CN204665212U - 一种高效环保型天然气锅炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及热能转换领域，具体涉及一种高效环保型天然气锅炉。高效环保型天然气锅炉包括蒸汽发生系统、烟气回收系统和进气系统。蒸汽发生系统包括依次相连的锅炉本体、蓄热器、汽水分离器、减压阀、蒸汽流量计和用热设备；烟气回收系统包括连接于锅炉本体烟气的省煤器和连接于省煤器的烟囱、除氧器、给水泵、两个上水泵和水箱。本实用新型的天然气燃烧后，火焰的高温热量进入蒸汽发生系统，用以驱动用热设备，低温热量随烟气一起进入烟气回收系统，产生热水返回至锅炉本体供使用，提高了锅炉效率，同时，能避免有毒有害气体直接排至空气中造成大气污染，有利于保护环境。
Description
技术领域
本实用新型涉及热能转换领域，特别是涉及一种节能环保型天然气锅炉。
背景技术
天燃气锅炉是指以天然气为燃料的锅炉，相较于燃煤、燃油锅炉，天然气锅炉由于燃烧产物污染小、经济效益高、运行稳定、安全可靠等优势而被广泛应用于工业生产和日常使用。
作为一种洁净环保的优质能源，天然气燃烧产物中虽然大气污染物和有毒有害物质较少，但由于天然气纯度及燃烧的充分性等原因，燃烧产物中仍含有少量氮氧化物、一氧化碳和硫化物等有毒有害物质。这些物质混杂在烟气中，通过烟囱直接排放到大气中，在能源和环境问题日益严峻的今天，一方面由于烟气温度高、含有大量热量，直接排放造成能量浪费，使得天然气锅炉的效率低，目前，天然气锅炉设计效率一般为90％-93％，实际烟气温度大部分为120-180℃，另一方面，烟气中的有毒有害物质直接进入大气，将造成大气污染。
目前，人们设计了很多尾气余热回收装置，但这些装置结构复杂、成本较高，同时，直接加入尾气余热回收装置会导致天然气系统的尾气阻力增加，整个系统产生压头损失，造成天然气锅炉的效率低。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供一种高效环保型天然气锅炉，其可以通过蒸汽发生系统和烟气回收系统充分利用天然气燃烧产生的热量，降低烟气温度和有毒有害物质含量，提高天然气锅炉的效率，达到高效环保的目的。
本实用新型所采用的技术方案是：一种高效环保型天然气锅炉，其特征在于：包括蒸汽发生系统、烟气回收系统和进气系统，所述蒸汽发生系统包括依次相连的锅炉本体、蓄热器、汽水分离器、减压阀、蒸汽流量计、分气缸和用热设备，所述烟气回收系统包括连接于所述锅炉本体烟气出口端的省煤器和连接于所述省煤器的烟囱、除氧器、给水泵、两个上水泵和水箱，所述水箱的出水端连接所述上水泵的进水端，所述上水泵的出水端分别连接所述除氧器的进水端和所述省煤器的进水端，所述除氧器的进水端连接所述给水泵的进水端，所述给水泵的出水端连接所述省煤器的进水端，所述省煤器的进气端和出水端分别连接所述锅炉本体，所述省煤器的出气端连接所述烟囱，所述除氧器中设有用于测定水酸碱度的PH传感器，所述除氧器和所述给水泵之间的管道上还设有用于向水中注入中和水酸碱度的注药管。
对上述技术方案的进一步改进为，所述进气系统包括连接于所述锅炉本体的燃烧器和天然气流量计，所述锅炉本体还连接有用于控制燃气燃烧的PLC控制柜。
对上述技术方案的进一步改进为，所述水箱与市政供水网相连，且所述水箱与所述市政供水网之间设有软水器。
对上述技术方案的进一步改进为，所述上水泵为高压水泵。
对上述技术方案的进一步改进为，所述烟囱内通过螺栓联接有一引风机。
对上述技术方案的进一步改进为，所述水箱通过卡箍螺栓联接有一液位传感器。
对上述技术方案的进一步改进为，所述锅炉本体内设有用于促使烟气中的NO在排出之前被氧化为NO2催化反应器。
对上述技术方案的进一步改进为，所述省煤器采用H型鳍片管式省煤器。
对上述技术方案的进一步改进为，所述注药管内的药物为碱性物质。
本实用新型所述的高效环保型天然气锅炉，相比现有技术的有益效果是：
