CN220176087U - 一种燃气锅炉烟气凝结水处理回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种燃气锅炉烟气凝结水处理回收系统，包括锅炉节能器、空预器、凝结水箱、除铁器和加药装置，锅炉节能器底部连接有第一凝结水汇集池，第一凝结水汇集池的底部连接有第一凝结水排水口。空预器具有烟气管道和空气管道，烟气管道的烟气进口与锅炉节能器的烟气出口连接，烟气管道的底部连接有第二凝结水汇集池，第二凝结水汇集池的底部连接有第二凝结水排水口。除铁器通过输送管道与凝结水箱的底部连接，并在输送管道上设有凝结水泵，加药装置能通断地旁接在输送管道上。本实用新型能对锅炉产生的高温烟气中的余热和凝结水高效率回收，并能对回收的凝结水进行处理以满足热网补水要求。

Description

一种燃气锅炉烟气凝结水处理回收系统

技术领域

本实用新型是关于烟气回收领域，尤其涉及一种燃气锅炉烟气凝结水处理回收系统。

背景技术

随着碳中和、碳达峰的要求不断提高，燃气锅炉因其低污染、高燃烧效率的特性，在工业和民用领域的应用逐步提高，燃气燃烧后产生的烟气含有大量的水蒸气，但由于传统的燃气锅炉将这些水蒸气直接排放到大气中会产生大量的能源和水资源的浪费。

现有技术中有一种燃气锅炉烟气余热利用装置(授权号为CN 216448204U的实用新型专利)，包括锅筒、软水箱、热水箱、储水箱、烟囱、第一热交换器与第二热交换器，锅筒上端设有进水口，下端设有出水口，进水口与出水口分别与热水箱的出水口、储水箱的进水口连接，热水箱的进水口与软水箱相连，第一热交换器用于锅筒里出来的高温烟气与热水箱里面的水热量，第二热交换器用于第一热交换器出来的烟气与软水箱里面的水进行热量交换，利用了燃气锅炉烟气的余热，节约了能源，同时也节省了锅炉的补水量，节约了软水。此方案对锅炉本体进行了改造，通过增加第一及第二换热器，回收烟气中的热量加热锅炉给水，回收了锅炉烟气中的余热；同时将锅炉中的凝结水引到独立的凝结水箱，从而锅炉本体中回收凝结水，降低了软水的消耗。

但该方案存在如下不足：(1)该方案只有锅炉本体中产生的凝结水，但是而没有考虑到换热后烟气凝结水的回收，导致凝结水回收效率低。(2)该方案换热器是需要与水箱做成一体，为了保证烟气有足够的流通面积，就需要增大水箱的体积，最终会导致厂房布置较为困难。(3)该方案中回收的凝结水直接利用，锅炉本体由于产生的铁锈可能污染凝结水，如果将被污染的凝结水直接作为锅炉补水，有可能污染锅炉内管道。所以该技术的方案不利于设备的长久运行。

现有技术中还有一种燃气锅炉烟气冷凝水回收利用系统(公开号为CN101799154A的实用新型专利)，包括烟气冷凝器、冷凝管、水箱以及加药机；烟气冷凝器位于燃气锅炉的烟囱内，冷凝管一端与烟囱连通，另一端位于水箱之上；水箱内设有PH传感器，加药机与水箱之间的管道设有与PH传感器匹配的电动阀。该方案能够有效地收集烟气冷凝水，并且能够灵活将烟气冷凝水的酸碱度调整到锅炉用水标准。但是，该方案中的加药装置安装到了凝结水箱里，由于凝结水箱的水体积较大，加药装置不能够保证加药的均匀性，最终容易造成水箱中凝结水PH值不同，流出的凝结水仍有可能偏酸，从而腐蚀管道。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种燃气锅炉烟气凝结水处理回收系统，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种燃气锅炉烟气凝结水处理回收系统，能对锅炉产生的高温烟气中的余热和凝结水高效率回收，并能对回收的凝结水进行处理以满足热网补水要求。

本实用新型的目的是这样实现的，一种燃气锅炉烟气凝结水处理回收系统，包括：

锅炉节能器，用于对锅炉产生的烟气进行冷凝，其底部连接有第一凝结水汇集池，第一凝结水汇集池的底部连接有第一凝结水排水口；

空预器，用于安装在锅炉的鼓风机吸风口的位置，空预器具有呈内外套设的烟气管道和空气管道，烟气管道的烟气进口与锅炉节能器的烟气出口连接，烟气管道的底部连接有第二凝结水汇集池，第二凝结水汇集池的底部连接有第二凝结水排水口；

