CN210128513U - 天然气冷凝锅炉烟气喷淋热回收系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及烟气综合处理领域,具体涉及是一种天然气冷凝锅炉烟气喷淋热回收系统包括NO2喷淋吸收系统、天然气锅炉冷凝水pH实时值监测及废水中和处理排放系统和烟气热交换系统,通过设置由NO2喷淋吸收系统、天然气锅炉冷凝水pH实时值监测及废水中和处理排放系统和烟气热交换系统组成的天然气冷凝锅炉烟气喷淋热回收系统,通过NO2喷淋吸收系统所喷射出的NaOH水雾对天然气冷凝锅炉烟气进行吸收。通过烟气热交换系统对喷淋吸收NO2后的水溶液进行降温,使之温度下降,实现热回收。通过天然气锅炉冷凝水pH实时值监测及废水中和处理排放系统实时监控NaOH水溶液池和中和池中pH值,能够实现多个池子间pH动态调整。
Description
技术领域
本实用新型涉及烟气综合处理领域,具体涉及是一种天然气冷凝锅炉烟气喷淋热回收系统。
背景技术
随着天然气冷凝锅炉推广使用,其排放的烟气中含有NO2等酸性气体,对环境造成一定的危害,目前还未有能够综合处理天然气冷凝锅炉烟气排放的系统,要么无法实现热回收再利用,要么是无法实现pH值实时监控和调整。
实用新型内容
本实用新型针对上述问题,提供一种天然气冷凝锅炉烟气喷淋热回收系统。
本实用新型解决上述技术问题,采用的技术方案是,天然气冷凝锅炉烟气喷淋热回收系统包括NO2喷淋吸收系统、天然气锅炉冷凝水pH实时值监测及废水中和处理排放系统和烟气热交换系统。
NO2喷淋吸收系统包括进气管、烟气通道和NaOH水箱,进气管与烟气通道的进气端连通,NaOH水箱通过第二连接管与烟气通道连通,烟气通道底部设置有NaOH水溶液池,烟气通道中部设置有喷嘴。
天然气锅炉冷凝水pH实时值监测及废水中和处理排放系统包括pH值控制器、第一pH值传感器、第二pH值传感器和中和池,pH值控制器通过导线与第一pH值传感器、第二pH值传感器和电磁阀连接,第一pH值传感器设于NaOH水溶液池内,第二pH值传感器设于中和池内,电磁阀设于第二连接管上,中和池的第一进液口通过溢流管与NaOH水溶液池的溢流口连通,中和池的第二进液口与一次冷凝水管连通。
烟气热交换系统包括热泵机组、第一排液管、第一连接管、冷凝器进液管和冷凝器排液管,第一排液管一端与NaOH水溶液池的排液口连通,另一端与热泵机组连通,第一连接管与热泵机组连通,将完成热交换后的液体输送至喷嘴,冷凝器进液管和冷凝器排液管均与热泵机组连通。
进一步的,喷嘴包括第一组喷嘴、第二组喷嘴和第三组喷嘴,第一组喷嘴位于NaOH水溶液池上方,且第一组喷嘴的喷射口竖直朝上,第二组喷嘴和第三组喷嘴均位于烟气通道内壁两侧,且第二组喷嘴的喷射口和第三组喷嘴的喷射口均斜向上,第三组喷嘴位于第二组喷嘴上方。
可选的,烟气通道上部设置有挡水板。
可选的,喷嘴为不锈钢螺旋喷头 DN15-DN25。
进一步的,热泵机组包括节流阀、蒸发器、压缩机和冷凝器,第一排液管与蒸发器进液端连通,第一连接管与蒸发器排液端连通,冷凝器进液管与冷凝器进液端连通,冷凝器排液管与冷凝器排液端连通,蒸发器与冷凝器间进行热交换。
可选的,蒸发器进液端温度为12℃,蒸发器排液端温度为7℃,冷凝器进液端温度为35℃,冷凝器排液端温度为40℃。
可选的,第一排液管上设置有循环泵组。
可选的,NaOH水箱的进液口与NaOH补充液管连通,中和池的排液口与排污管连通。
进一步的,pH值控制器型号为SIN-pH3.0,第一pH值传感器和第二pH值传感器均为pH四氟电极。
本实用新型的有益效果至少包括以下之一;
1、通过设置由NO2喷淋吸收系统、天然气锅炉冷凝水pH实时值监测及废水中和处理排放系统和烟气热交换系统组成的天然气冷凝锅炉烟气喷淋热回收系统,通过NO2喷淋吸收系统所喷射出的NaOH水雾对天然气冷凝锅炉烟气进行吸收。
