中，加湿气单元2可以包括一级以上的空气加湿器，当空气加湿器单元包括两级以上时，第一级空气加湿器的空气出口与第二级空气加湿器的空气进口相连，第一级空气加湿器的热水进口与第二级空气加湿器的冷水出口相连，依次类推，干冷空气首先进入第一级空气加湿器，再进入二级空气加湿器…最后通过末级空气加湿器，空气温度、湿度逐渐升高，而热水先通过末级空气加湿器…依次往前，逐步降温。如图7所示，本实施例包括第一级空气加湿器2A、第二级空气加湿器2B、加湿器级间水泵2C以及连接管路，第一级空气加湿器2A的空气出口连接第二级空气加湿器2B的空气进口，第二级空气加湿器2B的冷水出口连接通过加湿器级间水泵2C连接第一级空气加湿器2A的热水进口，干冷空气a0首先进入第一级空气加湿器2A再进入第二级空气加湿器2B，升温加湿成为热湿空气a2；而热水a1首先进入第二级空气加湿器2B通过加湿器级间水泵2C进入第一级空气加湿器2A，最终冷却为冷水a8流出。

在一个优选的实施例中，根据结构布置的需要，烟气干燥器和空气加湿器均可以采用空腔结构换热器或填料结构换热器。填料结构换热器中，水与烟气/空气在填料表面充分接触换热，此时水的布液方式可以是喷淋机构布液或淋盘机构布液。如图8(a)所示，在烟气干燥器中，冷水a8通过喷淋机构在填料41上布液，并与中湿烟气a6直接接触进行热质交换，升温后流出；如图8(b)所示，在空气加湿器中，热水a1通过喷淋机构在填料21上布液，并与干冷空气a0进行接触换热，降温后流出。如图9(a)所示，在烟气干燥器中，冷水a8通过淋盘机构在填料41上布液，并与中湿烟气a6直接接触进行热质交换，升温后流出；如图9(b)所示，在空气加湿器中，热水a1通过淋盘机构在填料21上布液，并与干冷空气a0进行接触换热，降温后流出。

在一个优选的实施例中，根据结构布置的需要，烟气干燥器和空气加湿器可以采用分体设备或是一体化设备，当烟气干燥器和空气加湿器采用分体设备式，烟气干燥器的热水出口的另一路通过一加湿器喷淋泵8连接空气加湿器的热水进口；当烟气干燥器和空气加湿器采用一体化备时，如图10所示，喷淋水a8在烟气干燥器中与中湿度烟气a6直接接触换热，升温后在重力的作用下直接进入空气加湿器中，与干冷空气a0直接接触换热，降温后的喷淋水分为两部分，一部分喷淋水溢流，另一部分在干燥器喷淋泵5的驱动下进入烟气干燥器3完成循环。

在一个优选的实施例中，根据结构布置的需要，本发明中的汽水换热器单元3、干燥器单元4和加湿器单元2中，烟气/空气与水的流动形式可以是竖直逆流(如图3所示)、水平逆流(如图11所示)、叉流(如图12所示)、顺流或混流(如图13所示)各种形式，也可以是同一装置中包含多种流动形式的部件，例如干燥器单元4为逆流形式，加湿器单元2和汽水换热器单元3为叉流形式；另外，各级直接接触式换热器中烟气与水的流动方式可以为顺流、逆流、叉流或是混流中的一种或多种；各级烟气干燥器中烟气与水的流动方式可以为顺流、逆流、叉流或是混流中的一种或多种；各级空气加湿器中烟气与水的流动方式可以为顺流、逆流、叉流或是混流中的一种或多种。

如图3所示，下面结合具体实施例详细说明本发明的烟气余热回收装置的工作过程，本实施例中汽水换热器单元3、干燥器单元4和加湿器单元2均采用单级，且汽水换热器单元3采用“外冷式”结构，干燥器单元4和加湿器单元2采用分体式设备：

1、干冷空气a0(含湿量0.002kg/kg，温度2℃)进入空气加湿器2，在空气加湿器2中与喷淋的热水a1直接接触进行热质交换，干冷空气a0温度和湿度同时升高，成为热湿空气a2(含湿量0.09kg/kg，温度52℃)，热湿空气a2流出空气加湿器2，进入燃烧器11。