凝结水箱，其顶部与第一凝结水排水口和第二凝结水排水口均连接；

除铁器，其通过输送管道与凝结水箱的底部连接，并在输送管道上设有凝结水泵；

以及加药装置，其能通断地旁接在输送管道上，用于调节输送管道内的PH值。

在本实用新型的一较佳实施方式中，锅炉节能器包括外筒，外筒上设有进水口和出水口，在外筒内设有换热管，换热管的两端分别与进水口和出水口连接，外筒的侧壁上开设有烟气进口和烟气出口，外筒的烟气进口用于与锅炉的出烟口连接；第一凝结水汇集池设在外筒的底部，并与外筒内连通。

在本实用新型的一较佳实施方式中，在换热管的外壁上设有多个翅片。

在本实用新型的一较佳实施方式中，锅炉节能器还包括第一支座，第一支座固接于外筒的底部，并用于承托第一凝结水汇集池。

在本实用新型的一较佳实施方式中，在空气管道的两侧设有同轴布置的空气进口和空气出口，烟气管道的两端口分别为同轴布置的烟气进口和烟气出口，空气进口的轴线垂直于烟气管道的烟气进口的轴线。

在本实用新型的一较佳实施方式中，空预器还包括第二支座，第二支座固接于空气管道的底部。

在本实用新型的一较佳实施方式中，加药装置包括药剂存储箱，药剂存储箱的底部通过连接管与输送管道能通断的连接。

在本实用新型的一较佳实施方式中，在连接管上设有开关阀。

在本实用新型的一较佳实施方式中，在输送管道上且位于凝结水泵和加药装置之间还设有PH检测仪和流量计。

在本实用新型的一较佳实施方式中，燃气锅炉烟气凝结水处理回收系统还包括控制器，控制器与PH检测仪、流量计和开关阀均电连接，并能根据PH检测仪和流量计检测的数据控制开关阀的开度。

由上所述，整个系统通过两步回收锅炉产生的高温烟气中的余热和凝结水，第一步将高温烟气与锅炉节能器中的低温循环水进水进行换热，利用锅炉节能器冷凝烟气，在回收锅炉烟气余热的同时，使烟气降至100℃以下并回收凝结水；第二步将100℃以下的低温烟气与空预器进行二次冷凝，使用零度以下的锅炉进风进一步冷凝低温烟气，回收冷凝水和低品位余热，两步回收的余热和凝结水回收效率更高。由于凝结水为弱酸性，收集的凝结水使用除铁器和加药装置对收集的凝结水质进行改良，使凝结水能够直接代替软水，用于锅炉补水的水源，能够直接达到用于热网补水要求，从而达到节能节水的目的；同时加药装置直接对管道中的凝结水加药，加药更加均匀。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1：为本实用新型提供的燃气锅炉烟气凝结水处理回收系统的结构示意图。

图2：为本实用新型提供的锅炉节能器的结构示意图。

图3：为本实用新型提供的空预器的结构示意图。

附图标号说明：

1、锅炉节能器；11、外筒；12、进水口；13、出水口；14、换热管；15、第一凝结水汇集池；16、第一凝结水排水口；17、第一支座；

2、空预器；21、烟气管道；22、空气管道；23、第二凝结水汇集池；24、第二凝结水排水口；25、第二支座；

3、凝结水箱；31、输送管道；32、凝结水泵；

4、加药装置；

5、除铁器。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1至图3所示，本申请提供一种燃气锅炉烟气凝结水处理回收系统，包括：

锅炉节能器1，用于对锅炉产生的烟气进行冷凝，其底部连接有第一凝结水汇集池15，第一凝结水汇集池15的底部连接有第一凝结水排水口16；

空预器2，用于安装在锅炉的鼓风机吸风口的位置，空预器2具有呈内外套设的烟气管道21和空气管道22，烟气管道21的烟气进口与锅炉节能器1的烟气出口连接，烟气管道21的底部连接有第二凝结水汇集池23，第二凝结水汇集池23的底部连接有第二凝结水排水口24；

凝结水箱3，其顶部与第一凝结水排水口16和第二凝结水排水口24均连接；

除铁器5，其通过输送管道31与凝结水箱3的底部连接，并在输送管道31上设有凝结水泵32；

以及加药装置4，其能通断地旁接在输送管道31上，用于调节输送管道31内的PH值。

其中，锅炉节能器1也可以称为烟气冷凝装置，锅炉内的燃气在燃烧后产生的高温烟气，通过锅炉节能器1进行换热降温后，烟气温度降低至100℃以下，低于水在常压下的饱和温度，这时烟气中的水蒸汽会大量析出，凝结水在重力作用下流到第一凝结水汇集池15内，底部的第一凝结水排水口16可以引出凝结水。经过锅炉节能器1换热后的饱和低温烟气通过烟气管道21与空气管道22中的零下温度的冷空气进行换热，将饱和低温烟气的温度进一步降低，析出更多水分，随后析出的冷凝水落入第二凝结水汇集池23，最后通过第二凝结水排水口24排出。

