CN110118360B - 一种协同烟气余热利用系统及炭基负载离子液脱硫方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种协同烟气余热利用系统及炭基负载离子液烟气脱硫方法，包括空气预热器、第一换热器、第二换热器、第一吸收/解析塔、第二吸收/解析塔、气固分离器、风机、储气制酸装置、压缩机和烟囱，所述空气预热器连接换热器，经过空气预热器降温后的烟气进入第一换热器与换热器中的空气进行二次热交换，加热后的空气回送到空气预热器中进行二次再热后利用；第一换热器还作为解析系统启动氮气的加热器，加热后的氮气通过管路与吸收/解析塔连接；第二换热器的烟气侧连接吸收/解析塔，吸收/解析塔的上部通过管路和烟囱连接，吸收/解析塔底部通过管路连接气固分离器，气固分离器后依次连接风机与压缩机，压缩机通过管路分别连接储气制酸装置和第二换热器。本发明不但能够充分利用烟气余热实现了尾部低温烟气的有效利用，而且解决了高粘度离子液作为吸收剂在应用中存在的高阻力以及吸收剂再生高耗能的问题。

Description

一种协同烟气余热利用系统及炭基负载离子液脱硫方法

技术领域

本发明属于换热技术与烟气脱硫技术领域，尤其涉及一种烟气余热利用系统及炭基负载离子液烟气脱硫的方法。

背景技术

我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，燃煤电厂在消耗大量煤炭提供蒸汽与电力的同时，也排放了大量余热。烟气余热回收一般采用管壳式换热器，因此换热器的强化换热技术对节能降耗具有重要意义。其中被动强化换热技术由于不需要外界高品质能量输入而达到强化换热的目的，成为当前重要的研究方向。

利用流体诱导传热元件振动实现强化换热是被动强化换热的一种形式，可将换热器内对流体振动诱导的严格防止转变为对振动的有效利用，使传动元件在低流速下的对流换热系数大幅度的提高，并利用振动抑制传热元件表面污垢，减低污垢热阻，可实现复合强化传热。

此外，燃煤电厂在消耗大量煤炭的同时，也排放了大量的SO₂等污染物。烟气脱硫是减少烟气SO₂排放的有效技术之一，包括湿法、干法、半干法脱硫技术，其中湿法脱硫尤其是石灰石/石膏湿法脱硫应用最为广泛，但是该法存在耗水量大、废水难处理、投资大等问题，且脱硫副产品石膏大多闲置堆放，既占用土地资源又造成二次污染；而干法、半干法脱硫虽然工艺简单，但存在Ca/S比高、脱硫效率低、脱硫剂再生和更换费用较高等问题，因此寻找可替代的环保型脱硫剂成为亟待解决的重要问题。

离子液体是由阴离子和阳离子组成的一类在室温或者接近室温下呈液态的有机熔盐，具有极低的挥发性、宽的电化学窗口和良好的选择性溶解或吸收/附性能，近年来的研究表明，离子液体对SO₂具有很好的选择性溶解、吸收/附作用，离子液体脱硫技术的优势在于能经济高效、无二次污染地脱除SO₂，并将其变成可利用的化工原料，而且吸收剂能够再生后循环利用，然而由于离子液体固有的黏度大、气质传质阻力大的原因，使其作为吸收剂在气液分离中的应用不利，造成离子液体的携带损耗，同时对于离子液体脱硫剂的脱附再生，需要额外的热源来提供能量，也一定程度上增加了脱硫运行成本。

针对上述问题，本发明提供了一种新的烟气余热利用换热器及烟气中SO2处理系统及其方法，能够充分利用热源，降低能耗，同时实现资源化高效脱硫。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种利用烟气余热利用换热器、烟气余热利用进行吸收剂再生的炭基负载离子液高效脱硫方法及系统，以解决高粘度离子液在应用中存在的问题以及吸收剂再生高耗能的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种烟气余热利用系统，包括空气预热器、第一换热器、第二换热器、第一吸收/解析塔、第二吸收/解析塔、气固分离器、风机、储气制酸装置、压缩机和烟囱，所述空气预热器连接换热器，经过空气预热器降温后的烟气进入第一换热器与换热器中的空气进行二次热交换，加热后的空气回送到空气预热器中进行二次再热后利用；第一换热器还作为解析系统启动氮气的加热器，加热后的氮气通过管路与吸收/解析塔连接；第二换热器的烟气侧连接吸收/解析塔，吸收/解析塔的上部通过管路和烟囱连接，吸收/解析塔底部通过管路连接气固分离器，气固分离器后依次连接风机与压缩机，压缩机通过管路分别连接储气制酸装置和第二换热器。

