一种燃气锅炉尾气余热利用装置与消白方法与流程

本发明涉及锅炉尾气处理技术领域，尤其涉及一种燃气锅炉尾气余热利用装置与消白方法。

背景技术：

锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。锅的原义指在火上加热的盛水容器，炉指燃烧燃料的场所，锅炉包括锅和炉两大部分。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，常简称为锅炉，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。

燃气锅炉排烟温度为100℃左右，目前尚未对100℃的烟气进行余热利用而且并且排放烟气时会出现大量的白烟，不符合环保要求，为此，我们提出一种燃气锅炉尾气余热利用装置与消白方法。

技术实现要素：

本发明提供一种燃气锅炉尾气余热利用装置与消白方法，旨在对燃气锅炉尾气余热利用并消除白烟。

本发明提供的具体技术方案如下：

本发明提供的一种燃气锅炉尾气余热利用装置与消白方法包括第一级蒸发器、二次管网、烟气换热器、工质泵、烟气源热泵蒸发器、压缩机和节流阀，所述第一级蒸发器、烟气换热器、工质泵、烟气源热泵蒸发器、压缩机和节流阀均通过二次管网相互导通连接，所述二次管网包括第一管道、第二管道、第三管道、第四管道和第五管道，所述第一级蒸发器通过第一管道与烟气换热器相连接，所述烟气换热器通过第二管道与工质泵相连接，所述第一级蒸发器通过第三管道与烟气源热泵蒸发器导通相连，所述烟气源热泵蒸发器通过第四管道与压缩机相连且压缩机通过第四管道与烟气换热器导通相连，所述烟气换热器通过第五管道与节流阀导通相连。

可选的，所述第一级蒸发器一侧开设有进气口且进气口与第一级蒸发器导通相连，所述烟气源热泵蒸发器一侧开设有出气口且出气口与烟气源热泵蒸发器导通相连。

可选的，所述第一管道、第二管道、第三管道、第四管道和第五管道可选用镀锌钢管、cpvc塑料管、abs塑料管或聚乙烯管。

可选的，所述工质泵通过第二管道与第一级蒸发器相连接，所述节流阀通过第五管道与烟气源热泵蒸发器相连。

可选的，包括以下步骤：

s1：烟气经过第一级蒸发器，为烟气-有机工质，烟气被冷却至40℃，而工质侧被加热至50℃进入供热二次管网，此时，烟气与工质换热变为饱和烟气，工质则蒸发达到50℃，进入烟气换热器中冷凝，使加热来自二次管网的回水从35℃被加热至45℃，并用于供热；冷凝后的液态工质37℃经过工质泵输送回到第一级蒸发器中，如此周而复始，需要说明的是40℃的饱和烟气直接排放仍会有水雾形成白烟，所以需要进一步冷却；

s2：40℃烟气进入烟气源热泵蒸发器，与低沸点有机工质换热，被冷却至10℃，同时烟气中所含水蒸气被冷凝，使排放的烟气达到消白的效果，蒸发后的气态工质经压缩机提升温度达到50℃，进入烟气换热器中冷凝，使加热来自二次管网的回水从35℃被加热至45℃，并用于供热；冷凝后的液态工质经过节流阀节流达到5℃，进入烟气源热泵蒸发器中完成循环，如此周而复始；

s3：经过第一级蒸发器和烟气源热泵蒸发器的循环工作，可提取出较多的烟气余热回用到供热管网中，从而明显降低燃气的用量；同时将烟气中的70％以上的水蒸汽冷凝下来，达到排出的烟气无法生成白雾现象，达到消白的效果。

本发明的有益效果如下：

1、本发明通过第一级蒸发器和烟气源热泵蒸发器的循环工作，可提取出较多的烟气余热回用到供热管网中，从而明显降低燃气的用量；同时将烟气中的70％以上的水蒸汽冷凝下来，达到排出的烟气无法生成白雾现象，达到消白的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种燃气锅炉尾气余热利用装置与消白方法的整体结构示意图。