锅炉节能器1及空预器2产生的凝结水经相应的凝结水排水口汇流至凝结水箱3，随后通过凝结水泵32加压后流入除铁器5，除去凝结水中的铁离子和其他金属离子；同时加药装置4可以调节管道中凝结水的PH值，使凝结水的PH≥7；从除铁器5流出的凝结水最后可以经相应的管道引至热网补水系统的软水箱，作为热网补水，从而代替一部分软水，降低软水器工作负荷，节约市政原水。

由此，整个系统通过两步回收锅炉产生的高温烟气中的余热和凝结水，第一步将高温烟气与锅炉节能器1中的低温循环水进水进行换热，利用锅炉节能器1冷凝烟气，在回收锅炉烟气余热的同时，使烟气降至100℃以下并回收凝结水；第二步将100℃以下的低温烟气与空预器2进行二次冷凝，使用零度以下的锅炉进风进一步冷凝低温烟气，回收冷凝水和低品位余热，两步回收的余热和凝结水回收效率更高。由于凝结水为弱酸性，收集的凝结水使用除铁器5和加药装置4对收集的凝结水质进行改良，使凝结水能够直接代替软水，用于锅炉补水的水源，能够直接达到用于热网补水要求，从而达到节能节水的目的；同时加药装置4直接对管道中的凝结水加药，加药更加均匀。

在具体实现方式中，参照图2，锅炉节能器1包括外筒11，外筒11上设有进水口12和出水口13，在外筒11内设有换热管14，换热管14的两端分别与进水口12和出水口13连接，外筒11的侧壁上开设有烟气进口和烟气出口，外筒11的烟气进口用于与锅炉的出烟口连接；第一凝结水汇集池15设在外筒11的底部，并与外筒11内连通。

作为优选的，在换热管14的外壁上设有多个翅片，换热管14构成换热翅片管。

安装时，锅炉节能器1的出水口13经相应的管道与锅炉的进水端连接，水经锅炉加热后经相应的管道输送至千家万户使用，用户使用后的水经市政供热回水管连接至锅炉节能器1的进水口12。燃气燃烧后产生的高温烟气经过锅炉节能器1通过与进水口12流入的锅炉水进行换热，从而使烟气温度降至100℃以下，变成低温烟气，导致大量的凝结水析出。换热翅片管能够将烟气析出的部分凝结水进行拦截，使其汇聚到第一凝结水汇集池15中，最后通过第一凝结水排水口16排出，被烟气加热的锅炉水也能从出水口13流出。上述热网补水系统的软水箱可以在水经市政供热回水管内没有水时对其进行补水作业。

整个锅炉节能器1为一种管壳式换热器，市政供热回水管作为被加热介质从换热器的管道侧流过，管道外侧缠有密集的翅片，翅片不仅有提高换热面积的作用，同时能够起到捕捉水蒸气的作用，可以提到凝结水的回收效率，翅片上的凝结水由于重力作用，最终流到第一凝结水汇集池15内。

为了便于安装放置，锅炉节能器1还包括第一支座17，第一支座17固接于外筒11的底部，并用于承托第一凝结水汇集池15。

进一步的，参照图3，在空气管道22的两侧设有同轴布置的空气进口和空气出口，烟气管道21的两端口分别为同轴布置的烟气进口和烟气出口，空气进口的轴线垂直于烟气管道21的烟气进口的轴线。

烟气管道21位于内部，空气管道22位于外部，可以提高烟气的换热效率。安装时，空气管道22的空气进口与外界大气连通，其空气出口与燃气锅炉鼓风机的吸风口连接，烟气管道21的烟气出口与烟囱连接。外界的冷空气进入空气管道22内，经锅炉节能器1换热后的烟气进入烟气管道21内，两者发生热交换，使得烟气的温度进一步降低，空气则被加热温度升高，加热后的热空气进入锅炉的燃烧器内，起到空气助燃的作用。换热后的烟气经烟囱排到外界大气中。

为了便于安装放置，空预器2还包括第二支座25，第二支座25固接于空气管道22的底部。

进一步的，加药装置4包括药剂存储箱，药剂存储箱的底部通过连接管与输送管道31能通断的连接。

一般在连接管上设有开关阀，以便于实现加药装置4与输送管道31的通断。

作为优选的，在输送管道31上且位于凝结水泵32和加药装置4之间还设有PH检测仪和流量计。

燃气锅炉烟气凝结水处理回收系统还包括控制器，控制器与PH检测仪、流量计和开关阀均电连接，并能根据PH检测仪和流量计检测的数据控制开关阀的开度。

该PH检测仪安装在凝结水泵32后的输送管道31上，加药装置4安装在PH值监测点的下游，监测点处的PH检测仪可以实时采集输送管道31中凝结水的PH值，流量计可以实时检测管道中凝结水的流量，检测的数据发送给控制器，控制器根据这两种信号控制开关阀的开度，来控制加药装置4的碱性药剂加入量，实时调节输送管道31中凝结水的PH值，以确保凝结水的PH≥7，从而降低凝结水对管道腐蚀危害，使其能够满足供热管网的补水要求。