作为优选，空气在第二换热器中与来自压缩机的热源进行换热后进入空气预热器继续进行换热后利用。

作为优选，空气预热器和换热器之间的烟气管路上设置除尘器。

作为优选，吸收/解析塔为并联结构的两个装置，通过在入口与出口烟气管路上设置阀门进行切换。

作为优选，负载离子液后的活性炭在第一吸收/解析塔中与SO₂进行吸收反应，当吸收达到饱和后，烟气切换进入第二吸收/解析塔进行吸附；第一吸收/解析塔开始解吸，以如此方式，两个反应塔循环利用。

作为优选，烟气首先经过空气预热器进行初步降温后经过除尘器，进入换热器与空气进行换热，使烟气温度降到50℃以下后烟气进入吸收塔进行吸附，净烟气从烟囱排出；

作为优选，系统配有启动氮气，启动气氮气仅用于解析塔启动过程。启动氮气经过换热器与烟气换热，加热后的氮气作为解吸气进入已经吸附饱和的反应塔中进行解吸，解吸后的混合气经过气固分离器将气体与固体颗粒分离，由增压风机将解吸混合气抽进压缩机，将N₂与SO₂分离。分离后的SO₂进入储气罐/制酸系统，实现SO₂的资源化利用；N₂携带压缩机压缩放出的热量，经过第二换热器使温度降到100℃左右进入解吸塔，如此循环利用。

第二换热器中的换热介质为空气，空气经过第二换热器与解析气换热后直接进入空气预热器，以此满足锅炉内所需的热空气。

本发明的优点及效果是：

1）本发明所设计的烟气余热利用系统，能够充分利用烟气余热，还能实现减少排放效果。

2）脱硫后回收余热辅助再生系统，充分利用了尾部烟气的热量，使得脱硫剂的再生充分依靠了系统内的热量流动，解决了尾部低温烟气难利用的问题，并且将SO₂以气体或者硫酸的方式进行了收集。

3）本发明将离子液体负载在多孔活性炭表面，不仅具有大表面积、高孔隙率及良好机械强度等固相载体特点，还具有难挥发、对气体溶解性能好的离子液体相特点，负载后离子液体颗粒具有更快的气体吸收率。

4）本发明以活性炭为吸附载体，质轻、稳定性强且经济实惠。

5）本发明提出了一种新式结构的振动式对称热交换管束，通过在有限的空间设置更多的盘管，增加脉动管束的振动范围，从而强化传热，增强除垢。

6）本申请通过平均换热量来自动调整每个管束的脉动流流量，从而实现整体的均匀换热，增强换热效果。

附图说明：

图1为本发明的余热利用系统结构示意图；

图2为本发明的振动管束结构俯视简图。

图3为本发明的振动管束另一结构俯视简图。

图4是本发明的振动管束简图。

图5是本发明的振动管束另一结构简图。

图6是本发明的内置振动管束的换热器简图。

图中：1.空气预热器；2.除尘器3.第一换热器；4.第一吸收/解析塔；5.第二吸收/解析塔；6. 气固分离器；7.增压风机；8.储气/制酸装置；9.压缩机；10.烟囱；11.第二换热器；12.振动盘管；121左盘管，122右盘管，123左立管，124右立管，中间立管125，自由端13-14，热交换管15，烟气入口16，烟气出口17。

具体实施方式

本发明开发了一种新的余热利用系统及炭基负载离子液烟气脱硫方法，该系统一方面可以实现余热的充分利用，另一方面通过炭基负载、充分利用尾部烟气的热量，使得脱硫剂的再生充分依靠了系统内的热量流动，解决了高粘度离子液作为吸收剂在应用中存在的高阻力以及吸收剂再生高耗能的问题。

