天然气锅炉排烟除白装置的制作方法

本发明涉及环保领域，具体来讲是一种天然气锅炉排烟除白装置，用于燃气锅炉的余热回收及排烟除白。

背景技术：

燃气工业锅炉具有数量大、规模小的显著特点。如北京市现有燃气锅炉1.6万台，总容量7万t/h，单台容量4.4t/h；燃气锅炉多以小型燃气锅炉为主，10t/h以下约占北京全市总数的88％，容量占比约47％，这部分燃气锅炉以采暖为主。我国已有的燃气锅炉存量加上煤改气和新建燃气锅炉的增量，燃气锅炉总体数量相当可观。

基于以上现状，我国现有的锅炉虽使用较为洁净的天然气作为燃料，但是燃气锅炉的整体平均热效率却不高，约有10％以上的热能通过燃烧后的烟气排到大气中，造成严重的热量浪费，而烟气含水量大，锅炉尾部烟道的温度过高，导致从烟囱排出接触大气时，在烟囱口产生雾状水汽，从而在烟囱周围形成大量白烟。过热湿烟气遇到冷的空气后，会使得烟气中携带的so2、so3以及no-x等转化为冷凝酸隐藏在白烟中，日积月累严重时可形成酸雨。由此可见，这种白色烟羽不仅产生视觉上的污染，而且会对周围环境造成污染。

烟气消白有望成为一个新的环保热点，亟需高效的烟气消白技术装备及工艺方法。

现有的对湿烟羽有治理效果的技术归纳为烟气加热技术、烟气冷凝技术、烟气冷凝再热技术。烟气加热技术是对脱硫出口的湿烟气进行加热，使得烟气相对湿度远离饱和湿度曲线。加热的技术虽一次投资较低，但因其热源并非利用烟气余热，运行费用太高，作为湿烟羽治理的手段代价过大，在实际应用当中案例也极少。烟气冷凝技术是对湿烟气进行冷却，使得烟气降温，在降温过程中含湿量和烟温大幅下降，而且冷凝过程中可以将余热进行利用，提高锅炉热效率。烟气冷凝再热技术是前述两种方式组合使用。对出口烟气先冷凝再加热，避免与饱和湿度曲线相交，但由于该方法相对复杂，应用亦较少。

烟气消白有望成为一个新的环保热点，亟需高效的烟气消白技术装备及工艺方法。

现有的对湿烟羽有治理效果的技术归纳为烟气加热技术、烟气冷凝技术、烟气冷凝再热技术。烟气加热技术是对脱硫出口的湿烟气进行加热，使得烟气相对湿度远离饱和湿度曲线。加热的技术虽一次投资较低，但因其热源并非利用烟气余热，运行费用太高，作为湿烟羽治理的手段代价过大，在实际应用当中案例也极少。烟气冷凝技术是对湿烟气进行冷却，使得烟气降温，在降温过程中含湿量和烟温大幅下降，而且冷凝过程中可以将余热进行利用，提高锅炉热效率。烟气冷凝再热技术是前述两种方式组合使用。对出口烟气先冷凝再加热，避免与饱和湿度曲线相交，但由于该方法相对复杂，应用亦较少。

技术实现要素：

因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种具有结构简单、紧凑、适用性强的天然气锅炉排烟除白装置系统。本发明通过在燃气锅炉出口设置烟气余热回收换热装置，将燃气锅炉排烟通过锅炉给水吸收热量降低到35~45℃，使得锅炉排烟温度和湿度降低，减少烟气的湿度，回收烟气余热并去除烟气中有害污染物，消除白烟，减少视觉污染。

本发明是这样实现的，构造一种天然气锅炉排烟除白装置系统，其特征在于：该系统包括燃气锅炉、换热装置烟气入口烟道、换热装置、锅炉给水入口管、锅炉给水出口管、冷凝水出口管、换热装置烟气出口烟道和烟囱；所述换热装置与通过换热装置烟气入口烟道与燃气锅炉相连，通过换热装置烟气出口烟道与烟囱相连。改进后换热装置位于燃气锅炉出口；装置布置于燃气锅炉烟道至烟囱段，可用于回收烟气余热并消除烟囱出口白烟。通过燃气锅炉烟气出口烟道的换热装置，降低了烟温，回收了烟温的热量，用于加热锅炉给水，减少锅炉燃气耗量，同时烟气降温后析出的冷凝水协同脱除了烟气中的污染物质，烟温降低后减少了烟气中的水分含量，最后通过烟囱排出，可消除白烟，减少视觉污染，取得一定的环境效益。

