采暖燃气锅炉脱硝全热回收系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种采暖燃气锅炉脱硝、全热回收系统。用于降低燃气锅炉氮氧化物的排放，并回收热能。
【背景技术】
[0002]当前我国大面积雾霾现状，尤其是冬季采暖期氮氧化物排放高的现状，严重污染了生态环境，制约经济发展；天然气中含有大量的氢元素，燃烧会产生大量的水蒸气，产生较多的汽化潜热。目前供暖用的燃气锅炉排烟温度一般在200°C左右，在此温度下，高温烟气带走大量的显热，形成较大的排烟损失。
[0003]本发明的特色之处在于:
[0004]1、将氮氧化物净化装置和锅炉余热回收装置结合在一个系统中。
[0005]2、燃气锅炉尾气氮氧化物净化设备，使用SCR低温脱硝及还原制备技术，提高燃气锅炉的烟气脱硝技术；二级余热全热回收装置用于燃气锅炉排放烟气中显热和潜热的回收。这样既降低燃气锅炉的氮氧化物排放又能实现烟气的余能全热回收。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种采暖燃气锅炉脱硝全热回收系统，通过采用低温选择性催化还原和梯级余热回收系统耦合，解决低吨位天然气锅炉排放污染控制难题。
[0007]为实现上述目的，本发明采用的技术方案为采暖燃气锅炉脱硝全热回收系统，该系统包括锅炉本体1、风阀2、除叫装置3、引风机4、消声器5、烟囱6、软化水系统7、补水箱8、循环水泵a9、集水器10、循环水泵bll、分水器al2、分水器bl3、采暖末端14、热管换热器15、石墨聚乙烯换热器16、热泵机组17 ;其中，锅炉本体I连接着主烟道，主烟道上依次有风阀2、除顯)(装置3，主烟道内的烟气经除NO x装置3后与热管换热器15进行一次换热，再经石墨聚乙烯换热器16进行二次换热，最后经引风机4、消声器5、烟囱6排除烟道。自来水经软化水系统7进入补水箱8，依次经过循环水泵a9、循环水泵bll、分水器al2，分成三路并联的循环水；第一路循环水直接进入锅炉本体I ;第二路循环水经过热管换热器15与烟气进行换热，最后由经分水器bl3进入采暖末端14 ;第三路循环水经过热泵机组17、分水器bl3进入采暖末端14。
[0008]该采暖燃气锅炉脱硝、全热回收系统工作原理为:烟气从锅炉本体出来先经过除NOx装置3，经过热管换热器15进行一次换热再经过石墨聚乙烯换热器16进行二次换热；通过上述两次热交换使热效率提高15%，降低燃气消耗14.5%。
[0009]经锅炉本体I燃烧产生的烟气从烟道经过风阀进入除NOx装置3，由经热管换热器15进行一次换热，石墨聚乙烯换热器16进行二次换热，经过NOx含量测试点，经过引风机4、消声器5再从烟囱6排出。自来水经过软化水系统7进入补水箱8经循环水泵a9，采暖末端回水经过集水器10与补水箱8的水汇合由经循环水泵bll进入分水器al2，从分水器出来的水一部分进入锅炉本体I加热后经过分水器bl3进入到采暖末端14，一部分经过热管换热器15与烟气进行换热后经分水器bl3进入采暖末端14，一部分循环水经过热泵机组17由经分水器bl3进入采暖末端14。
[0010]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果。
[0011]采用余热回收提高锅炉效率，使全热回收与氮氧化物去除高效连锁，提升中小锅炉整体节能减排效益。燃气锅炉尾气氮氧化物净化系统可以使烟气中的氮氧化物去除率高于90% ;使用二级梯级回收技术和热泵技术，实现烟气的余能全热回收，提高燃气锅炉的热效率。
【附图说明】
[0012]图1是本发明的整体结构示意图。
[0013]图中:1、锅炉本体；2、风阀;3、除NOx装置;4、引风机;5、消声器;6、烟囱;7、软化水系统；8、补水箱；9、循环水泵a ; 10、集水器；11、循环水泵b ; 12、分水器a ; 13、分水器b ；14、采暖末端；15、热管换热器；16、石墨聚乙烯换热器；17、热泵机组。
【具体实施方式】
[0014]本发明提出的用于采暖燃气锅炉脱硝、全热回收系统装置附图实施例详细说明如下:
[0015]本发明的结构如图1所示，该系统包括锅炉本体1、风阀2、除NOx装置3、引风机
4、消声器5、烟囱6、软化水系统7、补水箱8、循环水泵a9、集水器10、循环水泵bll、分水器al2、分水器bl3、采暖末端14、热管换热器15、石墨聚乙烯换热器16、热泵机组17 ;其中，锅炉本体I连接着主烟道，主烟道上依次有风阀2、除勵)(装置3，主烟道内的烟气经除NO )(装置3后与热管换热器15进行一次换热，再经石墨聚乙烯换热器16进行二次换热，最后经引风机4、消声器5、烟囱6排除烟道。自来水经软化水系统7进入补水箱8，依次经过循环水泵a9、循环水泵bll、分水器al2，分成三路并联的循环水；第一路循环水直接进入锅炉本体I ;第二路循环水经过热管换热器15与烟气进行换热，最后由经分水器bl3进入采暖末端14 ;第三路循环水经过热泵机组17、分水器bl3进入采暖末端14。
[0016]该采暖燃气锅炉脱硝、全热回收系统工作原理为:烟气从锅炉本体出来先经过除N0x装置3，经过热管换热器15进行一次换热再经过石墨聚乙烯换热器16进行二次换热；通过上述两次热交换使热效率提高15%，降低燃气消耗14.5%。