如图所示的一种烟气余热利用系统及炭基负载离子液烟气脱硫方法，包括空气预热器1、第一换热器3、第一吸收/解析塔4、风机6、储气制酸装置8、压缩机9和烟囱8，所述空气预热器1连接第一换热器3，空气预热器1出来的烟气进入第一换热器3与第一换热器3中的空气进行热交换，从第一换热器3中加热后的空气通过空气管路进入空气预热器1中，在空气预热器中继续与烟气进行换热，换热后的空气形成热风，优选热一次风进入炉膛中进行助燃。通过第一换热器3降温后的烟气侧连接第一吸收/解析塔4，第一吸收/解析塔4底部通过管路连接压缩机9，第一吸收/解析塔4和压缩机9之间的管路上设置风机7，第一吸收/解析塔4的上部通过管路和烟囱10连接；压缩机9分别通过管路连接储气制酸装置8和第一吸收/解析塔4。

作为优选，还包括第二换热器11，所述第二换热器11设置在压缩机9与第一吸收/解析塔4之间的管路上，冷空气在第二换热器11中与来自压缩机的热解析气进行换热后进入空气预热器1继续进行换热。优选加热的空气形成热二次风。

作为优选，空气预热器1和第一换热器3之间的烟气管路上设置除尘器2。通过设置除尘器可以实现烟气的除尘，减少积灰和结垢。

作为优选，第一吸收/解析塔4与风机7之间的管路上设置气固分离器6，实现气固的分离。

作为优选，吸收/解析塔为并联结构的两个，分别是4和5，换热器3与每个吸收/解析塔之间的烟气管路上都设置阀门。第二换热器11与每个吸收/解析塔4、5之间的管路上都设置阀门。通过设置两个吸收/解析塔以及分别设置阀门，通过阀门的开闭实现吸收/解析塔的吸附和再生。

当第一吸收/解析塔4作为吸收塔时，负载后的活性炭在吸收塔中与SO₂进行反应，当第一吸收塔达到饱和后，烟气进入第二吸收/解析塔5进行吸附；吸附饱和后的第一吸收塔开始解吸，以如此方式，两个反应塔循环利用。

作为优选，烟气首先经过空气预热器1进行初步降温后经过除尘器2，进入换热器与空气进行换热，使烟气温度降到50℃以下后烟气进入吸收塔进行吸附，净烟气从烟囱10排出；

作为优选，系统配有启动氮气，启动氮气仅用于解析塔启动过程。启动氮气经过第一换热器4与烟气换热，加热后的氮气作为进入已经吸附饱和的反应塔中进行解吸，解吸后的混合气经过气固分离器6将气体与固体颗粒分离，由增压风机7将解吸混合气送入压缩机9，将N₂与SO₂分离。分离后的SO₂进入储气罐/制酸系统8，实现SO₂的资源化利用；N₂携带压缩机压缩放出的热量，经过第二换热器5使温度降到100℃左右进入解吸塔，如此循环利用。整个系统，充分利用烟气余热与压缩机压缩放热，实现活性炭负载离子液脱硫剂的重复利用与资源化利用。

作为优选，第一、第二换热器内采用振动盘管12，可充分利用余热，节省能源。

本发明选用三乙醇胺乙酸盐等离子液，这种醇胺类离子液体吸附SO₂同时具备化学吸收和物理吸收，吸附原理为 SO₂分子与阳离子里的—NH 发生反应，构成了 N—S 键，详见下式：

本发明采用的吸收剂，是通过简单的浸渍-蒸发物理负载的方法，将黏度大的离子液体负载在多孔活性炭表面，提高离子液分散性，增加反应比表面积，解决离子液黏度大不利于传质等问题，同时离子液体负载后还具有难挥发、对气体溶解性能好的特点，负载离子液体后的颗粒具有更快的气体吸收率，并且利用烟气余热实现脱硫剂再生，可有效降低运行成本。

如上构思，本发明的技术方案是：首先进行离子液的制备并负载在炭基材料等多孔介质上，然后通过反应器进行高效脱硫，脱硫后的吸收剂在再生装置中加热再生，所需热量主要通过烟气余热和压缩机压缩放热提供；同时，在再生的过程中回收SO₂气体。