2、燃料a3与空气加湿器2出口的热湿空气a2通过燃烧器11在燃烧室12内燃烧，产生高湿烟气a4(含湿量为0.21kg/kg)。

3、高湿烟气a4进入直接接触式换热器3，与直接接触式换热器3中喷淋而下的水a5直接接触进行热质交换，高湿烟气a4湿度降低成为中湿度烟气a6(含湿量0.13kg/kg)，高湿烟气a4中部分水蒸气凝结成水混入喷淋水a5中，喷淋水a5吸热温度上升，一部分喷淋水a7排入溢流管路，一部分喷淋水在换热器循环水泵的驱动下进入间壁式水水换热器6降温放热，再进入直接接触式换热器3升温吸热，如此循环。

4、中湿度烟气a6进入烟气干燥器4，与烟气干燥器4中喷淋而下的冷水a8接触进行热质交换，进一步降低湿度成为低湿度烟气a9(含湿量0.03kg/kg)，低湿度烟气a9流出烟气干燥器4通过烟囱排放。

5、烟气干燥器4中喷淋冷水a8在吸收烟气中水蒸气后温度升高，一部分喷淋水41排入溢流管路a12，一部分喷淋水a1通过加湿器喷淋水泵进入空气加湿器2。

6、在空气加湿器2中，喷淋热水a1与干冷空气a0直接接触进行热质交换，喷淋水a1放热降温，降温后的喷淋水a8通过干燥器喷淋泵进入烟气干燥器4喷淋升温，形成循环。

上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (10)

1.一种低氮高效的烟气余热回收装置，其特征在于：包括一烟气单元、一加湿器单元、一汽水换热器单元、一干燥器单元和一水水换热器单元，所述汽水换热器单元采用“外冷式”结构；

所述烟气单元包括一燃烧器和一燃烧室，所述燃烧器的进口连接所述加湿器单元的空气出口，所述燃烧器的出口连接所述燃烧室的进口，形成空气全热交换通路；

所述燃烧室的烟气出口连接所述汽水换热器单元的烟气进口，所述汽水换热器单元的烟气出口连接所述干燥器单元的烟气进口，形成烟气全热交换通路；

所述干燥器单元的烟气出口通过烟囱连通外界，所述干燥器单元的热水出口分为两路，一路通过管路向外溢流，另一路进入所述加湿器单元，所述加湿器单元的冷水出口通过一干燥器喷淋泵连接所述干燥器单元的冷水进口，形成水换热循环管回路；

所述汽水换热器单元的热水出口分为两路，一路通过管路向外溢流，另一路通过一换热器循环水泵连接所述水水换热器单元的热水进口，所述水水换热器单元的热水出口连接所述汽水换热器单元的冷水进口，所述水水换热器单元的回水进口连接一热水回水管路，所述水水换热器单元的供水出口连接一热水供水管路。

2.如权利要求1所述的一种低氮高效的烟气余热回收装置，其特征在于：所述汽水换热器单元包括一级以上的直接接触式换热器，当所述直接接触式换热器为两级以上时，所述第一级直接接触式换热器的烟气出口连接所述第二级直接接触式换热器的烟气进口，依次类推，而各级所述直接接触式换热器的冷/热水与相对应的各级间水水换热器单元连接；当直接接触式换热器为多级形式时，热水回水管路分多路并联进入所述水水换热器单元或串联进入所述水水换热器单元。

3.如权利要求1或2所述的一种低氮高效的烟气余热回收装置，其特征在于：所述干燥器单元包括一级以上的烟气干燥器，当所述干燥器单元包括两级以上的烟气干燥器时，所有烟气干燥器依次串联连接，即第一级烟气干燥器的烟气出口连接第二级烟气干燥器的烟气进口，第二级烟气干燥器的热水出口与所述第一级烟气干燥器的冷水进口连接，依次类推；所述加湿气单元包括一级以上的空气加湿器，当所述空气加湿器单元包括两级以上时，第一级空气加湿器的空气出口与第二级空气加湿器的空气进口相连，第一级空气加湿器的热水进口与第二级空气加湿器的冷水出口相连，依次类推。

4.如权利要求3所述的一种低氮高效的烟气余热回收装置，其特征在于：所述烟气干燥器和空气加湿器采用分体设备或一体化设备，当所述烟气干燥器和空气加湿器采用分体设备式，所述烟气干燥器的热水出口的另一路通过一加湿器喷淋泵连接所述空气加湿器的热水进口；当所述烟气干燥器和空气加湿器采用一体化备时，喷淋水在所述烟气干燥器中与中湿度烟气直接接触换热，升温后在重力的作用下直接进入所述空气加湿器中，与干冷空气直接接触换热，降温后的喷淋水分为两部分，一部分喷淋水溢流，另一部分在所述干燥器喷淋泵的驱动下进入所述烟气干燥器。

