CN210424996U - 一种燃气锅炉的能量综合利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种燃气锅炉的能量综合利用系统，其包括锅炉、汽轮发电机、蓄电池、第一换热器、冷凝塔、补水箱、SCR反应器、脱硫塔、显热换热器、燃气源以及热网组件；燃气源的燃气出口与锅炉的燃气进口连接，锅炉的蒸汽出口通过管道与汽轮发电机的蒸汽进口连接，汽轮发电机的电力输出端通过电力传输线与蓄电池的电力输入端电连接。本实用新型结构简单，在实现供电、供暖的同时，既可有效回收高温烟气的余热，并能对烟气中的水蒸气进行回收再利用，达到降低能耗、减少污染物的排放，对于提高企业运营效益、环境保护均具有重大意义。

Description

一种燃气锅炉的能量综合利用系统

技术领域：

本实用新型涉及一种余热回收系统，尤其涉及一种燃气锅炉的能量综合利用系统。

背景技术：

几年来，随着大气污染问题的日趋严重，为了治理大气污染，传统的燃煤锅炉纷纷改为燃气锅炉，由于燃气锅炉的燃料通常为天然气，与燃煤锅炉相比，既安全又方便，还能减少污染物的排放。由于天然气燃烧后生成的高温烟气的温度通常在180℃左右，携带有大量的热量，又因为天然气的主要成分是甲烷，燃烧后生成的烟气中会含有大量水蒸气，还含有少量的氮、硫化物。然而，目前的中小型锅炉尾部往往都没有配备相应的换热设备，高温烟气直接由烟囱排向外界，造成了能源的浪费，提高了供暖成本，降低了企业的运营效益，同时，仍然会对环境造成污染；也有一部分企业采用简单的换热设备对高温烟气的余热进行了回收，但存在余热回收效率低，仍然存在热量损失的问题，且无法对烟气中的水蒸气进行有效的回收，造成了水资源的浪费；此外，目前的燃气锅炉系统均没有自发电功能，需要外接市电，无疑加大了运行成本。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种节能、降耗、减排的燃气锅炉的能量综合利用系统。

本实用新型由如下技术方案实施：

一种燃气锅炉的能量综合利用系统，其包括锅炉、汽轮发电机、蓄电池、第一换热器、冷凝塔、补水箱、SCR反应器、脱硫塔、显热换热器、燃气源以及热网组件；

所述燃气源的燃气出口与所述锅炉的燃气进口连接，所述锅炉的蒸汽出口通过管道与所述汽轮发电机的蒸汽进口连接，所述汽轮发电机的电力输出端通过电力传输线与所述蓄电池的电力输入端电连接；所述汽轮发电机的乏汽出口通过管道与所述第一换热器的热介质进口连接，所述第一换热器的热介质出口通过管道与所述冷凝塔的进口连接，所述冷凝塔的冷凝液出口与所述锅炉的进水口连接；

所述补水箱的出水口通过管道与所述第一换热器的冷介质进口连接，所述第一换热器的冷介质出口通过管线与所述锅炉的进水口连接，在连接所述补水箱与所述锅炉的管道上设有补水阀；

所述锅炉的烟气出口通过管道依次与所述SCR反应器及所述脱硫塔连接，所述脱硫塔的烟气出口通过管道与所述显热换热器的热介质进口连接，所述显热换热器的热介质出口与烟囱连接；

所述锅炉的出水口通过管道与所述热网组件的进水口连接，所述热网组件的出水口通过管道与所述显热换热器的冷介质进口连接，所述显热换热器的冷介质出口通过管道与所述锅炉的进水口连接。

进一步的，其还包括第二换热器，所述显热换热器的热介质出口通过管道与所述第二换热器的热介质进口连接，所述第二换热器的热介质出口与所述烟囱连接；所述燃气源的燃气出口通过管道与所述第二换热器的冷介质进口连通，所述第二换热器的冷介质出口通过管道与所述锅炉的燃气进口连接。