2、通过烟气热交换系统对喷淋吸收NO2后的水溶液进行降温,使之温度下降,实现热回收。
3、通过天然气锅炉冷凝水pH实时值监测及废水中和处理排放系统实时监控NaOH水溶液池和中和池中pH值,能够实现多个池子间pH动态调整。
附图说明
图1为天然气冷凝锅炉烟气喷淋热回收系统结构示意图;
图2为热泵机组结构示意图;
图3为挡水板结构示意图;
图4为一种pH值传感器结构示意图;
图5为另一种pH值传感器结构示意图;
图中标记为:1为进气管、2为烟气通道、3为挡水板、4为NaOH水箱、5为NaOH水溶液池、6为热泵机组、7为中和池、8为pH值控制器、9为第一组喷嘴、10为第二组喷嘴、11为第三组喷嘴、12为第一连接管、13为第二连接管、14为NaOH补充液管、15为电磁阀、16为冷凝器进液管、17为第一排液管、18为冷凝器排液管、19为第一pH值传感器、20为第二pH值传感器、21为溢流管、22为冷凝器、23为蒸发器、24为节流阀、25为压缩机、26为连接杆、27为第一水平连接部、28为第一滤网、29为水平“S”形弯折部、30为第二滤网、31为第二水平连接部、32为pH值传感器、33为传输线、34为穿孔、35为隔水套、36为探头、37为连接座、38为保护罩。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点能够更加清晰明白,以下结合附图和实施例对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型保护内容。
如图1所示,天然气冷凝锅炉烟气喷淋热回收系统包括NO2喷淋吸收系统、天然气锅炉冷凝水pH实时值监测及废水中和处理排放系统和烟气热交换系统。NO2喷淋吸收系统包括进气管1、烟气通道2和NaOH水箱4,进气管1与烟气通道2的进气端连通,NaOH水箱4通过第二连接管13与烟气通道2连通,烟气通道2底部设置有NaOH水溶液池5,烟气通道2中部设置有喷嘴。天然气锅炉冷凝水pH实时值监测及废水中和处理排放系统包括pH值控制器8、第一pH值传感器19、第二pH值传感器20和中和池7,pH值控制器8通过导线与第一pH值传感器19、第二pH值传感器20和电磁阀15连接,第一pH值传感器19设于NaOH水溶液池5内,第二pH值传感器20设于中和池7内,电磁阀15设于第二连接管13上,中和池7的第一进液口通过溢流管21与NaOH水溶液池5的溢流口连通,中和池7的第二进液口与一次冷凝水管4连通。烟气热交换系统包括热泵机组6、第一排液管17、第一连接管12、冷凝器进液管16和冷凝器排液管18,第一排液管17一端与NaOH水溶液池5的排液口连通,另一端与热泵机组6连通,第一连接管12与热泵机组6连通,将完成热交换后的液体输送至喷嘴,冷凝器进液管16和冷凝器排液管18均与热泵机组6连通。
使用中,通过设置由NO2喷淋吸收系统、天然气锅炉冷凝水pH实时值监测及废水中和处理排放系统和烟气热交换系统组成的天然气冷凝锅炉烟气喷淋热回收系统,通过NO2喷淋吸收系统所喷射出的NaOH水雾对天然气冷凝锅炉烟气进行吸收。通过烟气热交换系统对喷淋吸收NO2后的水溶液进行降温,使之温度下降,实现热回收。通过天然气锅炉冷凝水pH实时值监测及废水中和处理排放系统实时监控NaOH水溶液池和中和池中pH值,能够实现多个池子间pH动态调整。
由于整个系统具有热回收功能,烟气排放温度大幅度降低,冷空气与排放烟气温差并不大,因此天然气锅炉燃烧器能够适当增加空气进气量,提高空气过量系数,有利于燃气完全燃烧,烟气中CO2和NO2含量比例上升,CO和NO含量比例下降,又因为通过NO2喷淋吸收系统将NO2溶于水并与NaOH反应,从而实现大幅度降低烟气氮氧化物排放。
