CN107575856B - 一种烟气再循环锅炉系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种烟气再循环锅炉系统，该系统包括空气控制装置、排水装置、锅炉燃烧装置和烟气混合装置。所述空气控制装置包括空气压缩机、储气箱、调压阀、空气干燥器和电磁阀；所述排水装置包括气动隔膜泵、液位继电器、水池、水槽和液位电极；所述锅炉燃烧装置包括锅炉、烟囱、燃气调节阀和燃气流量计；所述烟气混合装置包括烟气流量计、烟气调节阀、烟气流道、空气流量计、空气流道、风机和风道。本公开通过烟气进入锅炉进行二次燃烧达到再循环，能降低氮氧化物的排放量，还可以将产生的冷凝水排出，提高锅炉燃烧的稳定性。该系统适用于烟气再循环率较高、烟气含水量较多的锅炉系统，具有污染物排放低、燃烧稳定、燃烧效率高等特点。

Description

一种烟气再循环锅炉系统

技术领域

本发明属于环保燃烧设备技术领域，具体涉及一种烟气再循环锅炉系统。

背景技术

烟气再循环属于低氮燃烧技术之一，是实现高温空气燃烧、富氧燃烧、无焰燃烧等新型燃烧方式的重要手段。通过对烟气再循环的实现形式、循环温度、循环量的合理设计可有效改善燃烧，起到降污排放和提高燃烧效率的作用，是节能减排的重要方法之一。

烟气再循环是指在锅炉的空气预热器前抽取一部分低温烟气直接送入炉内，或与一次风或二次风混合后送入炉内，这样不但可降低燃烧温度，而且也可降低氧气浓度，进而降低了氮氧化物的排放浓度。但当烟气含水量较多，温度较低时，烟气与空气混合后的温度可能会低于露点，析出冷凝水，而过多冷凝水进入锅炉会导致燃烧不稳定，甚至出现脱火、熄火现象，降低燃烧效率。所以，当采用烟气再循环时，要严格控制冷凝水，一种方法是提高烟气的温度，但该方法不能有效降低燃烧温度，氮氧化物排放多；另一种方法是将冷凝水及时排出，避免大量冷凝水进入锅炉燃烧系统。

目前，烟气再循环被广泛应用于锅炉系统，以实现氮氧化物的低排放，但鲜有考虑到冷凝水对锅炉的影响，很难在降低氮氧化物的同时保证火焰的稳定燃烧。

发明内容

针对以上不足，本发明的目的在于提供一种烟气再循环锅炉系统，通过烟气进入锅炉进行二次燃烧达到再循环，能有效降低氮氧化物的排放量，还可以通过排水装置将空气和烟气混合后产生的冷凝水排出，提高锅炉燃烧的稳定性。

本发明为解决上述技术问题采用的技术方案为：一种烟气再循环锅炉系统，包括空气控制装置、排水装置、锅炉燃烧装置和烟气混合装置；其中，所述空气控制装置与所述排水装置相连，用于产生、储存压缩空气；所述排水装置用于将系统产生的冷凝水排出；所述锅炉燃烧装置与所述烟气混合装置相连；所述烟气混合装置用于将空气和由所述锅炉燃烧装置产生的烟气进行混合并送入所述锅炉燃烧装置进行二次燃烧；

所述空气控制装置包括空气压缩机1、储气箱2、调压阀3、空气干燥器4和电磁阀5；其中，所述空气压缩机1与所述储气箱2的一侧相连，用于对空气进行压缩产生压缩空气；所述储气箱2与所述调压阀3相连，用于储存压缩空气；所述调压阀3与所述空气干燥器4相连，用于调节所述储气箱2中的气压；所述空气干燥器4与所述电磁阀5相连，用于滤除压缩空气中的水分；所述电磁阀5用于控制所述储气箱2的工作状态；

所述排水装置包括气动隔膜泵6、液位继电器7、水池8、水槽9和液位电极10；其中，所述液位继电器7通过所述液位电极10对所述水池8的液位进行监控；所述气动隔膜泵6分别与所述水池8和水槽9相连，用于将所述水池8中的水排到水槽9中；

所述锅炉燃烧装置包括锅炉11、烟囱12、燃气调节阀18和燃气流量计19；其中，所述锅炉11一侧与所述燃气调节阀18和燃气流量计19依次相连，另一侧与所述烟囱12连通；

