CN108613173A - 燃气锅炉烟气再循环加湿低氮系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种燃气锅炉烟气再循环加湿低氮系统，主要包括空气加湿预热器、水增压泵、抽风机、空气管道、循环烟气管道和混合气管道，其特征在于：空气加湿预热器为翅片管式气‑气换热器，其壳体内部安装有水雾化器和多根翅片管；所述水雾化器位于空气加湿预热器的壳程空气进口处，水雾化器的进水管连接于燃气锅炉进水管，在连接管道上安装水增压泵；在空气加湿预热器的排烟管上接一根循环烟气管道，并与空气加湿预热器壳程出口的空气管道连接，二者合并为混合气管道，在混合气管道上安装抽风机。运行时，空气先经空气加湿预热器加湿并加热，再与循环烟气经混合气管道进入燃烧器并参与燃烧。所述烟气再循环加湿低氮系统简便易行，低氮效果好。

Description

燃气锅炉烟气再循环加湿低氮系统
技术领域
本发明涉及燃气锅炉技术领域，特别涉及一种燃气锅炉烟气再循环加湿低氮系统。
背景技术
燃气锅炉主要以天然气为燃料，广泛应用于工业生产及居民供热等。随着我国环保要求越来越高，对燃气锅炉的氮氧化物排放限制要求也越来越高。目前北京、上海、郑州等城市，要求新建燃气锅炉氮氧化物排放量低于30mg/Nm3。空气（燃气）分级、烟气再循环、浓淡燃烧等单一低氮燃烧技术已经不能满足当前低氮排放政策的要求。烟气再循环技术能够有效降低氮氧化物的生成，但随着循环烟气量的增大，空气中的氧浓度不断被稀释，容易引起火焰燃烧的不稳定，影响锅炉的正常运行。当前需要对燃气锅炉的烟气再循环技术加以改进，使其能在较少循环烟气量的情况下达到良好的低氮效果。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种燃气锅炉烟气再循环加湿低氮系统，以降低燃气锅炉的氮氧化物排放，同时提高燃气锅炉的热效率。
本发明的技术方案是：燃气锅炉烟气再循环加湿低氮系统，主要包括空气加湿预热器、水增压泵、抽风机、空气管道、循环烟气管道和混合气管道，其特征在于：所述空气加湿预热器为翅片管式气-气换热器，布置在燃气锅炉的出烟口上方，其壳体内部安装有水雾化器和多根翅片管；所述水雾化器位于空气加湿预热器的壳程助燃空气进口处，水雾化器的进水管连接于燃气锅炉的进水管，在连接管道上安装水增压泵；所述翅片管为外翅片管，管内走烟气，管外走助燃空气，两种介质在空气加湿预热器的壳体中呈逆向交错流动及换热；在空气加湿预热器的排烟管上接一根循环烟气管道，并与空气加湿预热器壳程出口的空气管道连接，二者合并为混合气管道，在混合气管道上安装抽风机，在循环烟气管道和空气管道上分别安装有调节阀和流量计；循环烟气和助燃空气通过抽风机经混合气管道与锅炉的燃烧器进风口相连。
所述水雾化器根据空气加湿量的大小设置一个或多个，每个水雾化器设置多个喷头。
所述空气加湿预热器的壳体结构为长方体，所述翅片管在壳体中采用竖直布置且交错排列，在壳体的上下两端设置有管箱，管箱内设置有隔板。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：一是燃气锅炉烟气再循环加湿低氮系统将烟气再循环技术与向炉膛内加水或水蒸气技术的有机结合，加入的水或水蒸气有利于降低燃烧温度，在同样工况下能够减少所需的循环烟气量，增强燃烧的稳定性，低氮效果更好；二是利用锅炉尾部排出的高温烟气加热空气及水雾化器喷出的水雾，使水雾吸热升温变成水蒸气，并与热空气一起进入混合气管道，经抽风机送入炉膛内参与燃烧过程，防止水蒸气在混合气管道及燃烧器内冷凝，从而避免对管道和燃烧器造成腐蚀；三是空气加湿预热器既作为空气加热器又作为加湿器，优化了设备的结构，并降低了燃气锅炉的排烟温度，提高了锅炉的热效率；四是燃气锅炉烟气再循环加湿低氮系统结构简单，有利于设备的制造、运输和安装，具有良好的低氮效果，同时又提高了锅炉的热效率，更加节能环保。
附图说明
图1为燃气锅炉烟气再循环加湿低氮系统示意图。
附图标记，1-燃烧器；2-燃气锅炉；3-空气加湿预热器；4-水雾化器；5-空气管道；6-调节阀；7-翅片管；8-排烟管道；9-流量计；10-循环烟气管道；11-水增压泵；12-混合气管道；13-抽风机。
具体实施方式
下面结合附图说明对本发明进一步说明。
根据燃气锅炉型号在锅炉烟气出口上方设置相应规格的空气加湿预热器，空气加湿预热器为气-气换热管翅式结构，在其壳程空气进口处根据空气加湿量的大小安装一个或多个水雾化器，水雾化器的进水管连接燃气锅炉的进水管，并由其提供水源，空气加湿预热器的壳程进出口连接空气管道、管程进出口连接锅炉的排烟管道。
在助燃空气管道和循环烟气管道安装流量计和调节阀，用以监控并调节助燃空气和循环烟气量的大小，循环烟气管道与经过空气加湿预热器的空气管道相连而合并为混合气管道，混合气管道上安装抽风机，为空气及循环烟气提供动力，混合气管道与燃烧器的进风口相连。
燃气锅炉系统运行时，首先在无循环烟气状态下正常启动，开启空气管道调节阀、抽风机及燃烧器，当锅炉运行稳定后再打开循环烟气管道的调节阀，同时打开水雾化器，此时锅炉系统的运行状态为：空气在抽风机作用下首先进入空气加湿预热器，在水雾化器和高温烟气的作用下空气被加湿加热，加湿加热后的空气与循环烟气混合进入混合气管道，经抽风机送人燃烧器，参与炉膛内的燃烧过程。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.燃气锅炉烟气再循环加湿低氮系统，主要包括空气加湿预热器、水增压泵、抽风机、空气管道、循环烟气管道和混合气管道，其特征在于：所述空气加湿预热器为翅片管式气-气换热器，布置在燃气锅炉的出烟口上方，其壳体内部安装有水雾化器和多根翅片管；所述水雾化器位于空气加湿预热器的壳程助燃空气进口处，水雾化器的进水管连接于燃气锅炉的进水管，在连接管道上安装水增压泵；所述翅片管为外翅片管，管内走烟气，管外走助燃空气，两种介质在空气加湿预热器的壳体中呈逆向交错流动及换热；在空气加湿预热器的排烟管上接一根循环烟气管道，并与空气加湿预热器壳程出口的空气管道连接，二者合并为混合气管道，在混合气管道上安装抽风机，在循环烟气管道和空气管道上分别安装有调节阀和流量计；循环烟气和助燃空气通过抽风机经混合气管道与锅炉的燃烧器进风口相连。
2.根据权利要求1所述的燃气锅炉烟气再循环加湿低氮系统，其特征在于，所述水雾化器根据空气加湿量的大小设置一个或多个，每个水雾化器设置多个喷头。
3.根据权利要求1所述的燃气锅炉烟气再循环加湿低氮系统，其特征在于，所述空气加湿预热器的壳体结构为长方体，所述翅片管在壳体中采用竖直布置且交错排列，在壳体的上下两端设置有管箱，管箱内设置有隔板。
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