其反应式为:
3NO2+H20=2HNO3+NO
2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
HNO3+NaOH=NaNO3+H20
本实施例中,喷嘴包括第一组喷嘴9、第二组喷嘴10和第三组喷嘴11,第一组喷嘴9位于NaOH水溶液池5上方,且第一组喷嘴9的喷射口竖直朝上,第二组喷嘴10和第三组喷嘴11均位于烟气通道2内壁两侧,且第二组喷嘴10的喷射口和第三组喷嘴11的喷射口均斜向上,第三组喷嘴11位于第二组喷嘴10上方。其中喷嘴为不锈钢螺旋喷头 DN15-DN25。
这样设置在烟气通道垂直部分设置三组喷嘴,其中第一组喷嘴喷淋的液滴直径最小,沿烟气运动方向喷出,用以抵消第二组喷嘴和第三组喷嘴喷淋水雾对烟气的阻力,能够有效保障天然气锅炉燃烧器的稳定微正压运行的参数要求,同时从喷嘴喷淋的水雾与烟气混合,直接吸收烟气的热量,第二组喷嘴和第三组喷嘴喷淋的液滴直径相对于第一组喷嘴喷淋的液滴直径依次增大,继续对混合烟气进行降温,同时喷淋液滴与烟气中的水滴再次相互融合,直径进一步增大,最终在重力的作用下降落到烟气通道底部的NaOH水溶液池中。
本实施例中,烟气通道2上部设置有挡水板3。
本实施例中,如图3所示,公开了一种挡水板3的结构,挡水板3包括连接杆26和三片以上挡水片,相邻挡水片等间距,挡水片两侧与烟气通道2内壁连接,挡水片包括第一水平连接部27、水平“S”形弯折部29和第二水平连接部31,水平“S”形弯折部29一端与第一水平连接部27连接,另一端与第二水平连接部31连接,第一水平连接部27和第二水平连接部31与烟气通道2内壁间存在间隙,连接杆26位于水平“S”形弯折部29两侧,并分别垂直穿过第一水平连接部27和第二水平连接部31。水平“S”形弯折部29的下端部设置第一滤网28,水平“S”形弯折部29的上端部设置第二滤网30。
这样设计的目的在于,通过特殊结构的挡水板能够对携带液滴的烟气提供一个附着空间,液滴在挡水板上吸附凝聚,在重力影响降落到烟气通道底部的NaOH水溶液池中,由于挡水片包括第一水平连接部、水平“S”形弯折部和第二水平连接部,连接杆对挡水片提供支撑,烟气从第一滤网进入两挡水片相邻间隙中,在挡水片表面汇聚最终一部分从水平“S”形弯折部向第一水平连接部和第二水平连接部移动,并从第一水平连接部和第二水平连接部与烟气通道内壁间的间隙排出,另一部分从第一滤网和/或第二滤网排出,大幅提高了整个系统的挡水效率。
本实施例中,如图2所示,热泵机组6包括节流阀24、蒸发器23、压缩机25和冷凝器22,第一排液管17与蒸发器23进液端连通,第一连接管12与蒸发器23排液端连通,冷凝器进液管16与冷凝器22进液端连通,冷凝器排液管18与冷凝器22排液端连通,蒸发器23与冷凝器22间进行热交换。其中蒸发器23进液端温度为12℃,蒸发器23排液端温度为7℃,冷凝器22进液端温度为35℃,冷凝器22排液端温度为40℃。第一排液管17上设置有循环泵组。
从NaOH水溶液池排出的溶液温度在12℃,景观热泵机组中蒸发器和冷凝器热交换作用后温度降低至7℃,再次输送至喷嘴进行喷淋,同时由冷凝器进液管导入的液体温度从35℃提升至40℃,实现整个热交换。
本实施例中,NaOH水箱4的进液口与NaOH补充液管14连通,中和池7的排液口与排污管22连通。
需要提及的是单一来看NaOH水箱、热泵机组中各部件如蒸发器和冷凝器、中和池等结构均为现有技术,为了实现其固定功能必然含有所需的结构,如为了使得蒸发器和冷凝器完成热交换,压缩机必然与电源相连接,本领域技术人员也能够根据实际需要自行组装相适配的以上硬件间的连接结构。