所述烟气混合装置包括烟气流量计17、烟气调节阀16、烟气流道13、空气流量计20、空气流道14、风机21和风道15；其中，所述风机21的一侧通过所述烟气流道13依次与所述烟气流量计17和烟气调节阀16相连，另一侧通过空气流道14与所述空气流量计20相连；

所述储气箱2的工作状态由所述电磁阀5控制，当电磁阀5关闭时，储气箱2处于封闭状态；当电磁阀5开启时，储气箱2处于打开状态；

所述烟气调节阀16和所述燃气调节阀18包括手动阀和电磁阀；

所述风机21对由所述空气流道14进入的空气和由所述烟气流道13进入的烟气进行混合生成混合气体，该混合气体通过风道15进入锅炉11进行二次燃烧；

当所述混合气体的温度低于露点温度时，该混合气体中的水蒸气液化为冷凝水析出，并沿所述风道15的内壁流入所述水池8；

所述水池8中的液位高于设定的高液位点时，所述电磁阀5开启，所述气动隔膜泵6将水从水池8中排入水槽9；所述水池8的液位低于设定的低液位点时，所述电磁阀5关闭，所述气动隔膜泵6停止排水。

与现有技术相比，本发明所带来的有益技术效果为：利用烟气再循环可以有效降低氮氧化物的排放量，通过排水装置可以将空气和烟气混合后产生的冷凝水排出，提高锅炉燃烧的稳定性。该系统适用于烟气再循环率较高、烟气含水量较多的锅炉系统中，具有污染物排放低、燃烧稳定、燃烧效率高等优点。

附图说明

图1是本公开实施例的一种烟气再循环锅炉系统结构示意图。

具体实施方式

下面根据实施例和附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。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其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参照图1，一种烟气再循环锅炉系统，由排水装置和锅炉燃烧装置两部分组成，所述排水装置包括空气压缩机1、储气箱2、调压阀3、空气干燥器4、电磁阀5、气动隔膜泵6、液位继电器7、水池8、水槽9和液位电极10；其中，所述空气压缩机1与所述储气箱2的进气口连通；所述储气箱2的出气口与所述调压阀3连通；所述空气干燥器4的进气口与所述调压阀3连接，出气口从左到右依次与电磁阀5、液位继电器7、液位电极10连接；所述液位继电器7通过液位电极10监控水池8的液位；所述气动隔膜泵6设置于所述电磁阀5的下方，分别与所述水池8和所述水槽9连通；所述锅炉燃烧装置包括锅炉11、烟囱12、烟气流道13、空气流道14、风道15、烟气调节阀16、烟气流量计17、燃气调节阀18、燃气流量计19、空气流量计20和风机21；其中，所述锅炉11的一侧与所述烟囱12的底部连通，另一侧从上到下依次与燃气调节阀18、燃气流量计19连接；所述烟囱12的一侧通过烟气通道13依次从右到左与所述烟气流量计17、烟气调节阀16和风机21连通；所述风机21上方通过空气流道14与空气流量计20连接，下方通过风道15与所述锅炉11连通。

本发明的工作过程：

一种烟气再循环锅炉系统，所述空气压缩机1对空气进行压缩，产生的压缩空气进入储气箱2进行储存，调压阀3用于调节储气箱2中的气压，以免气压过大影响储气箱2的安全性。储气箱2的工作状态受电磁阀5控制，当电磁阀5关闭时，储气箱2处于封闭状态，所储存的压缩空气与外部空气隔绝；当电磁阀5开启时，储气箱2处于打开状态，储气箱2内储存的压缩空气被释放。被释放的压缩空气通过调压阀3后进入空气干燥器4，滤除其中含有的水分，以免进入抽水泵后对设备造成腐蚀，优选的，本实施例采用气动隔膜泵6作为抽水泵，可将压缩空气中的大颗粒物质进行隔离，以免影响泵体的正常工作。

