一种新型锅炉无硝燃烧系统的制作方法

本实用新型涉及环保设备技术领域，尤其是涉及粉尘处理和有机废气处理的一种新型锅炉无硝燃烧系统。

背景技术：

近年来空气污染问题日益加重，我国作为一个发展中的大国，今后相当长一段时间内仍将面临空气污染不断加重的严峻局面。工业生产中很多行业都需要进行高温加热处理，加热过程中排放大量的废气，这些废气中都夹杂着有害的杂质；工业产品的打磨、原材料破碎/碾磨等产生的粉尘。不仅对人体造成很大的危害，还会对大气环境造成污染，没有达到国家的排放标准，如若任由有机废气、粉尘排放于大气中会对工程周边环境产生严重的污染，因此有必要对生产过程中产生的有机废气、粉尘进行有效的处理，以使其达到合适的排放要求后再排入大气中。

目前锅炉常规的燃烧系统是由空气-燃料组成，空气中有21％的氧气参与助燃，78％的氮气不参与燃烧，其中大量的氮气被无谓的加热，在高温下排入大气，造成大量的热量损失，同时氮气在高温下还与氧气反应生成NOX气体，排入大气极易形成酸雨，危害地表动植物的正常生存和生活，造成环境污染。传统脱硝方法是将反应后的烟气引入脱硝塔，用氨气或氨水来还原烟气中的NOX，生成氮气和水后排入大气，这个过程也造成大量的热量损失，由于要满足化学反应的要求，脱硝塔投资成本也较大。

技术实现要素：

本实用新型要解决的问题是提供一种结构简单、投资成本低、节能环保、燃烧效率高、氮氧化物排放量低和可对二氧化碳重复利用的新型锅炉无硝燃烧系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种新型锅炉无硝燃烧系统，包括有至少一个液氧储罐和至少一个二氧化碳储罐，所述液氧储罐连接有液氧汽化器，所述液氧汽化器连接有氧气调压装置，所述氧气调压装置连接有气体配比装置，所述二氧化碳储罐连接有二氧化碳汽化器，所述二氧化碳汽化器连接有二氧化碳调压装置，所述二氧化碳调压装置连接有二氧化碳缓冲罐，所述二氧化碳缓冲罐也与所述气体配比装置连接，所述气体配比装置的混合气体出口连接有燃烧装置，所述燃烧装置的一侧设置有燃料供应装置，所述燃烧装置的出气口连接有锅炉尾气冷却器，所述锅炉尾气冷却器同时连接有尾气循环风机和尾气处理装置，所述尾气循环风机也与所述二氧化碳缓冲罐连接。

优选地，上述的一种新型锅炉无硝燃烧系统，其中所述气体配比装置包括有气体配比器以及分别设置在所述气体配比器上的氧气入口和二氧化碳入口，所述氧气入口与所述氧气调压装置连接，所述二氧化碳入口与所述二氧化碳缓冲罐连接。

优选地，上述的一种新型锅炉无硝燃烧系统，其中所述氧气调压装置与所述氧气入口之间设置有气体流量表。

优选地，上述的一种新型锅炉无硝燃烧系统，其中所述气体配比器与所述燃烧装置之间设置有第三气压表。

优选地，上述的一种新型锅炉无硝燃烧系统，其中所述燃烧装置包括有锅炉或窑炉。

优选地，上述的一种新型锅炉无硝燃烧系统，其中所述燃料供应装置与所述锅炉或窑炉之间设置有切换阀和单向阀，所述锅炉或窑炉内设置有温度表。

优选地，上述的一种新型锅炉无硝燃烧系统，其中所述液氧储罐替换成氧气制取装置。

优选地，上述的一种新型锅炉无硝燃烧系统，其中所述氧气调压装置包括有调压阀以及分别设置在所述调压阀左右两端的第一气压表和第二气压表。

优选地，上述的一种新型锅炉无硝燃烧系统，其中所述尾气处理装置连接有二氧化碳回收装置。

本实用新型具有的优点和有益效果是：

1、锅炉燃烧后的尾气氮氧化物已达标，无需再进行氮氧化物的处理，降低大量的尾气处理成本，更有利于节能环保。

2、循环使用尾气中的二氧化碳，无需另外增加二氧化碳供气设备，不仅减少了二氧化碳的排放，而且节省了制取二氧化碳的成本。

3、控制氧的浓度使燃烧控制在所需状态，这样就可以根据不同的燃料 来选择不同氧气浓度，就可以让燃料的燃烧效率更高。

4、适用性强，现有的燃油与燃气锅炉无需大规模改造即可增加无硝燃烧及二氧化碳回收系统，投资成本低。

5、排放的烟气95％以上为二氧化碳及水蒸气，可直接上二氧化碳回收装置，如回收二氧化碳，可抵消大部分的氧气消耗成本。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型中燃烧装置的结构示意图；