[0017]经锅炉本体I燃烧产生的烟气从烟道经过风阀进入除N0x装置3，由经热管换热器15进行一次换热，石墨聚乙烯换热器16进行二次换热，经过NOx含量测试点，经过引风机4、消声器5再从烟囱6排出。自来水经过软化水系统7进入补水箱8经循环水泵a9，采暖末端14回水经过集水器10与补水箱8的水汇合由经循环水泵bll进入分水器al2，从分水器出来的水一部分进入锅炉本体I加热后经过分水器bl3进入到采暖末端14，一部分经过热管换热器15与烟气进行换热后经分水器bl3进入采暖末端14，一部分循环水经过热泵机组17由经分水器bl3进入采暖末端14。
[0018]一种采暖燃气锅炉脱硝全热回收系统，这套燃气锅炉烟气脱硝、全热回收系统装置包括氮氧化物去除装置和热能回收装置。氮氧化物去除装置应用氮氧化物低温催化还原技术处理燃气供暖锅炉尾气中的氮氧化物。SCR反应器和附属系统包括氨注入格栅、SCR反应器、催化剂和烟道。由氨/空气混合器来的稀释氨气通过氨注入格栅的多个喷嘴，将氨喷入烟气中。注入格栅后的烟气混合装置促进烟气和氨的混合，保证烟气中氨浓度的均匀分布。烟气通过SCR反应器，SCR反应器包含催化剂层，在催化剂的作用下，順3与NO x反应从而脱除N0X，催化剂促进氨和反应。在SCR反应器最上面有整流格栅，使流动烟气分布均匀。使氮氧化物的排放浓度降低90%以上，使氮氧化物控制在45mg/Nm3以内。使用梯级回收技术和热泵技术，对烟气余能进行全面回收，第一级换热设备采用热管换热器，进行直接热交换，使得烟气温度由180°C降至80°C，可把部分采暖回水从50°C提高70°C。第二级换热设备采用石墨聚乙烯换热器，制备二次热源水，供给吸收式热泵机组，使得烟气温度由800C降至35°C。二次热源水温度达到25°C，利用热泵技术，可把部分采暖回水加热到70°C。
【主权项】
1.采暖燃气锅炉脱硝全热回收系统，其特征在于:该系统包括锅炉本体(1)、风阀(2)、除勵)(装置(3)、引风机(4)、消声器(5)、烟囱(6)、软化水系统(7)、补水箱(8)、循环水泵a(9)、集水器(10)、循环水泵b(ll)、分水器a(12)、分水器b(13)、采暖末端(14)、热管换热器(15)、石墨聚乙烯换热器(16)、热泵机组(17);其中，锅炉本体(I)连接着主烟道，主烟道上依次有风阀(2)、除勵)(装置(3)，主烟道内的烟气经除NO )(装置(3)后与热管换热器(15)进行一次换热，再经石墨聚乙烯换热器(16)进行二次换热，最后经引风机(4)、消声器(5)、烟囱(6)排出；自来水经软化水系统(7)进入补水箱(8)，依次经过循环水泵a(9)、循环水泵b (11)、分水器a (12)，分成三路并联的循环水；第一路循环水直接进入锅炉本体(I);第二路循环水经过热管换热器(15)与烟气进行换热，最后由经分水器b(13)进入采暖末端(14);第三路循环水经过热泵机组(17)、分水器b (13)进入采暖末端(14)。2.根据权利要求1所述的采暖燃气锅炉脱硝全热回收系统，其特征在于:该采暖燃气锅炉脱硝、全热回收系统工作过程为，烟气从锅炉本体出来先经过除NOx装置(3)，经过热管换热器(15)进行一次换热再经过石墨聚乙烯换热器(16)进行二次换热； 经锅炉本体(I)燃烧产生的烟气从烟道经过风阀进入除NOx装置(3)，由经热管换热器(15)进行一次换热，石墨聚乙烯换热器(16)进行二次换热，经过NOx含量测试点，经过引风机(4)、消声器(5)再从烟囱(6)排出；自来水经过软化水系统(7)进入补水箱(8)经循环水泵a(9)，采暖末端回水经过集水器(10)与补水箱(8)的水汇合由经循环水泵b(ll)进入分水器a(12)，从分水器出来的水一部分进入锅炉本体(I)加热后经过分水器b(13)进入到采暖末端(14)，一部分经过热管换热器(15)与烟气进行换热后经分水器b (13)进入采暖末端(14)，一部分循环水经过热泵机组(17)由经分水器b (13)进入采暖末端(14)。
【专利摘要】采暖燃气锅炉脱硝全热回收系统，该系统由尾气氮氧化物净化设备和二级烟气余热全热回收装置组成。锅炉本体连接着主烟道，主烟道上依次有风阀、除NOX装置，主烟道内的烟气经除NOX装置后与热管换热器进行一次换热，再经石墨聚乙烯换热器进行二次换热，最后经引风机、消声器、烟囱排除烟道。自来水经软化水系统进入补水箱，依次经过循环水泵a、循环水泵b、分水器a，分成三路并联的循环水；第一路循环水直接进入锅炉本体；第二路循环水经过热管换热器与烟气进行换热，最后由经分水器b进入采暖末端；第三路循环水经过热泵机组、分水器b进入采暖末端。采用余热回收提高了锅炉效率、整体节能减排效益以及热效率。
【IPC分类】F24D3/18, F24D3/02, F23J15/02, F22D1/00
【公开号】CN104913321
【申请号】CN201510282003
【发明人】唐志伟, 楚萧, 张宏宇, 聂荣华, 杨银静, 米倡华
【申请人】北京工业大学
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月27日