一、技術(shù)名稱：

噴淋吸收式煙氣余熱回收利用技術(shù)

二、技術(shù)所屬領(lǐng)域及適用范圍：

建筑領(lǐng)域供熱行業(yè)，針對(duì)燃?xì)忮仩t、燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)、燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供系統(tǒng)煙氣余熱回收。

三、與該技術(shù)相關(guān)的能耗及碳排放現(xiàn)狀

目前，我國供熱領(lǐng)域的天然氣供熱方式包括燃?xì)忮仩t、燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)、燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供三種方式，其中最主要的是燃?xì)忮仩t和燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)，燃?xì)忮仩t供熱能耗約31.7Nm3天然氣/GJ，燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)約11.4Nm3/GJ，對(duì)應(yīng)單位GJ供熱量的CO2排放量為22-61kg/GJ。燃?xì)忮仩t的排煙溫度普遍在100℃左右，排煙熱損失約占總能耗的15%左右。

四、技術(shù)內(nèi)容

1.技術(shù)原理

該技術(shù)是采用直接接觸式換熱與吸收式熱泵相結(jié)合的方式對(duì)天然氣煙氣余熱進(jìn)行深度回收利用的新工藝。利用天然氣燃燒過程中的不可逆損失，增設(shè)吸收式熱泵與直接接觸式煙氣冷凝換熱器(煙氣換熱塔)，以天然氣為驅(qū)動(dòng)能源，驅(qū)動(dòng)吸收式熱泵產(chǎn)生冷介質(zhì)，該冷介質(zhì)與煙氣在噴淋式直接接觸式換熱裝置中換熱，冷介質(zhì)溫度升高后送入吸收式熱泵中放熱。直接接觸式換熱方式極大地增加了氣-液兩相接觸面積，能夠快速完成傳熱和傳質(zhì)，煙氣和水在很小溫差下即可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定接觸換熱,無需金屬換熱面，降低了煙氣側(cè)阻力，減小了換熱器的體積，大幅度降低了換熱器成本。煙氣的排煙溫度最低可達(dá)20℃以下。同時(shí)，通過深度回收冷凝熱，使冷凝水回收再利用成為可能，減少了廢氣中NOx等污染物排放。

2.關(guān)鍵技術(shù)

(1)大功率直接接觸式煙氣冷凝換熱器的設(shè)計(jì)和制造;

(2)專用吸收式熱泵的流程優(yōu)化、設(shè)計(jì)和制造;

(3)噴淋吸收式煙氣全熱回收利用系統(tǒng)的集成與優(yōu)化運(yùn)行。

3.工藝流程

以在燃?xì)忮仩t房中的應(yīng)用為例，在燃?xì)忮仩t房增設(shè)專用吸收式熱泵與直接接觸式煙氣冷凝換熱器，吸收式熱泵以天然氣為驅(qū)動(dòng)能源，驅(qū)動(dòng)吸收式熱泵產(chǎn)生冷介質(zhì)，該冷介質(zhì)與煙氣在煙氣冷凝換熱器中換熱，換熱過程采用噴淋式直接接觸式換熱裝置，使系統(tǒng)排煙降溫至露點(diǎn)溫度以下，煙氣中的水蒸汽凝結(jié)放熱，達(dá)到回收煙氣余熱及水分的目的，熱網(wǎng)回水首先進(jìn)入吸收式熱泵中被加熱，然后進(jìn)入燃?xì)忮仩t加熱至設(shè)計(jì)溫度后送出，完成熱網(wǎng)水的加熱過程。燃?xì)忮仩t的排煙從與吸收式熱泵的排煙混合后進(jìn)入煙氣冷凝換熱器中，系統(tǒng)排煙溫度降低到20℃以下后送回?zé)焽柚信欧胖链髿?。噴淋吸收式煙氣余熱回收系統(tǒng)流程圖見圖1。

(注：在燃?xì)怆姀S中應(yīng)用時(shí)，可利用燃?xì)鉄犭姀S的抽汽作為專用吸收式熱泵的驅(qū)動(dòng)熱源;在燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供系統(tǒng)中應(yīng)用時(shí)，可利用發(fā)電機(jī)排出的高溫?zé)煔庾鳛闊岜玫尿?qū)動(dòng)熱源。)

五、主要技術(shù)指標(biāo)

1. 在避免了露點(diǎn)腐蝕的情況下，燃?xì)忮仩t的排煙溫度可達(dá)20-30℃。

2. 燃?xì)忮仩t房可節(jié)能10%-15%;在燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)及熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)中，供熱節(jié)能20%-26%。

六、技術(shù)鑒定、獲獎(jiǎng)情況及應(yīng)用現(xiàn)狀

該技術(shù)獲得5項(xiàng)國家發(fā)明專利，并于2007年3月通過了教育部組織的科技成果鑒定。專用吸收式熱泵、直接接觸式換熱塔、全熱回收型補(bǔ)燃換熱機(jī)組等多項(xiàng)產(chǎn)品已初步實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。目前該技術(shù)已經(jīng)在北京、天津燃?xì)忮仩t房和燃?xì)鉄犭姀S成功應(yīng)用，回收煙氣余熱量超過50MW;在太原市燃?xì)鉄犭姀S及換熱站共安裝70余臺(tái)該類型機(jī)組，煙氣余熱回收量達(dá)130MW。

七、推廣前景及節(jié)能減排潛力

預(yù)計(jì)到2020年，該技術(shù)在全國燃?xì)忮仩t余熱回收領(lǐng)域的推廣比例將達(dá)到10%，可形成的年節(jié)能能力約為340萬tce，年碳減排能力為554萬tCO2。