采暖燃氣鍋爐脫硝全熱回收系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種采暖燃氣鍋爐脫硝、全熱回收系統(tǒng)。用于降低燃氣鍋爐氮氧化物的排放，并回收熱能。
【背景技術(shù)】
[0002]當前我國大面積霧霾現(xiàn)狀，尤其是冬季采暖期氮氧化物排放高的現(xiàn)狀，嚴重污染了生態(tài)環(huán)境，制約經(jīng)濟發(fā)展；天然氣中含有大量的氫元素，燃燒會產(chǎn)生大量的水蒸氣，產(chǎn)生較多的汽化潛熱。目前供暖用的燃氣鍋爐排煙溫度一般在200°C左右，在此溫度下，高溫?zé)煔鈳ё叽罅康娘@熱，形成較大的排煙損失。
[0003]本發(fā)明的特色之處在于:
[0004]1、將氮氧化物凈化裝置和鍋爐余熱回收裝置結(jié)合在一個系統(tǒng)中。
[0005]2、燃氣鍋爐尾氣氮氧化物凈化設(shè)備，使用SCR低溫脫硝及還原制備技術(shù)，提高燃氣鍋爐的煙氣脫硝技術(shù)；二級余熱全熱回收裝置用于燃氣鍋爐排放煙氣中顯熱和潛熱的回收。這樣既降低燃氣鍋爐的氮氧化物排放又能實現(xiàn)煙氣的余能全熱回收。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種采暖燃氣鍋爐脫硝全熱回收系統(tǒng)，通過采用低溫選擇性催化還原和梯級余熱回收系統(tǒng)耦合，解決低噸位天然氣鍋爐排放污染控制難題。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為采暖燃氣鍋爐脫硝全熱回收系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括鍋爐本體1、風(fēng)閥2、除叫裝置3、引風(fēng)機4、消聲器5、煙囪6、軟化水系統(tǒng)7、補水箱8、循環(huán)水泵a9、集水器10、循環(huán)水泵bll、分水器al2、分水器bl3、采暖末端14、熱管換熱器15、石墨聚乙烯換熱器16、熱泵機組17 ;其中，鍋爐本體I連接著主煙道，主煙道上依次有風(fēng)閥2、除顯)(裝置3，主煙道內(nèi)的煙氣經(jīng)除NO x裝置3后與熱管換熱器15進行一次換熱，再經(jīng)石墨聚乙烯換熱器16進行二次換熱，最后經(jīng)引風(fēng)機4、消聲器5、煙囪6排除煙道。自來水經(jīng)軟化水系統(tǒng)7進入補水箱8，依次經(jīng)過循環(huán)水泵a9、循環(huán)水泵bll、分水器al2，分成三路并聯(lián)的循環(huán)水；第一路循環(huán)水直接進入鍋爐本體I ;第二路循環(huán)水經(jīng)過熱管換熱器15與煙氣進行換熱，最后由經(jīng)分水器bl3進入采暖末端14 ;第三路循環(huán)水經(jīng)過熱泵機組17、分水器bl3進入采暖末端14。
[0008]該采暖燃氣鍋爐脫硝、全熱回收系統(tǒng)工作原理為:煙氣從鍋爐本體出來先經(jīng)過除NOx裝置3，經(jīng)過熱管換熱器15進行一次換熱再經(jīng)過石墨聚乙烯換熱器16進行二次換熱；通過上述兩次熱交換使熱效率提高15%，降低燃氣消耗14.5%。
[0009]經(jīng)鍋爐本體I燃燒產(chǎn)生的煙氣從煙道經(jīng)過風(fēng)閥進入除NOx裝置3，由經(jīng)熱管換熱器15進行一次換熱，石墨聚乙烯換熱器16進行二次換熱，經(jīng)過NOx含量測試點，經(jīng)過引風(fēng)機4、消聲器5再從煙囪6排出。自來水經(jīng)過軟化水系統(tǒng)7進入補水箱8經(jīng)循環(huán)水泵a9，采暖末端回水經(jīng)過集水器10與補水箱8的水匯合由經(jīng)循環(huán)水泵bll進入分水器al2，從分水器出來的水一部分進入鍋爐本體I加熱后經(jīng)過分水器bl3進入到采暖末端14，一部分經(jīng)過熱管換熱器15與煙氣進行換熱后經(jīng)分水器bl3進入采暖末端14，一部分循環(huán)水經(jīng)過熱泵機組17由經(jīng)分水器bl3進入采暖末端14。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果。
