可脱硝的烟气吸收式制冷系统用发生装置的制作方法

本实用新型属于吸收式制冷系统技术领域，具体涉及一种可脱硝的烟气吸收式制冷系统用发生装置。

背景技术：

随着国内外逐步推行电力市场化，环境保护问题日益突出，具有较高能源利用效率的分布式系统在欧美、韩、日等发达国家得到了快速发展。近几年我国各级政府制定的天然气分布式能源鼓励政策，促进了各耗能单位和能源公司投资建设天然气分布式能源项目。天然气分布式能源项目主要模式为燃气冷、热、电三联供，即以天然气为主要燃料带动燃气轮机、微燃机或内燃机等燃气设备运行，产生的电力供应用户的电力需求，系统发电后排出的余热通过余热回收利用设备向用户供热、供冷。通过这种方式大大提高整个系统的一次能源利用率，实现了能源的梯级利用，提高综合能源利用效率，实现节能减排。

目前天然气分布式能源站的余热回收利用大多采用了吸收式制冷机组的方法，该设备能有效地将燃气设备排出的高温烟气(400～500℃)中的余热回收用于供冷或者供热，回收后烟气温度能降至170℃以下。但是由于燃气轮机、微燃机或内燃机等设备的燃烧温度较高，目前该类设备排出的尾气中NOx含量一般只能控制在500mg/Nm³左右，无法满足我国日益提高的大气污染物排放要求。

目前，市场上的吸收式制冷机组往往仅考虑余热的回收，而未考虑到NOx的脱除，而常见的脱硝催化剂的适用温度一般在250～360℃，所以余热利用前的烟气温度过高，对催化剂寿命不利，余热利用后的烟气温度过低，脱硝效果较差，运行成本高。

技术实现要素：

本实用新型实施例涉及一种可脱硝的烟气吸收式制冷系统用发生装置，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本实用新型实施例涉及一种可脱硝的烟气吸收式制冷系统用发生装置，包括溶液热交换器和脱硝机构，所述溶液热交换器的换热器壳体内设有高温换热模块和低温换热模块，所述换热器壳体上设有吸收剂溶液入口、吸收剂溶液出口及制冷剂蒸汽出口，其中，

所述高温换热模块的烟气入口与所述溶液热交换器的烟气入口连通，所述高温换热模块的烟气出口与所述脱硝机构的烟气入口连通，

所述低温换热模块的烟气入口与所述脱硝机构的烟气出口连通，所述低温换热模块的烟气出口与所述溶液热交换器的烟气出口连通。

作为实施例之一，所述脱硝机构包括催化脱硝器，所述催化脱硝器的烟气入口与所述高温换热模块的烟气出口连通，所述催化脱硝器的烟气出口与所述低温换热模块的烟气入口连通。

作为实施例之一，所述脱硝机构还包括用于预混合烟气与脱硝还原剂的烟气混合器，所述烟气混合器布置于所述催化脱硝器与所述高温换热模块之间的烟气管道上。

作为实施例之一，所述催化脱硝器壳体设有保温层。

作为实施例之一，所述换热器壳体上设有模块式安装架，所述催化脱硝器安装于所述模块式安装架上并与所述溶液热交换器集成为烟气换热脱硝模块。

作为实施例之一，所述高温换热模块的烟气流通方向以及所述低温换热模块的烟气流通方向均与所述换热器壳体内的吸收剂溶液流通方向相逆。

作为实施例之一，所述低温换热模块与所述高温换热模块沿所述换热器壳体内的吸收剂溶液流通方向依次排布。

作为实施例之一，所述高温换热模块与所述脱硝机构之间的烟气管道以及所述低温换热模块与所述脱硝机构之间的烟气管道均设有保温层。

本实用新型实施例至少具有如下有益效果：本实用新型提供的可脱硝的烟气吸收式制冷系统用发生装置，通过将溶液热交换器内烟气换热回路分割为高、低温两个换热模块，并在两个换热模块之间串接脱硝机构，在回收燃气设备排烟余热的同时，将烟气中的NOx脱除，满足国家最新排放标准，实现天然气分布式能源真正的即节能又环保。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的可脱硝的烟气吸收式制冷系统用发生装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1，本实用新型实施例提供一种可脱硝的烟气吸收式制冷系统用发生装置，包括溶液热交换器1和脱硝机构，所述溶液热交换器1的换热器壳体11内设有高温换热模块12和低温换热模块13，所述换热器壳体11上设有吸收剂溶液入口、吸收剂溶液出口及制冷剂蒸汽出口，其中，所述高温换热模块12的烟气入口与所述溶液热交换器1的烟气入口连通，所述高温换热模块12的烟气出口与所述脱硝机构的烟气入口连通，所述低温换热模块13的烟气入口与所述脱硝机构的烟气出口连通，所述低温换热模块13的烟气出口与所述溶液热交换器1的烟气出口连通。一般地，上述制冷剂蒸汽出口设于换热器壳体11的上部或顶部，被加热汽化的制冷剂从吸收剂溶液中分离并可经该制冷剂蒸汽出口排出；上述吸收剂溶液入口和吸收剂溶液出口设于换热器壳体11的下部且优选为设于换热器壳体11的相对的两个侧壁上，从而在换热器壳体11内形成自吸收剂溶液入口向吸收剂溶液出口方向的吸收剂溶液流通方向。上述溶液热交换器1的烟气入口用于接收导入燃气设备的高温烟气；上述高温换热模块12和低温换热模块13均可采用换热管等常规的气-液换热设备，具体结构此处不作详述。