优化的，所述的天然气锅炉排烟除白装置系统，其特征在于：所述换热装置为氟塑料换热器、翅片管式换热器或者吸收式热泵。

优化的，所述的天然气锅炉排烟除白装置系统，其特征在于：所述锅炉给水入口管从换热装置的底部接入，冷凝水出口管从换热装置的底部接出，给水出口管从锅炉换热装置的顶部接出。

优化的，所述的天然气锅炉排烟除白装置系统，其特征在于：换热装置的换热装置烟气入口烟道和换热装置烟气出口烟道处均设置有用于监测烟气温度和压力的压力变送器和温度传感器，锅炉给水入口管和锅炉给水出口管处均设置用于监测锅炉给水温度和压力的压力变送器和温度传感器。

优化的，所述的天然气锅炉排烟除白装置系统，其特征在于：所述换热装置烟气入口烟道包括一个烟道外层、烟道内层，烟道外层与烟道内层之间设有采用法兰封闭的烟道换热水腔，烟道换热水腔设有进水口、出水口和冲洗口，冲洗口处安装控制阀，烟道外层外侧包裹隔音棉。

优化的，所述的天然气锅炉排烟除白装置系统，其特征在于：烟囱由内至外分别为阻燃层、混凝土层和防腐外层。

本发明具有如下优点：

优点1：本发明通过改进在此提供一种天然气锅炉排烟除白装置系统，经过重新设计之后，该系统包括燃气锅炉、换热装置烟气入口烟道、换热装置、锅炉给水入口管、锅炉给水出口管、冷凝水出口管、换热装置烟气出口烟道和烟囱；所述换热装置与通过换热装置烟气入口烟道与燃气锅炉相连，通过换热装置烟气出口烟道与烟囱相连。换热装置位于燃气锅炉出口；装置布置于燃气锅炉烟道至烟囱段，可用于回收烟气余热并消除烟囱出口白烟。换热装置布置于燃气锅炉烟道至烟囱段，可用于回收烟气余热并消除烟囱出口白烟；同时，换热装置位于燃气锅炉出口，为吸收烟气（温度约180℃左右）中的热量，换热后烟气温度可降低至35~45℃，并将热量全部传递给锅炉给水。烟气温度和湿度降低后，与冷空气接触后不会形成白烟。换热装置将烟气温度降低后所析出的含有so2、so3以及no-x等污染物的冷凝水去水处理间集中处理。同时，锅炉给水出口管可循环至燃气锅炉给水，从而减少燃气锅炉的天然气的耗量。锅炉给水出口可以用于燃气锅炉给水，从而减少燃气锅炉的天然气的耗量。

优点2：本发明所述的天然气锅炉排烟除白装置系统，所述锅炉给水入口管从换热装置的底部接入，冷凝水出口管从换热装置的底部接出，给水出口管从锅炉换热装置的顶部接出；如图1所示，其好处是使换热装置的管路布置简化，易于实施。

优点3：本发明所述的天然气锅炉排烟除白装置系统，换热装置的换热装置烟气入口烟道和换热装置烟气出口烟道处均设置有用于监测烟气温度和压力的压力变送器和温度传感器，锅炉给水入口管和锅炉给水出口管处均设置用于监测锅炉给水温度和压力的压力变送器和温度传感器。其作用是用于监测烟气和锅炉给水的温度和压力。

优点4：对于本发明所述的天然气锅炉排烟除白装置系统而言，为了减轻换热装置的工作强度，可以采用如图2所示的换热装置烟气入口烟道来实施，所述换热装置烟气入口烟道包括一个烟道外层、烟道内层，烟道外层与烟道内层之间设有采用法兰封闭的烟道换热水腔，烟道换热水腔设有进水口、出水口和冲洗口，冲洗口处安装控制阀，烟道外层外侧包裹隔音棉。如图2所示的换热装置烟气入口烟道的好处是能够在一定程度上降低烟气余热，减轻换热装置的工作强度。

优点5：本发明所述的天然气锅炉排烟除白装置系统，烟囱由内至外分别为阻燃层、混凝土层和防腐外层。其中，阻燃层的作用是防腐蚀和、导静电、防积灰；防腐外层作用是防腐蚀、抗氧化、装饰等等。

附图说明

图1是本专利天然气锅炉排烟除白装置系统整体示意图；

图2是本专利中换热装置烟气入口烟道的一种实施示意图；

图3是本专利中烟囱的一种实施示意图。

其中：燃气锅炉1，换热装置烟气入口烟道2，换热装置3，锅炉给水入口管4，锅炉给水出口管5，冷凝水出口管6，换热装置烟气出口烟道7，烟囱8，烟道外层9，烟道内层10，烟道换热水腔11，进水口12，出水口13，冲洗口14，控制阀15，隔音棉16，阻燃层17，混凝土层18，防腐外层19。