图中：1、第一级蒸发器；2、进气口；3、二次管网；301、第一管道；302、第二管道；303、第三管道；304、第四管道；305、第五管道；4、烟气换热器；5、工质泵；6、烟气源热泵蒸发器；7、压缩机；8、节流阀；9、出气口。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面将结合图1对本发明实施例的一种燃气锅炉尾气余热利用装置与消白方法进行详细的说明。

参考图1所示，本发明实施例提供的一种燃气锅炉尾气余热利用装置与消白方法包括第一级蒸发器1、二次管网3、烟气换热器4、工质泵5、烟气源热泵蒸发器6、压缩机7和节流阀8，所述第一级蒸发器1、烟气换热器4、工质泵5、烟气源热泵蒸发器6、压缩机7和节流阀8均通过二次管网3相互导通连接，所述二次管网3包括第一管道301、第二管道302、第三管道303、第四管道304和第五管道305，所述第一级蒸发器1通过第一管道301与烟气换热器4相连接，所述烟气换热器4通过第二管道302与工质泵5相连接，所述第一级蒸发器1通过第三管道303与烟气源热泵蒸发器6导通相连，所述烟气源热泵蒸发器6通过第四管道304与压缩机7相连且压缩机7通过第四管道304与烟气换热器4导通相连，所述烟气换热器4通过第五管道305与节流阀8导通相连。

示例的，本发明实施例提供一种燃气锅炉尾气余热利用装置与消白方法通过第一级蒸发器1和烟气源热泵蒸发器6的循环工作，可提取出较多的烟气余热回用到供热管网中，从而明显降低燃气的用量；同时将烟气中的70％以上的水蒸汽冷凝下来，达到排出的烟气无法生成白雾现象，达到消白的效果。

示例的，本发明实施例提供一种燃气锅炉尾气余热利用装置与消白方法，所述第一级蒸发器1一侧开设有进气口2且进气口2与第一级蒸发器1导通相连，所述烟气源热泵蒸发器6一侧开设有出气口8且出气口8与烟气源热泵蒸发器6导通相连，便于尾气的吸入并排放。

示例的，本发明实施例提供一种燃气锅炉尾气余热利用装置与消白方法，所述第一管道301、第二管道302、第三管道303、第四管道304和第五管道305可选用镀锌钢管、cpvc塑料管、abs塑料管或聚乙烯管。

示例的，本发明实施例提供一种燃气锅炉尾气余热利用装置与消白方法，所述工质泵5通过第二管道302与第一级蒸发器1相连接，所述节流阀8通过第五管道305与烟气源热泵蒸发器6相连，使尾气在二次管网3内循环的流动。

本发明实施例提供一种燃气锅炉尾气余热利用装置与消白方法，包括以下步骤：

s1：烟气经过第一级蒸发器1，为烟气-有机工质，烟气被冷却至40℃，而工质侧被加热至50℃进入供热二次管网3，此时，烟气与工质换热变为饱和烟气，工质则蒸发达到50℃，进入烟气换热器中冷凝4，使加热来自二次管网3的回水从35℃被加热至45℃，并用于供热；冷凝后的液态工质37℃经过工质泵5输送回到第一级蒸发器1中，如此周而复始，需要说明的是40℃的饱和烟气直接排放仍会有水雾形成白烟，所以需要进一步冷却；

s2：40℃烟气进入烟气源热泵蒸发器6，与低沸点有机工质换热，被冷却至10℃，同时烟气中所含水蒸气被冷凝，使排放的烟气达到消白的效果，蒸发后的气态工质经压缩机7提升温度达到50℃，进入烟气换热器4中冷凝，使加热来自二次管网3的回水从35℃被加热至45℃，并用于供热；冷凝后的液态工质经过节流阀8节流达到5℃，进入烟气源热泵蒸发器6中完成循环，如此周而复始；

s3：经过第一级蒸发器1和烟气源热泵蒸发器6的循环工作，可提取出较多的烟气余热回用到供热管网中，从而明显降低燃气的用量；同时将烟气中的70％以上的水蒸汽冷凝下来，达到排出的烟气无法生成白雾现象，达到消白的效果。

需要说明的是，本发明为一种燃气锅炉尾气余热利用装置与消白方法，包括，部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。