5.如权利要求3所述的一种低氮高效的烟气余热回收装置，其特征在于：所述烟气干燥器和空气加湿器均采用空腔结构换热器或填料结构换热器，当采用所述填料结构换热器，水与烟气/空气在填料表面充分接触换热，水的布液方式采用喷淋机构布液或淋盘机构布液。

6.如权利要求1或2或4或5所述的一种低氮高效的烟气余热回收装置，其特征在于：所述汽水换热器单元、干燥器单元和加湿器单元中，烟气/空气与水的流动形式采用竖直逆流、水平逆流、叉流、顺流或混流中的一种或多种，另外，所述汽水换热器单元中的各级直接接触式换热器中烟气与水的流动方式采用顺流、逆流、叉流或是混流中的一种或多种；所述干燥器单元中的各级烟气干燥器中烟气与水的流动方式可以为顺流、逆流、叉流或是混流中的一种或多种；所述加湿器单元中的各级空气加湿器中烟气与水的流动方式可以为顺流、逆流、叉流或是混流中的一种或多种。

7.一种低氮高效的烟气余热回收装置，其特征在于：包括一烟气单元、一加湿器单元、一汽水换热器单元和一干燥器单元，所述汽水换热器单元采用“内冷式”结构；

所述烟气单元包括一燃烧器和一燃烧室，所述燃烧器的进口连接所述加湿器单元的空气出口，所述燃烧器的出口连接所述燃烧室的进口；所述燃烧室的烟气出口连接所述汽水换热器单元的烟气进口，所述汽水换热器单元的烟气出口连接所述干燥器单元的烟气进口；所述干燥器单元的烟气出口通过烟囱连通外界，所述干燥器单元的热水出口分为两路，一路通过管路向外溢流，另一路进入所述加湿器单元，所述加湿器单元的冷水出口通过一干燥器喷淋泵连接所述干燥器单元的冷水进口；所述汽水换热器的热水通过管路向外溢流，所述汽水换热器的回水进口连接一热水回水管路，所述汽水换热器的供水出口连接一热水供水管路。

8.如权利要求7所述的一种低氮高效的烟气余热回收装置，其特征在于：所述干燥器单元包括一级以上的烟气干燥器，当所述干燥器单元包括两级以上的烟气干燥器时，所有烟气干燥器依次串联连接，即第一级烟气干燥器的烟气出口连接第二级烟气干燥器的烟气进口，第二级烟气干燥器的热水出口与所述第一级烟气干燥器的冷水进口连接，依次类推；所述加湿气单元包括一级以上的空气加湿器，当所述空气加湿器单元包括两级以上时，第一级空气加湿器的空气出口与第二级空气加湿器的空气进口相连，第一级空气加湿器的热水进口与第二级空气加湿器的冷水出口相连，依次类推。

9.如权利要求8所述的一种低氮高效的烟气余热回收装置，其特征在于：所述烟气干燥器和空气加湿器采用分体设备或一体化设备，当所述烟气干燥器和空气加湿器采用分体设备式，所述烟气干燥器的热水出口的另一路通过一加湿器喷淋泵连接空气加湿器的热水进口；当烟气干燥器和空气加湿器采用一体化备时，喷淋水在烟气干燥器中与中湿度烟气直接接触换热，升温后在重力的作用下直接进入空气加湿器中，与干冷空气直接接触换热，降温后的喷淋水分为两部分，一部分喷淋水溢流，另一部分在干燥器喷淋泵的驱动下进入烟气干燥器；

所述烟气干燥器和空气加湿器均采用空腔结构换热器或填料结构换热器，当采用所述填料结构换热器，水与烟气/空气在填料表面充分接触换热，水的布液方式采用喷淋机构布液或淋盘机构布液。

10.如权利要求7或8或9所述的一种低氮高效的烟气余热回收装置，其特征在于：所述汽水换热器单元、干燥器单元和加湿器单元中，烟气/空气与水的流动形式采用竖直逆流、水平逆流、叉流、顺流或混流中的一种或多种，另外，所述汽水换热器单元中的各级直接接触式换热器中烟气与水的流动方式采用顺流、逆流、叉流或是混流中的一种或多种；所述干燥器单元中的各级烟气干燥器中烟气与水的流动方式可以为顺流、逆流、叉流或是混流中的一种或多种；所述加湿器单元中的各级空气加湿器中烟气与水的流动方式可以为顺流、逆流、叉流或是混流中的一种或多种。