本技术，离子液可采用低粘度离子液，也可采用高粘度离子液，离子液制备过程中采用微波法可以快速合成目标产物，缩短反应时间；本技术，采用炭基材料负载离子液，炭基材料可采用活性炭、活性焦等，也可以负载在硅胶等多孔材料上，通过浸渍蒸发进行负载；且离子液与负载材料的质量比在1.5:1以下。

本技术，反应器采用固定床脱硫剂采用热再生方式，热量来源包括两部分，一部分是利用经过脱硫系统入口烟气余热，另一部分是利用压缩机压缩放热。

本技术通过炭基材料负载离子液，不但解决了高浓度离子液难以应用的问题，而且通过炭基材料与离子液的协同，能够更高效的脱除SO₂。

本技术通过烟气余热的利用，有效降低了吸收剂再生成本，进一步提高了本技术经济性。

进一步优选，解吸吸收材料制备方法如下：

实例1：所用离子液在微波作用下合成，三乙醇胺和乙酸的比例为1.2:1，合成后利用活性炭或硅胶通过浸渍进行负载，负载比为0.75:1，然后通过蒸发、烘干实现离子液的负载；

实例2：所用离子液在微波作用下合成，三乙醇胺和乙酸的比例为1.2:1，合成后利用80-120目活性炭通过浸渍进行负载。负载比为0.75:1，准确称量7.5g离子液溶于30ml无水乙醇中，取10g80-100目活性炭放入其中，不断搅拌并逐渐升高温度至90℃，当蒸出大部分溶剂时，将负载活性炭置入干燥箱中50℃烘干，直至呈现颗粒。

取2g负载活性炭置于反应器中，通入模拟烟气，40℃下进行吸附实验，约7h负载活性炭被穿透。

实例3：所用离子液在微波作用下合成，三乙醇胺和乙酸的比例为1.2:1，合成后利用60-80目通过浸渍进行负载。负载比为0.75:1，准确称量7.5g离子液溶于30ml无水乙醇中，取10g活性炭放入其中，不断搅拌并逐渐升高温度至90℃，当蒸出大部分溶剂时，将负载硅胶置入干燥箱中50℃烘干，直至呈现颗粒。

取2g负载活性炭置于反应器中，通入模拟烟气，40℃下进行吸附实验。约1.5h吸附完全。

实例4：制备负载比为1:1的负载化活性炭颗粒。准确称量10g离子液溶于40ml无水乙醇中，取10g活性炭放入其中，不断搅拌并逐渐升高温度至90℃，当蒸出大部分溶剂时，将负载硅胶置入干燥箱中50℃烘干，直至呈现颗粒。

称取4g负载化活性炭颗粒（其中含有2g活性炭，2g离子液）在40℃下进行吸附试验，160分钟内吸附效率在98%以上。

实例5：制备负载比为1.3:1的负载化活性炭颗粒。准确称量13g离子液溶于52ml无水乙醇中，取10g活性炭放入其中，不断搅拌并逐渐升高温度至90℃，当蒸出大部分溶剂时，将负载硅胶置入干燥箱中50℃烘干，直至呈现颗粒。

称取4.6g负载化活性炭颗粒（其中含有2g活性炭，2.6g离子液）在40℃下进行吸附试验，285分钟内吸附效率在98%以上。

实例6：准确称量10g三乙醇胺溶于30ml无水乙醇中，取10g硅胶置于其中，不断搅拌并逐渐升高温度至90℃，当蒸出大部分溶剂时，将负载硅胶置入干燥箱中50℃烘干，直至呈现颗粒。最终表明该负载硅胶颗粒呈现白色。

取2g负载硅胶置于反应器中，通入模拟烟气，40℃下进行吸附实验。其中在440min内吸附效率在90%以上。

进一步优选，一种负载离子液体的脱硫剂，其特征在于按照一下工艺步骤制备：

（1）按照摩尔比例称取1.2:1的三乙醇胺和乙酸分别加入到微波专用三口烧瓶和可调定量加液器中。

（2）将三口烧瓶放入微波反应器内，使三口烧瓶通过微波反应器对应接口分别与装有乙酸的可调定量加液器、保护气导气管、温度计套管相连接，同时在微波反应器中放入半烧杯清水，启动微波反应器进行反应。