进一步的，其还包括冷凝器；所述第二换热器的热介质出口通过管道与所述冷凝器的烟气进口连接，所述冷凝器的烟气出口与所述烟囱连接，所述冷凝器的冷凝液出口通过管道与所述锅炉的进水口连接。

进一步的，在所述锅炉的进水口处设有滤网。

进一步的，在连接所述锅炉与所述汽轮发电机的管道上设有蒸汽增压泵。

本实用新型的优点：

本实用新型对锅炉产生的高温蒸汽、热水即高温烟气所携带的能量分别进行了回收利用：高温蒸汽经汽轮发电机做功后产生的电能可为系统内的设备供电，节省了外接市电的成本；热水用于对热网组件供热，而高温烟气所携带的高温则用来为热网组件的循环水和进入锅炉的燃气进行预热，既可降低加热锅炉内的循环进水所需的燃气消耗量，还可以提高了锅炉内燃气的燃烧效率；同时，高温烟气中所携带的水蒸气也通过冷凝器进行回收，实现了水资源的回收利用，避免了水资源的浪费；此外，通过SCR反应器和脱硫塔，可对高温烟气进行脱硝、脱硫处理，可大大减小最终通过烟囱外排的烟气对环境造成的污染程度。

本实用新型结构简单，在实现供电、供暖的同时，既可有效回收高温烟气的余热，并能对烟气中的水蒸气进行回收再利用，达到降低能耗、减少污染物的排放，对于提高企业运营效益、环境保护均具有重大意义。

附图说明：

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实施例的系统结构示意图；

图中：锅炉1、汽轮发电机2、蓄电池3、第一换热器4、冷凝塔5、补水箱6、SCR反应器7、脱硫塔8、显热换热器9、燃气源10、热网组件11、补水阀12、烟囱13、第二换热器14、冷凝器15、滤网16、蒸汽增压泵17。

具体实施方式：

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

如图1所示的一种燃气锅炉的能量综合利用系统，其包括锅炉1、汽轮发电机2、蓄电池3、第一换热器4、冷凝塔5、补水箱6、SCR反应器7、脱硫塔8、显热换热器9、燃气源10、第二换热器14、冷凝器15以及热网组件11；

锅炉1的蒸汽出口通过管道与汽轮发电机2的蒸汽进口连接，在连接锅炉1与汽轮发电机2的管道上设有蒸汽增压泵17；汽轮发电机2的电力输出端通过电力传输线与蓄电池3的电力输入端电连接；汽轮发电机2的乏汽出口通过管道与第一换热器4的热介质进口连接，第一换热器4的热介质出口通过管道与冷凝塔5的进口连接，冷凝塔5的冷凝液出口与锅炉1的进水口连接；

补水箱6的出水口通过管道与第一换热器4的冷介质进口连接，第一换热器4的冷介质出口通过管线与锅炉1的进水口连接，在连接补水箱6与锅炉1的管道上设有补水阀12；

锅炉1的烟气出口通过管道依次与SCR反应器7及脱硫塔8连接，脱硫塔8的烟气出口通过管道与显热换热器9的热介质进口连接，显热换热器9的热介质出口通过管道与第二换热器14的热介质进口连接，第二换热器14的热介质出口通过管道与冷凝器15的烟气进口连接，冷凝器15的烟气出口与烟囱13连接；冷凝器15的冷凝液出口通过管道与锅炉1的进水口连接。燃气源10的燃气出口通过管道与第二换热器14的冷介质进口连通，第二换热器14的冷介质出口通过管道与锅炉1的燃气进口连接。

锅炉1的出水口通过管道与热网组件11的进水口连接，热网组件11的出水口通过管道与显热换热器9的冷介质进口连接，显热换热器9的冷介质出口通过管道与锅炉1的进水口连接。

在锅炉1的进水口处设有滤网16，可将返回锅炉1的水中含有的固体物质过滤掉。

工作原理：

锅炉1产生的高温蒸汽，经蒸汽增压泵17增压后进入汽轮发电机2，进行做功发电，产生的电能存储于蓄电池3内，可为用电设备供电；汽轮发电机2经做功后产生的乏汽则作为热介质进入第一换热器4与进入锅炉1的补水换热，实现对补水的预热，换热降温后的乏汽经冷凝塔5冷凝后全部回流至锅炉1中，实现水资源的循环利用。