本实施例中,pH值控制器8型号为SIN-pH3.0,第一pH值传感器19和第二pH值传感器20均为pH四氟电极。
使用中,pH值控制器8实时监控第一pH值传感器19和第二pH值传感器20数值,当NaOH水溶液池中偏酸性时,控制电磁阀提高从NaOH水箱输入至NaOH水溶液池的NaOH溶液流量,当NaOH水溶液池中偏碱性时,控制电磁阀降低从NaOH水箱输入至NaOH水溶液池的NaOH溶液流量,当中和池中偏酸性时,控制电磁阀提高从NaOH水箱输入至NaOH水溶液池的NaOH溶液流量,从而增加从溢流管进入中和池中碱性溶液量,当中和池中偏碱性时,控制电磁阀降低从NaOH水箱输入至NaOH水溶液池的NaOH溶液流量,从而降低从溢流管进入中和池中碱性溶液量,或者增加一次冷凝水进入量。
本实施例中,如图4所示,公开了一种pH值传感器32的具体结构,pH值传感器32与pH值控制器8连接的导线为连接线33,图中标号“32”为pH值传感器,在实际使用中可以为第一pH值传感器也可以为第二pH值传感器,为了描述此处以第一pH值传感器进行表述,第一pH值传感器19设于NaOH水溶液池5内,第二pH值传感器20设于中和池7内。第一pH值传感器19一端从NaOH水溶液池5的池壁上穿孔34插入NaOH水溶液池5内,第一pH值传感器19另一端与传输线33连接,第一pH值传感器19的探头36位于NaOH水溶液池5内。穿孔34内壁设置有耐酸碱材质制成的隔水套35。pH值控制器8实时监控第一pH值传感器19和第二pH值传感器20数值,当NaOH水溶液池中偏酸性时,控制电磁阀提高从NaOH水箱输入至NaOH水溶液池的NaOH溶液流量,当NaOH水溶液池中偏碱性时,控制电磁阀降低从NaOH水箱输入至NaOH水溶液池的NaOH溶液流量,当中和池中偏酸性时,控制电磁阀提高从NaOH水箱输入至NaOH水溶液池的NaOH溶液流量,从而增加从溢流管进入中和池中碱性溶液量,当中和池中偏碱性时,控制电磁阀降低从NaOH水箱输入至NaOH水溶液池的NaOH溶液流量,从而降低从溢流管进入中和池中碱性溶液量,或者增加一次冷凝水进入量。
将第一pH值传感器的探头部分插入NaOH水溶液池中,由于在NaOH水溶液池的池壁上设置有穿孔,并在穿孔中设置耐酸碱材质制成的隔水套,能够有效防止第一pH值传感器在实时监测是发生晃动,导致探头部分与NaOH水溶液池的池壁碰撞出现损坏的现象发生,同时由耐酸碱材质制成的隔水套能够承受NaOH水溶液腐蚀,并防止液体从中渗漏,监测数值由传输线输送至pH值控制器。
本实施例中,如图5所示,公开了另外一种pH值传感器的具体结构,pH值传感器32与pH值控制器8连接的导线为连接线33,图中标号“32”为pH值传感器,在实际使用中可以为第一pH值传感器也可以为第二pH值传感器,为了描述此处以第二pH值传感器进行表述,第二pH值传感器20浸泡于中和池7内,第二pH值传感器20一端与传输线33连接,第二pH值传感器20另一端套接有保护罩38,第二pH值传感器20的探头36位于保护罩38内。保护罩38为喇叭结构,大头端设有开口,小头端套接在第二pH值传感器20的连接座37上。将第二pH值传感器浸泡在中和池的中和液中,由于在第二pH值传感器的探头位于保护罩内,在漂浮时不会因为碰撞中和池内壁导致探头损伤,同时为了提高保护罩内液体交互,提高传感器整体灵敏度,在保护罩上开设通孔,使之外部液体更为便利的进入保护罩内。
Claims (9)
1.天然气冷凝锅炉烟气喷淋热回收系统,其特征在于:包括NO2喷淋吸收系统、天然气锅炉冷凝水pH实时值监测及废水中和处理排放系统和烟气热交换系统;
所述NO2喷淋吸收系统包括进气管(1)、烟气通道(2)和NaOH水箱(4),所述进气管(1)与烟气通道(2)的进气端连通,所述NaOH水箱(4)通过第二连接管(13)与烟气通道(2)连通,所述烟气通道(2)底部设置有NaOH水溶液池(5),烟气通道(2)中部设置有喷嘴;
