[发明专利]燃气锅炉余热回收系统及回收方法

说明书

技术领域

本发明属于锅炉余热回收领域，特别是涉及一种燃气锅炉余热回收系统及回收方法。

背景技术

为改善城市的空气质量，使用清洁能源已是一种趋势，近年来，随着西气东输等大型管道输送工程的投运，天然气的消耗与日俱增。2000-2010年，中国天然气消耗量年均增长16%，2010年消耗量达1070亿立方米，中国已成为世界第四大天然气消费国。国际能源署预测，2030年中国天然气消耗量将达到约3310亿立方米，成为世界第二大天然气消费国，占世界消耗总量的7%。截止2012年底，我国的天然气消费市场已经扩展到30个省、市、区，天然气消费量超过10亿立方米的省、市、区达到20个，其中一半为国产天然气，一半则为进口管道天然气和液化天然气。

据有关资料统计，我国现有燃煤锅炉49万台，年消耗原煤6亿吨，占我国原煤消耗的20%，2010年燃煤工业锅炉SO2排放1000万吨，Nox排放200万吨，粉尘排放200万吨，废渣9000万吨，是我国仅次于发电的第二大燃煤污染源。面对哥本哈根会议我国政府做出的承诺和“十二五”规划指标的约束，光靠现有节能和环保技术对燃煤锅炉改造已经不能解决，可靠也可行的办法就是转换能源结构，用燃油气或新能源替代燃煤。目前，我国天然气消费主要集中在工业和生活消费两个领域，工业消费包括化工、工业燃料、发电等，占天然气消耗的80%，随着能源价格水平的不断攀升，研究天然气利用的节能技术势在必行，市场前景广阔。

天然气中含有大量氢元素，燃烧产生大量水蒸汽。每1Nm3天然气燃烧后可以产生1.55KG水蒸汽，具有可观的汽化潜热，大约为3700KJ,占天然气的低位发热量的10%左右。目前供暖用的天然气热水锅炉的排烟温度一般在200℃，而工业企业用于生产的燃气蒸汽锅炉一般在200-240℃，在此温度下，高温烟气也带走大量显热，一起形成较大的排烟损失，同时水蒸汽不能冷凝放出热量，随烟气排放，热量被白白浪费，锅炉热效率一般只能达到85%～92%（按天然气低位发热量计算）。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、操作简便、提高锅炉热效率、节约能源的燃气锅炉余热回收系统及回收方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种燃气锅炉余热回收系统，包括主烟道、主烟囱，主烟道一端与锅炉排烟口连接，另一端与主烟囱相通，还包括旁路烟道、锅炉省煤器、空气预热器、冷凝式换热器、旁路烟囱，主烟道上安装烟道蝶阀，烟道蝶阀前方的主烟道上并联旁路烟道，旁路烟道上依次串联旁路烟道蝶阀、锅炉省煤器、空气预热器、冷凝式换热器，旁路烟道与旁路烟囱相通，锅炉省煤器的换热管的进水口通过供水管道与水箱相连，供水管道上串联锅炉供水泵，换热管的出水口通过管路与锅炉相通，空气预热器的换热管的进气口通过管路与风机相通，出气口通过管路与锅炉助燃空气进气管相通，冷凝式换热器的换热管的进水口通过下降管与水箱相通，出水口通过上升管与水箱相通，上升管上串联循环水泵。

本发明燃气锅炉余热回收系统，其中所述冷凝式换热器的底部通过排污管与冷凝水箱连通，排污管上安装排污阀。

本发明燃气锅炉余热回收系统，其中所述供水管道上在锅炉供水泵的前方还依次串联除氧水泵、热力除氧器。

本发明燃气锅炉余热回收系统，其中所述锅炉省煤器采用H型鳍片管式省煤器。

本发明燃气锅炉余热回收系统，其中所述空气预热器采用热管式空预器。

本发明燃气锅炉余热回收系统，其中所述冷凝式换热器的换热管采用轧制铝翅片管。

本发明还提供了一种燃气锅炉余热回收方法，包括以下步骤：

（1）燃气锅炉排出的高温烟气经旁通烟道进入锅炉省煤器，同时水箱内的水在锅炉水泵作用下，被送至锅炉省煤器，高温烟气与水进行热交换后降温，被加热后的水进入锅炉内；

（2）一次降温后的烟气进入空气预热器内，同时在风机作用下，助燃空气进入空气预热器内，烟气与助燃空气进行热交换后再一次降温，被加热后的助燃空气进入锅炉助燃空气进气管，

（3）二次降温后的烟气进入冷凝式换热器内，同时水箱内的水进入冷凝式换热器内，烟气与水进行热交换后再一次降温，并产生冷凝水，低温烟气从旁路烟囱排出，被加热后的水在循环水泵作用下，送回至水箱内。

本发明燃气锅炉余热回收方法，其中步骤（3）中，所述冷凝水通过冷凝式换热器底部的排污管排至冷凝水箱内，处理后回收利用。

本发明燃气锅炉余热回收方法，其中步骤（1）中，所述水箱内的水在除氧水泵作用下，被送至热力除氧器内除氧后，在锅炉供水泵作用下，被送至锅炉省煤器。