所述烟囱12通过一侧设置的烟气流道13与风机21相通，烟气流道13上依次设置有烟气流量计17和烟气调节阀16，烟气由烟囱12排出后通过烟气流道13进入风机21，烟气流量计17和烟气调节阀16用于控制烟气量，烟气调节阀16可以采用手动阀，也可以采用电磁阀。空气通过位于风机21上方的空气流道14进入风机21，空气流量的大小由设置于空气流道上的空气流量计20控制。空气和烟气在风机21中经过混合后进入风道15，当混合气体的温度低于露点温度时，该混合气体中的水蒸气液化为冷凝水析出，并沿着风道15内壁流入水池8，没有被液化的混合气体则进入锅炉11与燃气接触进行二次燃烧。燃气由设置于锅炉11下方的燃气调节阀18和燃气流量计19控制，燃气调节阀18可以采用手动阀或电磁阀；水池8设置于风道15的下方，水池8中的液位由液位继电器7通过液位电极10监控，当液位高于设定的高液位点时，电磁阀5开启，储气箱2处于打开状态，释放压缩空气进入气动隔膜泵6，气动隔膜泵6压力降低，将水池8中的水排进水槽9，使水池8内的液位降低；当水池8内的液位降低到设定的低液位点时，电磁阀5关闭，储气箱2处于封闭状态，停止释放压缩空气，气动隔膜泵6停止从水池8内吸水，水池8内的液位升高。排入水槽9内的水通过排污口最后进行排污处理。

需要说明的是，所述风机21可单独设置于具有隔音效果的风机房。

需要说明的是，所述风道15埋于地下，一侧与风机21相连，另一侧与锅炉11相连。

Claims (6)

1.一种烟气再循环锅炉系统，包括空气控制装置、排水装置、锅炉燃烧装置和烟气混合装置，所述系统通过烟气进入锅炉进行二次燃烧达到再循环，有效降低氮氧化物的排放量，还通过排水装置将空气和烟气混合后产生的冷凝水排出，提高锅炉燃烧的稳定性，所述系统；其中，所述空气控制装置与所述排水装置相连，用于产生、储存压缩空气；所述排水装置用于将系统产生的冷凝水排出；所述锅炉燃烧装置与所述烟气混合装置相连；所述烟气混合装置用于将空气和由所述锅炉燃烧装置产生的烟气进行混合并送入所述锅炉燃烧装置进行二次燃烧；所述空气控制装置包括空气压缩机（1）、储气箱（2）、调压阀（3）、空气干燥器（4）和电磁阀（5）；其中，所述空气压缩机（1）与所述储气箱（2）的一侧相连，用于对空气进行压缩产生压缩空气，产生的压缩空气进入储气箱进行储存；所述储气箱（2）与所述调压阀（3）相连，用于储存压缩空气；所述调压阀（3）与所述空气干燥器（4）相连，用于调节所述储气箱（2）中的气压，以免气压过大影响储气箱的安全性；所述空气干燥器（4）与所述电磁阀（5）相连，用于滤除压缩空气中的水分；所述电磁阀（5）用于控制所述储气箱（2）的工作状态；所述排水装置包括气动隔膜泵（6）、液位继电器（7）、水池（8）、水槽（9）和液位电极（10）；其中，所述液位继电器（7）通过所述液位电极（10）对所述水池（8）的液位进行监控；所述气动隔膜泵（6）分别与所述水池（8）和水槽（9）相连，用于将所述水池（8）中的水排到水槽（9）中；所述锅炉燃烧装置包括锅炉（11）、烟囱（12）、燃气调节阀（18）和燃气流量计（19）；其中，所述锅炉（11）一侧与所述燃气调节阀（18）和燃气流量计（19）依次相连，另一侧与所述烟囱（12）连通；所述烟气混合装置包括烟气流量计（17）、烟气调节阀（16）、烟气流道（13）、空气流量计（20）、空气流道（14）、风机（21）和风道（15）；其中，所述风机（21）的一侧通过所述烟气流道（13）依次与所述烟气流量计（17）和烟气调节阀（16）相连，另一侧通过空气流道（14）与所述空气流量计（20）相连。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于；所述储气箱（2）的工作状态由所述电磁阀（5）控制，当电磁阀（5）关闭时，储气箱（2）处于封闭状态；当电磁阀（5）开启时，储气箱（2）处于打开状态。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述烟气调节阀（16）和所述燃气调节阀（18）包括手动阀和电磁阀。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述风机（21）对由所述空气流道（14）进入的空气和由所述烟气流道（13）进入的烟气进行混合生成混合气体，该混合气体通过风道（15）进入锅炉（11）进行二次燃烧。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：当所述混合气体的温度低于露点温度时，该混合气体中的水蒸气液化为冷凝水析出，并沿所述风道（15）的内壁流入所述水池（8）。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述水池（8）中的液位高于设定的高液位点时，所述电磁阀（5）开启，所述气动隔膜泵（6）将水从水池（8）中排入水槽（9）；所述水池（8）的液位低于设定的低液位点时，所述电磁阀（5）关闭，所述气动隔膜泵（6）停止排水。