气-气换热器在烟气消白（脱白）中的应用主要体现在湿法脱硫后烟气处理过程中，用于消除湿烟羽（即白色烟雾），同时提升能源利用效率和环保效果。以下是其具体应用和作用的详细说明：

1. 烟气消白（脱白）的背景

在燃煤电厂、钢铁厂等工业设施中，湿法脱硫（如石灰石-石膏法）是常见的烟气脱硫技术。脱硫后的烟气通常处于饱和湿状态，温度较低（约45-55°C），含有大量水蒸气。当这些湿烟气排放到较低温度的环境中时，水蒸气会凝结成微小液滴，形成可见的白色烟羽。这种现象不仅影响视觉环境，还可能被误认为是污染物排放，引发公众关注。因此，烟气消白技术应运而生。

2. 气-气换热器在消白中的作用

气-气换热器在烟气消白工艺中通常作为核心设备，用于调节烟气的温度和湿度，具体应用方式包括以下两种主要技术路线：

(1) 烟气冷凝+再加热（MGGH系统）

• 工艺原理：
  • 冷凝阶段：利用气-气换热器（或配合其他冷却介质）将脱硫后的湿烟气冷却至低于露点温度（通常降至40-45°C），使水蒸气凝结成液态水析出，从而降低烟气的绝对含湿量。
  • 再加热阶段：通过另一组气-气换热器，将冷凝后的低温烟气重新加热（通常升至70-80°C或更高），提高烟气的相对干燥度，避免水蒸气在排放时凝结成白烟。
• 换热器作用：
  在此过程中，气-气换热器通常采用非泄漏式设计（如MGGH，Media Gas-Gas Heater），通过热媒（如水或导热油）间接传递热量。高温原烟气（从空气预热器出口引出，约120-150°C）将热量传递给热媒，再由热媒加热低温净烟气，实现能量的高效利用。
• 效果：
  • 降低烟气含湿量，消除湿烟羽。
  • 回收冷凝水，可用于脱硫系统补水或他用。
  • 提高烟气排放温度，增强烟囱抬升高度，改善污染物扩散。

(2) 直接加热脱白

• 工艺原理：
  在某些简单应用中，气-气换热器直接利用高温烟气（如锅炉出口烟气）或外部热源（如热风）加热脱硫后的湿烟气，使其温度升高到露点以上，避免白烟生成。
• 换热器作用：
  气-气换热器在此负责高温烟气与低温湿烟气之间的直接或间接热量交换，通常采用管壳式或板式结构。
• 效果：
  • 操作简单，适用于小型系统。
  • 但相比冷凝+再加热，能耗较高，且无法回收水分。

3. 气-气换热器的技术优势

• 高效换热：气-气换热器通过优化设计（如增加翅片或采用湍流促进结构），提高传热效率，适应烟气低导热系数的特性。
• 耐腐蚀性：脱硫后烟气含有酸性成分（如SO₂、HCl），换热器常采用耐腐蚀材料（如不锈钢、搪瓷涂层或氟塑料），延长使用寿命。
• 节能环保：通过回收原烟气余热用于再加热，减少外部热源需求，降低能耗，同时减少水汽排放，符合环保要求。

4. 实际应用案例

• 燃煤电厂：
  在百万千瓦级燃煤机组中，MGGH系统常用于烟气消白。原烟气（130-150°C）通过换热器将热量传递给净烟气，使其温度从50°C升至80°C以上，白烟完全消失，同时回收部分水分用于脱硫塔。
• 钢铁行业：
  烧结机或焦化炉烟气处理中，气-气换热器用于冷却和再加热工艺，配合SCR脱硝系统，既消白又优化污染物控制。
• 化工行业：
  在含湿废气处理中，气-气换热器帮助实现废热回收和烟气干燥，减少环境影响。

5. 设计与运行中的注意事项

• 换热系数：气-气换热器的换热系数较低（通常10-50 W/m²·K），需通过增加换热面积或提高流速来补偿。
• 结垢与腐蚀：湿烟气中的液滴和酸性物质可能在换热器表面沉积，需定期清洗并选用抗腐蚀材料。
• 压降控制：烟气系统对压降敏感，换热器设计需平衡热效率与阻力，避免影响引风机负荷。

6. 总结

气-气换热器在烟气消白中的应用，通过冷凝与再加热或直接加热的方式，有效消除了湿烟羽，提升了烟气排放的环保性和视觉效果。其核心在于高效利用烟气余热，兼顾节能与减排目标。在实际工程中，根据烟气特性、处理规模和经济性，可选择适合的换热器类型（如管式、板式或热管式）和工艺路线，以实现最佳效果。