一、火电烟气的现状

火电厂烟气中含有大量的低品位余热资源和水蒸气。为了防止锅炉尾部烟道发生低温腐蚀，锅炉排烟温度通常设计在℃以上，实际运行中甚至更高。在此温度下，烟气中的水蒸气不会发生凝结，烟气显热及水蒸气携带的大量潜热排放到大气中造成巨大的排烟热损失。如果将烟气温度降至露点温度以下，即可回收部分烟气显热、潜热及水分，必然大幅提高锅炉效率，起到显著的节能、节水效果。时至今日，冷凝法回收烟气中的水分及余热技术已发展成熟，但该技术需要敷设大面积的换热面，且回收水的水质较低，会对换热面造成腐蚀。亲水性多孔陶瓷膜是一种回收火电厂烟气中水分及余热的新兴技术。

二、工艺流程

实验装置可分为配气部分、冷却部分、膜组件和干燥部分。配气部分由氮气瓶、缓冲罐、加湿罐、混合罐和恒温水浴锅组成。氮气分为湿气、干气两路，湿气路单独运行时可以生成饱和湿氮气，湿气路和干气路同时运行时，通过调节干气流量可以生成不同相对湿度的混合气体，混合气体温度可由恒温水浴锅调节。

冷却部分由恒温给水箱、水泵和回水箱组成。冷却水初始温度保持定值，由水泵驱动循环，水泵在陶瓷膜管外建立稳定真空，防止冷却水反渗入陶瓷膜管中。膜组件由陶瓷膜管和保温的不锈钢外壳组成，形成逆流套管式换热。水蒸气在压差的作用下进入陶瓷膜壁面发生毛细冷凝，其冷凝释放的潜热与混合气体的显热被冷却水带走。干燥部分由胶球干燥剂组成，用于收集没有被陶瓷膜管回收的水蒸气。

三、结论

1、亲水性多孔陶瓷膜具有特殊的微观结构、良好的抗酸碱腐蚀性和机械强度，对烟气中水分及余热的回收效率较高，实际应用前景广阔。

2、提高烟气流量可以使烟气携带更多水分，增加水回收速率，但会使烟气在陶瓷膜管中停留时间缩短，降低水回收效率；提高烟气流量会增强纯对流换热和纯凝结换热。

3、提高烟气温度可以增加烟气含湿量，提高水回收速率和效率。

4、烟气相对湿度降低使陶瓷膜表面不凝性气体边界层厚度增大，使水蒸气的传质阻力和纯对流、纯凝结换热的传热阻力变大，水回收速率和效率及Nuf均呈下降趋势。

5、由于陶瓷膜特殊的毛细冷凝凝结机理，增加冷却水流量对水回收速率和效率没有帮助，但可以提升烟气在陶瓷膜中的传热性能。