（3）通入保护气，并使可调定量加液器中的乙酸在反应时间的1/2内全部滴加入三口烧瓶内；同时调节磁力搅拌调速旋钮对三口烧瓶内的反应物进行搅拌。

（4）反应结束后，粗产物用旋转蒸发仪蒸去部分未反应的溶剂，再至于真空干燥内，50℃下干燥至恒重，即得到纯化后的三乙醇胺乙酸盐离子液体。

（5）活性炭的预处理：选择粒度大小介于40-100目；活性炭要用蒸馏水反复洗涤除去粉状炭。100目以上的活性炭颗粒太过细腻，离子液负载在活性炭上得到的是潮湿的泥土状固体，无法得到干燥的活性炭负载颗粒；同时活性炭粒径太小，会增加气体阻力，不利于吸附。故选取40-100目之间的活性炭进行负载，效果较好。

（6）浸渍-蒸发：称取9-11g(优选10g）三乙醇胺乙酸盐离子液体，将其溶解在29－31ml，优选30ml的乙醇中，搅拌均匀后倒入准确称量的活性炭或硅胶颗粒，搅拌均匀，并且逐步升高温度，缓慢蒸发，移走多余的溶剂，蒸发溶剂过程中不断搅拌以保证负载均匀。

（7）烘干：将制得的负载三乙醇胺乙酸盐离子液体的活性炭/硅胶脱硫剂放入50℃真空烘箱烘干至恒重，取出得到的负载化离子液体。

（8）保存：负载化离子液体的保存条件是干燥、密封。

作为优选，三乙醇胺与乙酸的摩尔比为（1.1－1.3）∶1，优选1.2∶1；保证乙酸完全反应，三乙醇胺乙酸盐离子液呈现弱碱性（PH约为9），这更能促进对酸性气体SO₂的吸附；三乙醇胺与乙酸的摩尔比大于1.2，则离子液体碱性增强，会增加对设备的腐蚀性。

作为优选，反应时设定微波反应器的功率为300W，反应温度为65℃，通入保护气，流量可控制在0.1L/min并使可调定量加液器中的乙酸在10min内全部滴加入三口烧瓶内；

作为优选，三乙醇胺乙酸盐离子液体与活性炭颗粒的负载比例介于0.5-1.5之间；比例大于1.5，则负载化活性炭颗粒呈现泥土状，不符合吸附要求；比例小于0.5时，离子液含量小，吸附效果不明显。

作为优选，选择粒度大小介于40-100目之间的活性炭或硅胶等多孔载体；其中活性炭颗粒要用蒸馏水反复洗涤，除去粉状炭，置于干燥箱110℃烘干；

作为优选，在90℃条件下，向使用后的脱硫剂中通入氮气，流量可控制在500ml/min,直至SO₂浓度达到排放标准，由此实现再生；

上述再生方法为机理实验再生，为满足电厂大规模应用条件，同时对于烟气余热尾气进行利用，采用如下系统工艺进行再生操作，同时对于吸附的SO₂进行收集处理。利用脱硫后回收余热辅助再生系统，包括：

（1）烟气首先经过空气预热器、换热器降温至50℃以下后，进入负载三乙醇胺乙酸盐离子液体的活性炭脱硫剂，进行吸附，净化的烟气随之排出反应塔进入烟囱排出。

（2）反应塔内的脱硫剂吸附饱和后，进行解吸，解吸气为N₂，N₂的热量来源为压缩机压缩放热，使得N₂温度达到90-100℃左右后进入解吸塔进行解吸。

（3）经过解吸后，所产生的解吸混合气（N₂和SO₂）首先经过气固分离器，将与之掺混的脱硫剂颗粒分离，由增压风机将解吸混合气吸进压缩机，SO₂经过压缩装置进行压缩后，进入储气罐或制酸系统。压缩过程产生的热量则由N₂经过换热器降温后进入解吸塔，以此形成解吸系统的循环。