所述天然气锅炉冷凝水pH实时值监测及废水中和处理排放系统包括pH值控制器(8)、第一pH值传感器(19)、第二pH值传感器(20)和中和池(7),所述pH值控制器(8)通过导线与第一pH值传感器(19)、第二pH值传感器(20)和电磁阀(15)连接,所述第一pH值传感器(19)设于NaOH水溶液池(5)内,所述第二pH值传感器(20)设于中和池(7)内,所述电磁阀(15)设于第二连接管(13)上,所述中和池(7)的第一进液口通过溢流管(21)与NaOH水溶液池(5)的溢流口连通,中和池(7)的第二进液口与一次冷凝水管连通;
所述烟气热交换系统包括热泵机组(6)、第一排液管(17)、第一连接管(12)、冷凝器进液管(16)和冷凝器排液管(18),所述第一排液管(17)一端与NaOH水溶液池(5)的排液口连通,另一端与热泵机组(6)连通,所述第一连接管(12)与热泵机组(6)连通,将完成热交换后的液体输送至喷嘴,所述冷凝器进液管(16)和冷凝器排液管(18)均与热泵机组(6)连通。
2.根据权利要求1所述的天然气冷凝锅炉烟气喷淋热回收系统,其特征在于:所述喷嘴包括第一组喷嘴(9)、第二组喷嘴(10)和第三组喷嘴(11),所述第一组喷嘴(9)位于NaOH水溶液池(5)上方,且第一组喷嘴(9)的喷射口竖直朝上,所述第二组喷嘴(10)和第三组喷嘴(11)均位于烟气通道(2)内壁两侧,且第二组喷嘴(10)的喷射口和第三组喷嘴(11)的喷射口均斜向上,所述第三组喷嘴(11)位于第二组喷嘴(10)上方。
3.根据权利要求2所述的天然气冷凝锅炉烟气喷淋热回收系统,其特征在于:所述烟气通道(2)上部设置有挡水板(3)。
4.根据权利要求3所述的天然气冷凝锅炉烟气喷淋热回收系统,其特征在于:所述喷嘴为不锈钢螺旋喷头 DN15-DN25。
5.根据权利要求1所述的天然气冷凝锅炉烟气喷淋热回收系统,其特征在于:所述热泵机组(6)包括节流阀(24)、蒸发器(23)、压缩机(25)和冷凝器(22),所述第一排液管(17)与蒸发器(23)进液端连通,所述第一连接管(12)与蒸发器(23)排液端连通,所述冷凝器进液管(16)与冷凝器(22)进液端连通,所述冷凝器排液管(18)与冷凝器(22)排液端连通,所述蒸发器(23)与冷凝器(22)间进行热交换。
6.根据权利要求5所述的天然气冷凝锅炉烟气喷淋热回收系统,其特征在于:所述蒸发器(23)进液端温度为12℃,蒸发器(23)排液端温度为7℃,所述冷凝器(22)进液端温度为35℃,冷凝器(22)排液端温度为40℃。
7.根据权利要求6所述的天然气冷凝锅炉烟气喷淋热回收系统,其特征在于:所述第一排液管(17)上设置有循环泵组。
8.根据权利要求1所述的天然气冷凝锅炉烟气喷淋热回收系统,其特征在于:所述NaOH水箱(4)的进液口与NaOH补充液管(14)连通,所述中和池(7)的排液口与排污管连通。
9.根据权利要求1所述的天然气冷凝锅炉烟气喷淋热回收系统,其特征在于:所述pH值控制器(8)型号为SIN-pH3.0,所述第一pH值传感器(19)和第二pH值传感器(20)均为pH四氟电极。
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CN110094880A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-08-06 | 陕西北方人居环境科技有限公司 | 天然气冷凝锅炉烟气喷淋热回收系统 |
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