图3是本实用新型中气体配比装置的结构示意图；

图4是本实用新型中氧气调压装置的结构示意图。

图中：1、液氧储罐 2、二氧化碳储罐 3、液氧汽化器

4、二氧化碳汽化器 5、氧气调压装置 6、二氧化碳调压装置

7、二氧化碳缓冲罐 8、气体配比装置 9、燃烧装置

10、锅炉尾气冷却器 11、尾气循环风机 12、燃料供应装置

13、尾气处理装置 14、冷却水进口 15、冷却水出口

51、第一气压表 52、调压阀 53、第二气压表

81、气体配比器 82、氧气入口 83、二氧化碳入口

84、混合气体出口 85、气体流量表 86、第三气压表

91、单向阀 92、切换阀 93、锅炉

94、温度表

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1、图2、图3和图4所示，一种新型锅炉无硝燃烧系统，包括有一个液氧储罐1和一个二氧化碳储罐2，使用时液氧储罐1可以替换成氧气制取装置，液氧储罐1连接有液氧汽化器3，液氧汽化器3连接有氧气调压装置5，氧气调压装置5包括有调压阀52以及分别设置在调压阀52左右两端的第一气压表51和第二气压表53，氧气调压装置5连接有气体配比装置8，气体配比装置8包括有气体配比器81以及分别设置在气体配比器81上的氧气入口82和二氧化碳入口83，氧气入口82与氧气调压装置5连接，氧气调压装置5与氧气入口82之间设置有气体流量表85，二氧化碳储罐2连接有二氧化碳汽化器4，二氧化碳汽化器4连接有二氧化碳调压装置6，二氧化碳调压装置6连接有二氧化碳缓冲罐7，二氧化碳入口83与二氧化碳缓冲罐7连接，气体配比装置8的混合气体出口84连接有燃烧装置9，气体配比器81与燃烧装置9之间设置有第三气压表86，燃烧装置9包括有锅炉93或窑炉，燃烧装置9的一侧设置有燃料供应装置12，燃料供应装置12与锅炉93或窑炉之间设置有切换阀92和单向阀93，锅炉93或窑炉内设置有温度表94，通过温度表94可以随时监控锅炉93内的温度，燃烧装置9的出气 口连接有锅炉尾气冷却器10，锅炉尾气冷却器10上分别设置有冷却水进口14和冷却水出口15，锅炉尾气冷却器10同时连接有尾气循环风机11和尾气处理装置13，尾气循环风机11也与二氧化碳缓冲罐7连接，为了节省成本，尾气处理装置13还可以连接有二氧化碳回收装置。

采用二氧化碳与氧气的混合气代替空气作为锅炉助燃剂，二氧化碳储罐2里的液体二氧化碳经二氧化碳汽化器4汽化再经二氧化碳调压装置6降压后送入二氧化碳缓冲罐7，然后送至气体配比器81上的二氧化碳入口83；液氧储罐1里的液氧经液氧汽化器4气化并经氧气调压装置5降压后接入气体配比器81上的氧气入口；气体配比器81自动控制调节混合气中氧与二氧化碳的比例，配比好的气体送入锅炉9的空气入口，通过气体配比器81控制助燃剂中氧与二氧化碳的比例从而控制锅炉9的燃烧状态，由于采用二氧化碳与氧气的混合气代替了空气，助燃剂中不含氮，燃烧中不会由于途径而产生氮氧化物，若采用的燃料不含氮或氮含量较少，就可实现无硝燃烧或排出的尾气氮氧化物已达标；锅炉9的尾气出口经锅炉尾气冷却器10冷却并回收尾气热量后分两路，一路去后续尾气处理去除灰尘等，另一路经尾气循环风机11送入二氧化碳缓冲罐7，循环使用烟气中的二氧化碳，所以此系统不会消耗过多的二氧化碳，二氧化碳只在开始时消耗一点，使用成本较低。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。