本实用新型的高效环保型天然气锅炉内的天然气燃烧后，火焰的高温热量传递给锅炉内的循环水，进入蒸汽发生系统，用以驱动用热设备，高温热量利用率高，燃烧产生的低温热量存在于烟气中，随烟气一起进入烟气回收系统，对低温热量进行利用，产生热水返回至锅炉本体供使用，冷却的烟气再经烟囱排放，提高了锅炉效率，同时，烟气中的NO在排出前被催化为易溶于水的NO2，再通过水对烟气中的绝大部分NO2和CO2进行吸收，避免有毒有害气体直接排至空气中造成大气污染，有利于保护环境。
由于锅炉本体内的天然气燃烧过程受燃料着火点、着火源、空气与燃气良好混合、足够的燃烧时间等因素影响，本实用新型通过PLC控制柜对锅炉内的燃烧状况进行控制，能让燃气充分燃烧，减少有害物质的生成、提高燃烧效率、产生更多的热量，进一步有利于节能环保。
在水箱与市政供水网之间设置软水器，利用钠型阳离子交换树脂去除水中钙镁离子，降低原水硬度，以达到软化硬水的目的，避免原水中的碳酸盐在管道、容器和锅炉中产生结垢现象而损坏设备。
蓄热器和用热设备之间设置流量计和减压阀，对通向用热设备的高温蒸汽根据具体使用场合进行流量和压力控制，保证设备和人员安全。
水泵采用高压水泵，压力高、体积小、安装方便，一方面提高了进水效率，另一方面减小了整个系统的体积。
烟囱内通过螺栓联接有一引风机，通过引风机平衡系统压力，解决了天然气燃烧系统尾气阻力大而造成系统压头损失的问题。
水箱通过卡箍螺栓联接有一液位传感器，用以监测水箱内的水量，从而实现对水箱水量的自动控制，避免水箱内水过多或过少，提高了整个系统的安全性。
锅炉本体内设有NO2催化反应器，能在烟气进入省煤器前将NO催化为NO2，再通过省煤器中的水对NO2进行吸收，避免NO和NO2直接排至空气中造成大气污染，有利于保护环境。
省煤器采用H型鳍片管式省煤器，热阻低，热传导效率高，有利于高效、快速的利用烟气中的余热。
通过向水中注入碱性物质，中和水吸收CO2和NO2后产生的弱酸性，避免酸性水对钢管造成腐蚀，有利于提高设备使用寿命。
附图说明
图1 为本实用新型实施例高效环保型天然气锅炉的原理图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步的说明。
实施例：
如图1所示，为本实用新型一种高效环保型天然气锅炉100的原理图，包括蒸汽发生系统110、烟气回收系统120和进气系统130。
蒸汽发生系统110包括依次相连的锅炉本体111、蓄热器112、汽水分离器113、减压阀114、蒸汽流量计115、分气缸116和用热设备117。锅炉本体111内设有用于促使烟气中的NO在排出之前被氧化为NO2催化反应器117。蓄热器112和用热设备117之间设置蒸汽流量计115和减压阀114，对通向用热设备117的高温蒸汽根据具体使用场合进行流量和压力控制，保证设备和人员安全。
烟气回收系统120包括连接于锅炉本体111烟气出口端的省煤器121和连接于省煤器121的烟囱122、除氧器123、给水泵热刺124、两个上水泵125和水箱126，省煤器121采用H型鳍片管式省煤器121，热传导效率高，有利于高效、快速的利用烟气中的余热。
水箱126的出水端连接上水泵125的进水端，上水泵125的出水端分别连接除氧器123的进水端和省煤器121的进水端，除氧器123的进水端连接给水泵124的进水端，给水泵124的出水端连接省煤器121的进水端，省煤器121的进气端和出水端分别连接锅炉本体111，省煤器121的出气端连接烟囱122，除氧器123中设有用于测定水酸碱度的PH传感器127，除氧器123和给水泵124之间的管道上还设有用于向水中注入中和水酸碱度的注药管128，注药管128内的药物为碱性物质。
通过向水中注入碱性物质，中和水吸收CO2和NO2后产生的弱酸性，避免酸性水对钢管造成腐蚀，有利于提高设备使用寿命。
水箱126与市政供水网140相连，且水箱126与市政供水网140之间设有软水器141，在水箱126与市政供水网140之间设置软水器141，利用钠型阳离子交换树脂去除水中钙镁离子，降低原水硬度，以达到软化硬水的目的，避免原水中的碳酸盐在管道、容器和锅炉中产生结垢现象而损坏设备。
上水泵125为高压水泵，压力高、体积小、安装方便，一方面提高了进水效率，另一方面减小了整个系统的体积。
水箱126通过卡箍螺栓联接有一液位传感器142，用以监测水箱126内的水量，从而实现对水箱126水量的自动控制，避免水箱126内水过多或过少，提高了整个系统的安全性。