本实施例提供的可脱硝的烟气吸收式制冷系统用发生装置，通过将溶液热交换器1内烟气换热回路分割为高、低温两个换热模块，并在两个换热模块之间串接脱硝机构，在回收燃气设备排烟余热的同时，将烟气中的NOx脱除，满足国家最新排放标准，实现天然气分布式能源真正的即节能又环保。

进一步优选地，如图1，所述脱硝机构包括催化脱硝器2，所述催化脱硝器2的烟气入口与所述高温换热模块12的烟气出口连通，所述催化脱硝器2的烟气出口与所述低温换热模块13的烟气入口连通。

基于上述结构，由于烟气在进入催化脱硝器2之前先经过了高温换热模块12，可获得与催化脱硝温度相适配的烟气温度，解决了燃机排烟温度过高及余热利用后烟气温度过低而不与现有脱硝催化剂匹配的问题，达到节能和环保的双重目的。

进一步优选地，如图1，所述脱硝机构还包括用于预混合烟气与脱硝还原剂的烟气混合器3，所述烟气混合器3布置于所述催化脱硝器2与所述高温换热模块12之间的烟气管道上。该烟气混合器3设有还原剂喷入口，喷入还原剂可实现烟气与脱硝还原剂的预混合，以提高催化脱硝器2的脱硝效率及效果。

上述可脱硝的烟气吸收式制冷系统用发生装置的工作过程大致如下：

溶液热交换器1接收燃气设备的高温烟气，400～500℃的高温烟气在该溶液热交换器1中的高温换热模块12中与吸收剂溶液换热，烟气温度降至250～360℃；

将高温换热模块12排出的烟气通过管道引出至烟气混合器3内，烟气与还原剂在烟气混合器3内预混合；

烟气混合器3排出的烟气导入至催化脱硝器2内，在催化剂和还原剂的作用下脱除烟气中的NOx，完成脱硝工作，该过程烟气温度基本不变；

从催化脱硝器2中排出的烟气通过管道返回溶液热交换器1的低温换热模块13中，进一步与吸收剂溶液进行热交换，烟气温度降至设计温度后通过管道排出。

上述溶液热交换器1中，溶液热交换器1的高温换热模块12的换热能力可根据烟气源温度及脱硝催化剂适用温度的要求针对性设计确定；低温换热模块13的换热能力则根据高温换热模块12设计出口温度及要求的排烟温度进行设计计算确定。

进一步优化上述可脱硝的烟气吸收式制冷系统用发生装置，如图1，优选地，所述高温换热模块12的烟气流通方向以及所述低温换热模块13的烟气流通方向均与所述换热器壳体11内的吸收剂溶液流通方向相逆，即在溶液热交换器1内烟气与吸收剂溶液是逆流换热的，可以提高换热效果，即提高烟气余热利用效果。

进一步优化上述可脱硝的烟气吸收式制冷系统用发生装置，如图1，优选地，所述低温换热模块13与所述高温换热模块12沿所述换热器壳体11内的吸收剂溶液流通方向依次排布；从吸收剂溶液入口侧进入的吸收剂溶液先与低温换热模块13内的烟气进行换热，再与高温换热模块12内的高温烟气进行换热，可充分利用烟气的余热，保证烟气的余热利用效果。

作为优选地实施例，所述催化脱硝器2壳体设有保温层；另外，所述高温换热模块12与所述脱硝机构之间的烟气管道4以及所述低温换热模块13与所述脱硝机构之间的烟气管道5也都优选为设置保温层，可减小烟气的热损失，提高烟气的余热利用效果。

在另外的实施例中，上述的催化脱硝器2与溶液热交换器1是模块化集成布置的：所述换热器壳体11上设有模块式安装架，所述催化脱硝器2安装于所述模块式安装架上并与所述溶液热交换器1集成为烟气换热脱硝模块；进一步地，上述的烟气混合器3也与该催化脱硝器2、溶液热交换器1集成安装。该集成安装的烟气换热脱硝模块可使得连接管路尽可能地短，减小烟气的热损失；可以预先线下整体设计安装及维护，缩短安装维护工时，提高生产效率。其中，催化脱硝器2的位置需考虑催化剂更换所需空间。

上述的发生装置作为烟气吸收式制冷系统的一个组成部分，以下例举一典型的烟气吸收式制冷系统的工作过程：经换热从吸收剂溶液中分离出来的制冷剂蒸汽引入至冷凝器中被冷凝为液态制冷剂，冷凝器产生的液态制冷剂引入至蒸发器中并在蒸发器中吸热蒸发，所形成的气态制冷剂引入至吸收器中，在吸收器中被吸收剂溶液吸收，吸收了气态制冷剂的吸收剂溶液由溶液泵输送至换热器壳体11内，依次通过低温溶液热交换单元103和高温溶液热交换单元101与烟气换热，吸收剂溶液被加热而分离出制冷剂蒸汽，而剩余的吸收剂溶液则返回至吸收器中，完成一个循环。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。