综上，整个系统先使用锅炉节能器1降低烟气温度，再利用空预器2进一步降低烟气温度，从而进一步降低了烟气中的含水量，提高了烟气的余热回收率和凝结水的回收量，提高了锅炉的效率；锅炉节能器1中换热管14上布满的翅片也能进一步提高凝结水的回收效率；在锅炉节能器1的底部和空预器2的底部均设有凝结水汇集池，能够有效收集凝结水。同时，增加了凝结水的处理流程，利用除铁器5和加药装置4的配合，两者共同作用调节凝结水的水质及PH值，使得最后产出的凝结水水质及酸碱性能够直接达到用于热网补水要求。因烟气冷凝生成凝结水通常水质较好，利用该系统对高炉产生的烟气回收余热并回收凝结水后，对凝结水进行处理，使其满足用于热网补水要求，可用于供热主管道的补水使用，不仅能够降低燃气锅炉热损失，同时能够降低热网补水所用的市政水量，做到能源和水资源的双重节约。

以上仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (10)

1.一种燃气锅炉烟气凝结水处理回收系统，其特征在于，包括：

锅炉节能器，用于对锅炉产生的烟气进行冷凝，其底部连接有第一凝结水汇集池，所述第一凝结水汇集池的底部连接有第一凝结水排水口；

空预器，用于安装在所述锅炉的鼓风机吸风口的位置，所述空预器具有呈内外套设的烟气管道和空气管道，所述烟气管道的烟气进口与所述锅炉节能器的烟气出口连接，所述烟气管道的底部连接有第二凝结水汇集池，所述第二凝结水汇集池的底部连接有第二凝结水排水口；

凝结水箱，其顶部与所述第一凝结水排水口和所述第二凝结水排水口均连接；

除铁器，其通过输送管道与所述凝结水箱的底部连接，并在所述输送管道上设有凝结水泵；

以及加药装置，其能通断地旁接在所述输送管道上，用于调节所述输送管道内的PH值。

2.如权利要求1所述的燃气锅炉烟气凝结水处理回收系统，其特征在于，

所述锅炉节能器包括外筒，所述外筒上设有进水口和出水口，在所述外筒内设有换热管，所述换热管的两端分别与所述进水口和所述出水口连接，所述外筒的侧壁上开设有烟气进口和烟气出口，所述外筒的烟气进口用于与所述锅炉的出烟口连接；所述第一凝结水汇集池设在所述外筒的底部，并与所述外筒内连通。

3.如权利要求2所述的燃气锅炉烟气凝结水处理回收系统，其特征在于，

在所述换热管的外壁上设有多个翅片。

4.如权利要求2所述的燃气锅炉烟气凝结水处理回收系统，其特征在于，

所述锅炉节能器还包括第一支座，所述第一支座固接于所述外筒的底部，并用于承托所述第一凝结水汇集池。

5.如权利要求1所述的燃气锅炉烟气凝结水处理回收系统，其特征在于，

在所述空气管道的两侧设有同轴布置的空气进口和空气出口，所述烟气管道的两端口分别为同轴布置的烟气进口和烟气出口，所述空气进口的轴线垂直于所述烟气管道的烟气进口的轴线。

6.如权利要求1所述的燃气锅炉烟气凝结水处理回收系统，其特征在于，

所述空预器还包括第二支座，所述第二支座固接于所述空气管道的底部。

7.如权利要求1所述的燃气锅炉烟气凝结水处理回收系统，其特征在于，

所述加药装置包括药剂存储箱，所述药剂存储箱的底部通过连接管与所述输送管道能通断的连接。

8.如权利要求7所述的燃气锅炉烟气凝结水处理回收系统，其特征在于，

在所述连接管上设有开关阀。

9.如权利要求8所述的燃气锅炉烟气凝结水处理回收系统，其特征在于，

在所述输送管道上且位于所述凝结水泵和所述加药装置之间还设有PH检测仪和流量计。

10.如权利要求9所述的燃气锅炉烟气凝结水处理回收系统，其特征在于，

所述燃气锅炉烟气凝结水处理回收系统还包括控制器，所述控制器与所述PH检测仪、所述流量计和所述开关阀均电连接，并能根据所述PH检测仪和所述流量计检测的数据控制所述开关阀的开度。