烟囱122内通过螺栓联接有一引风机129，通过引风机129平衡系统压力，解决了天然气燃烧系统尾气阻力大而造成系统压头损失的问题。
锅炉本体111内设有NO2催化反应器117，能在烟气进入省煤器121前将NO催化为NO2，再通过省煤器121中的水对NO2进行吸收，避免NO和NO2直接排至空气中造成大气污染，有利于保护环境。
进气系统130包括连接于锅炉本体111的燃烧器131和天然气流量计132，锅炉本体111还连接有用于控制燃气燃烧的PLC控制柜133。由于锅炉本体111内的天然气燃烧过程受燃料着火点、着火源、空气与燃气良好混合、足够的燃烧时间等因素影响，本实用新型通过PLC控制柜133对锅炉内的燃烧状况进行控制，能让燃气充分燃烧，减少有害物质的生成、提高燃烧效率、产生更多的热量，进一步有利于节能环保。
本实用新型的工作原理为：锅炉本体111内的天然气燃烧，产生的高温热量传递给锅炉本体111内的水，水汽化携带大量热量进入蓄热器112，高温蒸汽再通过汽水分离器113，在减压阀114和蒸汽流量计115的控制下进入用热设备117供安全使用，另一方面，天然气燃烧的低温热量随烟气进入省煤器121，在省煤器121内发生热交换，使得省煤器121内的水温升高、烟气温度降低，温度升高的水进入锅炉本体111供使用，温度降低的烟气在引风机129的作用下通过烟囱122排放至外界，通过对高温和低温热量进行充分利用，提高了天然气锅炉的效率。同时，进入省煤器121之前的烟气中的NO会被催化为NO2，进入省煤器121之后易溶于水，避免烟气中的有毒有害物质直接排至空气中造成大气污染，有利于保护环境。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种高效环保型天然气锅炉，其特征在于：包括蒸汽发生系统、烟气回收系统和进气系统，所述蒸汽发生系统包括依次相连的锅炉本体、蓄热器、汽水分离器、减压阀、蒸汽流量计、分气缸和用热设备，所述烟气回收系统包括连接于所述锅炉本体烟气出口端的省煤器和连接于所述省煤器的烟囱、除氧器、给水泵、两个上水泵和水箱，所述水箱的出水端连接所述上水泵的进水端，所述上水泵的出水端分别连接所述除氧器的进水端和所述省煤器的进水端，所述除氧器的进水端连接所述给水泵的进水端，所述给水泵的出水端连接所述省煤器的进水端，所述省煤器的进气端和出水端分别连接所述锅炉本体，所述省煤器的出气端连接所述烟囱，所述除氧器中设有用于测定水酸碱度的PH传感器，所述除氧器和所述给水泵之间的管道上还设有用于向水中注入中和水酸碱度的注药管。
2.根据权利要求1所述的一种高效环保型天然气锅炉，其特征在于：所述进气系统包括连接于所述锅炉本体的燃烧器和天然气流量计，所述锅炉本体还连接有用于控制燃气燃烧的PLC控制柜。
3.根据权利要求1所述的一种高效环保型天然气锅炉，其特征在于：所述水箱与市政供水网相连，且所述水箱与所述市政供水网之间设有软水器。
4.根据权利要求1所述的一种高效环保型天然气锅炉，其特征在于：所述上水泵为高压水泵。
5.根据权利要求1所述的一种高效环保型天然气锅炉，其特征在于：所述烟囱内通过螺栓联接有一引风机。
6.根据权利要求1所述的一种高效环保型天然气锅炉，其特征在于：所述水箱通过卡箍螺栓联接有一液位传感器。
7.根据权利要求1所述的一种高效环保型天然气锅炉，其特征在于：所述锅炉本体内设有用于促使烟气中的NO在排出之前被氧化为NO2催化反应器。
8.根据权利要求1所述的一种高效环保型天然气锅炉，其特征在于：所述省煤器采用H型鳍片管式省煤器。
9.根据权利要求1所述的一种高效环保型天然气锅炉，其特征在于：所述注药管内的药物为碱性物质。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106568117A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-04-19 | 同方川崎节能设备有限公司 | 一种低NOx排放的烟气余热供暖系统 |
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