具体实施方式

下面将结合附图1-图3对本发明进行详细说明，对本发明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他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明通过改进在此提供一种天然气锅炉排烟除白装置系统，经过重新设计之后，该系统包括燃气锅炉1、换热装置烟气入口烟道2、换热装置3、锅炉给水入口管4、锅炉给水出口管5、冷凝水出口管6、换热装置烟气出口烟道7和烟囱8；所述换热装置3与通过换热装置烟气入口烟道2与燃气锅炉1相连，通过换热装置烟气出口烟道7与烟囱8相连。换热装置3位于燃气锅炉1出口；装置布置于燃气锅炉烟道至烟囱段，可用于回收烟气余热并消除烟囱出口白烟。

换热装置3布置于燃气锅炉烟道至烟囱段，可用于回收烟气余热并消除烟囱出口白烟；同时，换热装置3位于燃气锅炉1出口，为吸收烟气（温度约180℃左右）中的热量，换热后烟气温度可降低至35~45℃，并将热量全部传递给锅炉给水。烟气温度和湿度降低后，与冷空气接触后不会形成白烟。换热装置3将烟气温度降低后所析出的含有so2、so3以及no-x等污染物的冷凝水去水处理间集中处理。同时，锅炉给水出口管5可循环至燃气锅炉给水，从而减少燃气锅炉的天然气的耗量。锅炉给水出口可以用于燃气锅炉给水，从而减少燃气锅炉的天然气的耗量。

本发明所述的天然气锅炉排烟除白装置系统，所述换热装置3为氟塑料换热器、翅片管式换热器或者吸收式热泵。

本发明所述的天然气锅炉排烟除白装置系统，所述锅炉给水入口管4从换热装置3的底部接入，冷凝水出口管6从换热装置3的底部接出，给水出口管5从锅炉换热装置3的顶部接出；如图1所示，其好处是使换热装置3的管路布置简化，易于实施。

本发明所述的天然气锅炉排烟除白装置系统，换热装置3的换热装置烟气入口烟道2和换热装置烟气出口烟道7处均设置有用于监测烟气温度和压力的压力变送器和温度传感器，锅炉给水入口管4和锅炉给水出口管5处均设置用于监测锅炉给水温度和压力的压力变送器和温度传感器。其作用是用于监测烟气和锅炉给水的温度和压力。

对于本发明所述的天然气锅炉排烟除白装置系统而言，为了减轻换热装置3的工作强度，可以采用如图2所示的换热装置烟气入口烟道2来实施，所述换热装置烟气入口烟道2包括一个烟道外层9、烟道内层10，烟道外层9与烟道内层10之间设有采用法兰封闭的烟道换热水腔11，烟道换热水腔设有进水口12、出水口13和冲洗口14，冲洗口14处安装控制阀15，烟道外层9外侧包裹隔音棉16。如图2所示的换热装置烟气入口烟道2的好处是能够在一定程度上降低烟气余热，减轻换热装置3的工作强度。

本发明所述的天然气锅炉排烟除白装置系统，烟囱8由内至外分别为阻燃层17、混凝土层18和防腐外层19。其中，阻燃层17的作用是防腐蚀和、导静电、防积灰；防腐外层19作用是防腐蚀、抗氧化、装饰等等。

本发明的工艺流程如下：燃气锅炉1排放的烟气（温度约为180℃）经过换热装置烟气入口烟道2在换热装置3，温度降至35~45℃，烟气温度降低所释放的热量全部由锅炉给水入口管4的冷锅炉给水所吸收，这部分热量将锅炉给水的温度升高，温度升高后的锅炉给水再经过锅炉给水出口管5循环进入燃气锅炉，可降低燃气锅炉的天然气消耗，烟气温度降低后所析出的含有so2、so3以及no-x等污染物的冷凝水6去水处理间集中处理，余热回收后的烟气通过换热装置烟气出口烟道7由烟囱8排出，温度和湿度降低后的烟气在烟囱出口附近不会形成白烟，最终实现余热回收并协同脱除污染物、消除白烟的目的，该装置结构紧凑，烟气经过该装置处理后可达到无视觉污染。

本发明有益效果是：通过燃气锅炉烟气出口烟道的换热装置，降低了烟温，回收了烟温的热量，用于加热锅炉给水，减少锅炉燃气耗量，同时烟气降温后析出的冷凝水协同脱除了烟气中的污染物质，烟温降低后减少了烟气中的水分含量，最后通过烟囱排出，可消除白烟，减少视觉污染，取得一定的环境效益。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。