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燃煤锅炉是我国生产生活中的重要能源设备之一,其产生的锅炉烟气中存在大量硫、氮等物质,上述物质的大量排放对环境造成了严重的破坏。传统燃煤锅炉房烟气处理通常采用除尘器、脱硫塔、除湿塔等设备,存在着占地面积大,初投资较高等问题。为解决上述问题,本文针对一种可将脱硫塔、除湿塔合二为一的烟气净化及余热回收系统开展了系统研究。（1）通过对燃煤锅炉房质量平衡、能量平衡进行分析,对烟气净化及余热回收系统结构进行研究。确定其系统主要设备包括:省煤器、空气预热器、溶液-除盐水换热器、低温能量转换器和高温能量转换器等。低温能量转换器中的吸湿剂采用Ca（Cl）2、平衡剂采用Ca（OH）2。（2）在优先保证低温能量转换器脱硫效率的基础上,对其主要结构参数进行设计,并对烟气净化及余热回收系统中的主要部件和系统整体进行数学建模。建立了低温能量转换器传热传质模型,高温能量转换器分段计算模型,以及主要换热器模型。编写了可调用REFPROP9.0中工质物性参数的程序,并确定了系统模型的求解方法。（3）通过分析主要参数对系能节能性、经济性的影响规律,选取低温能量转换器进口烟气温度、液气质量比作为优化变量,以系统动态投资回收期为目标函数,采用粒子群优化算法本文所述系统进行优化设计。优化后的低温能量转换器进口烟气温度为130℃,当液气质量比为2.2时,动态投资回收期的最小值为2.48年。（4）从系统节能减排能力和经济性两个方面,对某燃煤锅炉房烟气净化及余热回收案例进行优化设计和评价研究,并介绍了余热回收系统启停流程及维护经验。对烟气流量为25000m3/h的燃煤锅炉进行节能改造后,可回收烟气余热热量716.5kW,是原有系统余热回收量的4.08倍;系统整体除尘效率为95.5%,脱硫效率91.4%,节能减排指标良好。优化设计后的系统初投资105万元,净收益为42.8万元/年,动态投资回收期为2.73年,经济性指标良好。本文研究的烟气净化及余热回收系统,可在满足锅炉烟气脱硫、除湿要求的基础上,对烟气余热进行回收。在节能减排与环境保护的同时,为生产单位带来经济效益。本文的研究内容及方法对锅炉房烟气脱硫、除湿、余热回收一体化技术具有指导意义。