[发明专利]一种锅炉烟气余热深度回收装置

说明书

本发明涉及一种锅炉烟气余热深度回收装置，包括锅炉、汽水换热器、烟气‑水换热器、空气‑水换热器和空气再热器；锅炉的烟气出口连接汽水换热器的烟气进口，汽水换热器的烟气出口连接烟气‑水换热器的烟气进口，空气‑水换热器的空气出口连接空气再热器的空气进口，空气再热器的空气出口连接锅炉的空气进口；汽水换热器的一出水口用于向外溢流，另一出水口连接锅炉的进水口，锅炉的出水口经热网连接汽水换热器的回水进口；烟气‑水换热器的一出水口用于向外溢流，另一出水口连接空气‑水换热器的进水口，空气‑水换热器的出水口连接烟气‑水换热器的进水口。本发明可以提高烟气露点温度，回收更多烟气余热，同时降低燃烧温度，降低NOx排放。

技术领域

本发明涉及一种能源回收装置，特别是关于一种用于锅炉烟气余热回收、减少氮氧化物排放的锅炉烟气余热深度回收装置，属于能源技术领域。

背景技术

天然气、油、生物质等燃料含有大量氢元素，锅炉燃烧产生大量水蒸气，如1m³天然气燃烧会产生1.55kg水蒸气，潜热量约为3600kJ，占天然气低位发热量的10％，但这部分热量往往随着烟气直接排到大气中，造成烟气余热的浪费。因此，若能将烟气温度降到露点以下并回收该部分潜热，对节省燃料消耗有重要作用，另一方面，锅炉燃烧产生的烟气中含有大量氮氧化物NO_x，会造成空气污染，所以，采取有效措施减少锅炉烟气的NO_x排放对社会的可持续发展有十分重要的意义。

现已推广应用的技术主要通过利用不同的冷源回收烟气余热，包括利用热网回水和空气通过间壁式换热器与烟气换热、利用电热泵或者吸收式热泵制得冷水与烟气换热。

除了寻找不同的冷源回收烟气余热，也有技术通过给助燃空气加湿，提高空气等效热容，回收更多烟气余热。现有技术公开了一种锅炉烟气深度热回收装置，包括锅炉、烟气-回水换热器和热回收装置，热回收装置利用烟气与空气间壁式换热，同时利用烟气冷凝水对空气进行喷淋加湿来提高空气的等效热容，从而实现更大的换热量。现有技术还公开了一种冷凝锅炉烟气余热回收装置，在冷凝锅炉烟气出口设置烟气喷淋换热塔与空气喷淋换热塔，锅炉烟气进入烟气喷淋换热塔降温减湿排出，空气经过空气喷淋换热塔升温加湿后进入燃烧器助燃，烟气喷淋换热塔的热水进入空气喷淋换热塔与空气换热后，返回烟气干燥器与烟气换热。空气加湿能提高锅炉烟气的露点，增大空气等效热容，同时能降低燃烧温度，减少NO_x的形成。

但是，这些技术并未考虑空气加湿对燃烧的影响。当空气被升温加湿后，空气相对湿度很高，常为饱和湿空气，所以从换热器流至燃烧器中容易降温产生冷凝水。同时，空气被加湿后易携带水滴流至燃烧器，这些冷凝水或携带的水滴会对燃烧产生不良影响，使燃烧不稳定，火焰熄灭，系统无法运行。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种既能通过给助燃空气加湿，增大空气等效热容，回收更多烟气余热，又能解决空气水滴使燃烧不稳定问题的锅炉烟气余热深度回收装置。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种锅炉烟气余热深度回收装置，其特征在于，该装置包括锅炉、汽水换热器、烟气-水换热器、空气-水换热器和空气再热器；所述锅炉的烟气出口连接所述汽水换热器的烟气进口，所述汽水换热器的烟气出口连接所述烟气-水换热器的烟气进口，所述空气-水换热器的空气出口连接所述空气再热器的空气进口，所述空气再热器的空气出口连接所述锅炉的空气进口；所述汽水换热器的一出水口用于向外溢流，所述汽水换热器的另一出水口连接所述锅炉的进水口，所述锅炉的出水口经热网连接所述汽水换热器的回水进口；所述烟气-水换热器的一出水口用于向外溢流，所述烟气-水换热器的另一出水口连接所述空气-水换热器的进水口，所述空气-水换热器的出水口连接所述烟气-水换热器的进水口。

在一个优选的实施例中，所述空气再热器的热源侧进口连接所述锅炉出水口的一股支流，所述空气再热器的热源侧出口连接汇入所述锅炉的出水口，再一并连入热网。