（4）当解吸系统所需的解吸气足够时，空气经过换热器与烟气换热后直接进入空气预热器；N₂在换热器中的换热介质为空气，空气加热后也进入空气预热器，以此提供锅炉内所需的热空气。整个系统，充分利用烟气余热与压缩机压缩放热，实现活性炭负载离子液脱硫剂的重复利用与SO₂的资源化利用。

第一换热器和/或第二换热器中设置热交换管件，所述热交换管件如图2-5。如图2，包括中部管125、左部管123、右部管124和盘管12，所述盘管12为多个，每个盘管12包括圆弧形的多根热交换管15，相邻热交换管15的端部连通，使多根热交换管15形成串联结构，并且使得热交换管15的端部形成热交换管自由端13、14；所述盘管12包括左盘管121和右盘管122，中部管125一侧连接左盘管121的入口，另一侧连接右盘管122的入口，左盘管121的出口连接左部管123，右盘管122的出口连接右部管122。所述左盘管出口和右盘管出口设置在中部管一侧；左管组和右管组沿着中部蒸发管的轴心所在的面镜像对称。

所述空气从中部管125的入口通过进入左右盘管，在流体的流动的冲击下，热交换管束产生振动，能够减少积灰，然后最外端热交换管通过热交换管内部的流动最后通过最内侧热交换管的出口流道出口立管，最后通过出口立管流出。

本发明通过对在先申请进行改进，将盘管分别设置为左右分布的两个，并将左盘管出口和右盘管出口设置在中部管一侧，使得左右两侧分布的盘管都能进行振动，从而扩大震动的区域，越能够使的振动更加均匀，强化换热和减少积灰效果。

作为优选，换热器的壳体具有圆形截面，自由端的端部之间形成的开孔面向换热器圆形截面的中心。使得向内部进行换热和振动，强化传热。

作为优选，左盘管是以左部管的轴心为圆心，右盘管是以右部管的轴心为圆心。通过将左右盘管设置为圆心，可以更好的保证盘管的分布，使得振动和加热均匀。

所述的同一侧多个盘管12为并联结构，沿着中部管125的高度方向设置。

作为优选，左部管123、右部管124沿着中部管125的轴线所在的平面镜像对称分布。

通过上述左右盘管做右部管的对称的结构分布，能够使的振动更加均匀，强化换热和除积灰效果。

作为优选，左盘管121和右盘管122在高度方向上错列分布，如图3－4所示。通过错列分布，能够使得在不同高度上进行振动换热和除积灰，使得振动更加均匀，强化换热和除积灰效果。

作为优选，所述中部管125的入口方向位于中部管125的下端。通过设置在下端，使得脉空气流从下端向上端流动，依次填充满盘管，能够保证空气流充分填充满整个热交换管内，减小换热短路。

作为优选，如图2、3所示，沿着中部管125的高度方向，同一侧（左侧或者右侧）的盘管13设置为多个。沿着中部管125的上端到下端的方向上，同一侧盘管的热交换管的管径不断变大。因为在实验以及实践中发现，随着换热的不断的进行，越往下端，下端的热交换管越容易积灰，因此通过此下端的管径分布的大一些，使得下端分配的空气流的流量也越多，从而使得振动的频率也越大，除积灰效果也越好，从而导致换热效果整体明显增强。

作为优选，沿着中部管125的上端到下端的方向上，同一侧盘管的热交换管的管径不断变大的幅度不断的增加。因为在实验以及实践中发现，随着换热的不断的进行，从上往下，积灰的速度不是成正比分布，而是积灰的增加幅度也不断变大，因此通过此下端的管径变化幅度大一些，使得下端分配的空气流的流量增加幅度也越多，从而使得振动的频率增加幅度也越大，除积灰效果也越好，从而导致换热效果整体明显增强。

作为优选，沿着中部管125的高度方向，同一侧盘管设置为多个，沿着中部管125的上端到下端的方向上，同一侧盘管热交换管的间距不断变小。因为在实验以及实践中发现，随着换热的不断的进行，越往下端，换热效果越好，因此通过此下端的脉动管分布的密一些，使得下端分配的空气流的流量也越多，从而使得振动的频率也越大，换热效果也越好，从而导致换热效果整体明显增强。