锅炉1产生的热水用于为热网组件11供热，而热网组件11的出水由于供热释放热量后，水温降低，首先作为冷介质进入显热换热器9与锅炉1产生的高温烟气进行换热，即通过高温烟气对热网组件11的出水进行初步预热，之后回至锅炉1内加热，如此循环，即可初步回收高温烟气的余热，也可对锅炉1内的循环进水进行预热，降低加热锅炉1内的循环进水所需的燃气消耗量。

锅炉1燃烧产生的高温烟气首先经SCR反应器7去除烟气中的氮化物，再经脱硫塔8去除烟气中的硫化物后，作为热介质进入显热换热器9进行换热；烟气通过显热换热器9后，温度仍然较高，通过设置第二换热器14可将进入锅炉1的燃气与烟气进行换热，进一步把烟气中热量进行回收，减少了热量损失，同时也可对进入锅炉1的燃气进行预热，提高了锅炉1内燃气的燃烧效率。

经第二换热器14后的烟气存在潜在的热量及水蒸气，通过冷凝器15后，烟气温度进一步降低，由烟囱13外排，而水蒸气则遇冷后凝结成水，回至锅炉1内。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种燃气锅炉的能量综合利用系统，其特征在于，其包括锅炉、汽轮发电机、蓄电池、第一换热器、冷凝塔、补水箱、SCR反应器、脱硫塔、显热换热器、燃气源以及热网组件；

所述燃气源的燃气出口与所述锅炉的燃气进口连接，所述锅炉的蒸汽出口通过管道与所述汽轮发电机的蒸汽进口连接，所述汽轮发电机的电力输出端通过电力传输线与所述蓄电池的电力输入端电连接；所述汽轮发电机的乏汽出口通过管道与所述第一换热器的热介质进口连接，所述第一换热器的热介质出口通过管道与所述冷凝塔的进口连接，所述冷凝塔的冷凝液出口与所述锅炉的进水口连接；

所述补水箱的出水口通过管道与所述第一换热器的冷介质进口连接，所述第一换热器的冷介质出口通过管线与所述锅炉的进水口连接，在连接所述补水箱与所述锅炉的管道上设有补水阀；

所述锅炉的烟气出口通过管道依次与所述SCR反应器及所述脱硫塔连接，所述脱硫塔的烟气出口通过管道与所述显热换热器的热介质进口连接，所述显热换热器的热介质出口与烟囱连接；

所述锅炉的出水口通过管道与所述热网组件的进水口连接，所述热网组件的出水口通过管道与所述显热换热器的冷介质进口连接，所述显热换热器的冷介质出口通过管道与所述锅炉的进水口连接。

2.根据权利要求1所述的一种燃气锅炉的能量综合利用系统，其特征在于，其还包括第二换热器，所述显热换热器的热介质出口通过管道与所述第二换热器的热介质进口连接，所述第二换热器的热介质出口与所述烟囱连接；所述燃气源的燃气出口通过管道与所述第二换热器的冷介质进口连通，所述第二换热器的冷介质出口通过管道与所述锅炉的燃气进口连接。

3.根据权利要求2所述的一种燃气锅炉的能量综合利用系统，其特征在于，其还包括冷凝器；

所述第二换热器的热介质出口通过管道与所述冷凝器的烟气进口连接，所述冷凝器的烟气出口与所述烟囱连接，所述冷凝器的冷凝液出口通过管道与所述锅炉的进水口连接。

4.根据权利要求1所述的一种燃气锅炉的能量综合利用系统，其特征在于，在所述锅炉的进水口处设有滤网。

5.根据权利要求1所述的一种燃气锅炉的能量综合利用系统，其特征在于，在连接所述锅炉与所述汽轮发电机的管道上设有蒸汽增压泵。

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