[0011]采用余熱回收提高鍋爐效率，使全熱回收與氮氧化物去除高效連鎖，提升中小鍋爐整體節(jié)能減排效益。燃氣鍋爐尾氣氮氧化物凈化系統(tǒng)可以使煙氣中的氮氧化物去除率高于90% ;使用二級梯級回收技術(shù)和熱泵技術(shù)，實現(xiàn)煙氣的余能全熱回收，提高燃氣鍋爐的熱效率。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中:1、鍋爐本體；2、風(fēng)閥;3、除NOx裝置;4、引風(fēng)機;5、消聲器;6、煙囪;7、軟化水系統(tǒng)；8、補水箱；9、循環(huán)水泵a ; 10、集水器；11、循環(huán)水泵b ; 12、分水器a ; 13、分水器b ；14、采暖末端；15、熱管換熱器；16、石墨聚乙烯換熱器；17、熱泵機組。
【具體實施方式】
[0014]本發(fā)明提出的用于采暖燃氣鍋爐脫硝、全熱回收系統(tǒng)裝置附圖實施例詳細說明如下:
[0015]本發(fā)明的結(jié)構(gòu)如圖1所示，該系統(tǒng)包括鍋爐本體1、風(fēng)閥2、除NOx裝置3、引風(fēng)機
4、消聲器5、煙囪6、軟化水系統(tǒng)7、補水箱8、循環(huán)水泵a9、集水器10、循環(huán)水泵bll、分水器al2、分水器bl3、采暖末端14、熱管換熱器15、石墨聚乙烯換熱器16、熱泵機組17 ;其中，鍋爐本體I連接著主煙道，主煙道上依次有風(fēng)閥2、除勵)(裝置3，主煙道內(nèi)的煙氣經(jīng)除NO )(裝置3后與熱管換熱器15進行一次換熱，再經(jīng)石墨聚乙烯換熱器16進行二次換熱，最后經(jīng)引風(fēng)機4、消聲器5、煙囪6排除煙道。自來水經(jīng)軟化水系統(tǒng)7進入補水箱8，依次經(jīng)過循環(huán)水泵a9、循環(huán)水泵bll、分水器al2，分成三路并聯(lián)的循環(huán)水；第一路循環(huán)水直接進入鍋爐本體I ;第二路循環(huán)水經(jīng)過熱管換熱器15與煙氣進行換熱，最后由經(jīng)分水器bl3進入采暖末端14 ;第三路循環(huán)水經(jīng)過熱泵機組17、分水器bl3進入采暖末端14。
[0016]該采暖燃氣鍋爐脫硝、全熱回收系統(tǒng)工作原理為:煙氣從鍋爐本體出來先經(jīng)過除N0x裝置3，經(jīng)過熱管換熱器15進行一次換熱再經(jīng)過石墨聚乙烯換熱器16進行二次換熱；通過上述兩次熱交換使熱效率提高15%，降低燃氣消耗14.5%。
[0017]經(jīng)鍋爐本體I燃燒產(chǎn)生的煙氣從煙道經(jīng)過風(fēng)閥進入除N0x裝置3，由經(jīng)熱管換熱器15進行一次換熱，石墨聚乙烯換熱器16進行二次換熱，經(jīng)過NOx含量測試點，經(jīng)過引風(fēng)機4、消聲器5再從煙囪6排出。自來水經(jīng)過軟化水系統(tǒng)7進入補水箱8經(jīng)循環(huán)水泵a9，采暖末端14回水經(jīng)過集水器10與補水箱8的水匯合由經(jīng)循環(huán)水泵bll進入分水器al2，從分水器出來的水一部分進入鍋爐本體I加熱后經(jīng)過分水器bl3進入到采暖末端14，一部分經(jīng)過熱管換熱器15與煙氣進行換熱后經(jīng)分水器bl3進入采暖末端14，一部分循環(huán)水經(jīng)過熱泵機組17由經(jīng)分水器bl3進入采暖末端14。
[0018]一種采暖燃氣鍋爐脫硝全熱回收系統(tǒng)，這套燃氣鍋爐煙氣脫硝、全熱回收系統(tǒng)裝置包括氮氧化物去除裝置和熱能回收裝置。氮氧化物去除裝置應(yīng)用氮氧化物低溫催化還原技術(shù)處理燃氣供暖鍋爐尾氣中的氮氧化物。SCR反應(yīng)器和附屬系統(tǒng)包括氨注入格柵、SCR反應(yīng)器、催化劑和煙道。由氨/空氣混合器來的稀釋氨氣通過氨注入格柵的多個噴嘴，將氨噴入煙氣中。注入格柵后的煙氣混合裝置促進煙氣和氨的混合，保證煙氣中氨濃度的均勻分布。煙氣通過SCR反應(yīng)器，SCR反應(yīng)器包含催化劑層，在催化劑的作用下，順3與NO x反應(yīng)從而脫除N0X，催化劑促進氨和反應(yīng)。在SCR反應(yīng)器最上面有整流格柵，使流動煙氣分布均勻。使氮氧化物的排放濃度降低90%以上，使氮氧化物控制在45mg/Nm3以內(nèi)。使用梯級回收技術(shù)和熱泵技術(shù)，對煙氣余能進行全面回收，第一級換熱設(shè)備采用熱管換熱器，進行直接熱交換，使得煙氣溫度由180°C降至80°C，可把部分采暖回水從50°C提高70°C。第二級換熱設(shè)備采用石墨聚乙烯換熱器，制備二次熱源水，供給吸收式熱泵機組，使得煙氣溫度由800C降至35°C。二次熱源水溫度達到25°C，利用熱泵技術(shù)，可把部分采暖回水加熱到70°C。