作为优选，沿着中部管125的上端到下端的方向上，盘管热交换管之间的间距不断变小的幅度不断的增加。因为在实验以及实践中发现，随着换热的不断的进行，从上往下，换热效果增加的速度不是成正比分布，而是换热效果的幅度也不断变大，因此通过此下端的分布密度变化幅度大一些，使得下端分配的空气流的流量增加幅度也越多，从而使得振动的频率增加幅度也越大，换热效果也越好，从而导致换热效果整体明显增强。

作为优选，所述换热器/第二换热器内设置多个热交换管件。所述系统还包括控制器，所述控制器自动检测每个热交换管件的换热量，然后根据加权平均来计算出热交换管件的平均换热量，根据平均换热量自动调整每个热交换管件的空气流流量。

热交换管件的换热量通过计算进口、出口的流体温度以及流量得到。

通过检测和计算平均换热量，可以使得自动检测每个热交换管件的换热情况，然后确定是否需要除积灰振动以及除积灰振动的力度，从而使得每个热交换管件达到在蓄热罐内换热整体均匀。

作为优选，控制器检测的某个热交换管件的换热量低于平均换热量一定数据，例如低于平均换热量10%，则控制器控制自动增加热交换管件的空气流流量。通过增加空气流流量，一方面增加除积灰，减少因为积灰带来的换热效率的降低，另一方面可以通过振动增强换热，使得换热量达到平均数。

作为优选，控制器检测的某个热交换管件的换热量高于平均换热量一定数据，例如高于平均换热量10%，则控制器控制自动降低热交换管件的空气流流量。通过降低空气流流量，可以通过减少振动降低换热，使得换热量达到平均数。从而使得整体换热均匀。

作为优选，每个热交换管件的入口管路设置阀门，通过阀门控制进入每个热交换管件的空气流量的大小。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (3)

1.一种协同烟气余热利用系统，包括空气预热器、第一换热器、第二换热器、第一吸收/解析塔、第二吸收/解析塔、气固分离器、风机、储气制酸装置、压缩机和烟囱，所述空气预热器连接换热器，经过空气预热器降温后的烟气进入第一换热器与换热器中的空气进行二次热交换，加热后的空气回送到空气预热器中进行二次再热后利用；第一换热器还作为解析系统启动氮气的加热器，加热后的氮气通过管路与吸收/解析塔连接；第二换热器的烟气侧连接吸收/解析塔，吸收/解析塔的上部通过管路和烟囱连接，吸收/解析塔底部通过管路连接气固分离器，气固分离器后依次连接风机与压缩机，压缩机通过管路分别连接储气制酸装置和第二换热器；吸收/解析塔为并联结构的两个装置，通过在入口与出口烟气管路上设置阀门进行切换；负载离子液后的活性炭在第一吸收/解析塔中与SO₂进行吸收反应，当吸收达到饱和后，烟气切换进入第二吸收/解析塔进行吸附；第一吸收/解析塔开始解吸，以如此方式，两个反应塔循环利用。

2.如权利要求1所述的一种协同烟气余热利用系统，其特征在于，空气预热器和换热器之间的烟气管路上设置除尘器。

3.如权利要求1所述的一种协同烟气余热利用系统的炭基负载离子液烟气脱硫方法，烟气首先经过空气预热器进行初步降温后经过除尘器，进入第一换热器与空气进行换热，使烟气温度降到50℃以下后烟气进入吸收塔进行吸附，吸附后净烟气从烟囱排出；系统配有启动氮气，启动气氮气仅用于解析塔启动过程；

启动氮气经过换热器与烟气换热，加热后的氮气作为解吸气进入已经吸附饱和的反应塔中进行解吸，解吸后的混合气经过气固分离器将气体与固体颗粒分离，由增压风机将解吸混合气送入压缩机，将N₂与SO₂分离；

分离后的SO₂进入储气罐/制酸系统，实现SO₂的资源化利用；N₂携带压缩机压缩放出的热量，经过第二换热器使温度降到100℃左右进入解吸塔，如此循环利用；

第二换热器中的换热介质为空气，空气经过第二换热器与解析气换热后直接进入空气预热器，以此满足锅炉内所需的热空气。

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