【主權(quán)項】
1.采暖燃氣鍋爐脫硝全熱回收系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括鍋爐本體(1)、風(fēng)閥(2)、除勵)(裝置(3)、引風(fēng)機(4)、消聲器(5)、煙囪(6)、軟化水系統(tǒng)(7)、補水箱(8)、循環(huán)水泵a(9)、集水器(10)、循環(huán)水泵b(ll)、分水器a(12)、分水器b(13)、采暖末端(14)、熱管換熱器(15)、石墨聚乙烯換熱器(16)、熱泵機組(17);其中，鍋爐本體(I)連接著主煙道，主煙道上依次有風(fēng)閥(2)、除勵)(裝置(3)，主煙道內(nèi)的煙氣經(jīng)除NO )(裝置(3)后與熱管換熱器(15)進行一次換熱，再經(jīng)石墨聚乙烯換熱器(16)進行二次換熱，最后經(jīng)引風(fēng)機(4)、消聲器(5)、煙囪(6)排出；自來水經(jīng)軟化水系統(tǒng)(7)進入補水箱(8)，依次經(jīng)過循環(huán)水泵a(9)、循環(huán)水泵b (11)、分水器a (12)，分成三路并聯(lián)的循環(huán)水；第一路循環(huán)水直接進入鍋爐本體(I);第二路循環(huán)水經(jīng)過熱管換熱器(15)與煙氣進行換熱，最后由經(jīng)分水器b(13)進入采暖末端(14);第三路循環(huán)水經(jīng)過熱泵機組(17)、分水器b (13)進入采暖末端(14)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采暖燃氣鍋爐脫硝全熱回收系統(tǒng)，其特征在于:該采暖燃氣鍋爐脫硝、全熱回收系統(tǒng)工作過程為，煙氣從鍋爐本體出來先經(jīng)過除NOx裝置(3)，經(jīng)過熱管換熱器(15)進行一次換熱再經(jīng)過石墨聚乙烯換熱器(16)進行二次換熱； 經(jīng)鍋爐本體(I)燃燒產(chǎn)生的煙氣從煙道經(jīng)過風(fēng)閥進入除NOx裝置(3)，由經(jīng)熱管換熱器(15)進行一次換熱，石墨聚乙烯換熱器(16)進行二次換熱，經(jīng)過NOx含量測試點，經(jīng)過引風(fēng)機(4)、消聲器(5)再從煙囪(6)排出；自來水經(jīng)過軟化水系統(tǒng)(7)進入補水箱(8)經(jīng)循環(huán)水泵a(9)，采暖末端回水經(jīng)過集水器(10)與補水箱(8)的水匯合由經(jīng)循環(huán)水泵b(ll)進入分水器a(12)，從分水器出來的水一部分進入鍋爐本體(I)加熱后經(jīng)過分水器b(13)進入到采暖末端(14)，一部分經(jīng)過熱管換熱器(15)與煙氣進行換熱后經(jīng)分水器b (13)進入采暖末端(14)，一部分循環(huán)水經(jīng)過熱泵機組(17)由經(jīng)分水器b (13)進入采暖末端(14)。
【專利摘要】采暖燃氣鍋爐脫硝全熱回收系統(tǒng)，該系統(tǒng)由尾氣氮氧化物凈化設(shè)備和二級煙氣余熱全熱回收裝置組成。鍋爐本體連接著主煙道，主煙道上依次有風(fēng)閥、除NOX裝置，主煙道內(nèi)的煙氣經(jīng)除NOX裝置后與熱管換熱器進行一次換熱，再經(jīng)石墨聚乙烯換熱器進行二次換熱，最后經(jīng)引風(fēng)機、消聲器、煙囪排除煙道。自來水經(jīng)軟化水系統(tǒng)進入補水箱，依次經(jīng)過循環(huán)水泵a、循環(huán)水泵b、分水器a，分成三路并聯(lián)的循環(huán)水；第一路循環(huán)水直接進入鍋爐本體；第二路循環(huán)水經(jīng)過熱管換熱器與煙氣進行換熱，最后由經(jīng)分水器b進入采暖末端；第三路循環(huán)水經(jīng)過熱泵機組、分水器b進入采暖末端。采用余熱回收提高了鍋爐效率、整體節(jié)能減排效益以及熱效率。
【IPC分類】F24D3/18, F24D3/02, F23J15/02, F22D1/00
【公開號】CN104913321
【申請?zhí)枴緾N201510282003
【發(fā)明人】唐志偉, 楚蕭, 張宏宇, 聶榮華, 楊銀靜, 米倡華
【申請人】北京工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年5月27日