[实用新型]一种降低燃气锅炉NOx排放的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及燃气锅炉技术领域，具体地说是一种降低燃气锅炉NOx排放的系统。

背景技术

燃气锅炉以天然气或者其他清洁燃料气为燃料产生蒸汽或者热水，广泛应用于工业蒸汽、居民供热等。随着我国环保要求越来越高，对燃气锅炉的NOx排放要求也越来越高。以北京为例，燃气锅炉NOx排放从2017年起，新建锅炉需低于30mg/Nm³。常规的锅炉燃烧器难以达到此标准，在采用预混燃烧，分级燃烧等低NOx燃烧技术的基础上，还必须采用如烟气再循环等技术辅助降低NOx排放。烟气再循环虽然能辅助降低NOx排放，但是其缺点也很明显：烟气循环风机增加电耗；大量的烟气循环影响燃烧稳定性；随着烟气循环量的增加，降NOx的效果会降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种降低燃气锅炉NOx排放的系统，可以降低NOx排放，同时不降低锅炉的效率。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种降低燃气锅炉NOx排放系统，包括燃气锅炉、燃料加热加湿器和烟气洗涤器，所述燃气锅炉包括空气供给管路和燃料气供给管路，所述燃料加热加湿器设置在燃气锅炉的燃料气供给管路上，所述燃气锅炉燃烧排出的烟气通入所述烟气洗涤器的底部，其特征在于，所述燃料加热加湿器包括靠近其顶部设置的热水雾化装置以及布置在所述热水雾化装置下部并延伸至所述燃料加热加湿器底部的加热器，其中，所述加热器的底部设置进水口，顶部设置排水口；所述燃料加热加湿器的顶部设置燃料气供给口，且所述燃料气供给口设置在所述热水雾化装置的上方；所述燃气锅炉的热水供应管路中的部分热水供应至所述热水雾化装置的进水口；所述加热器顶部排出的低温水供应至所述烟气洗涤器的顶部，所述烟气洗涤器底部排出的热水供应至所述加热器底部的进水口。

优选地，所述燃气锅炉的空气供给管路上设有风机，空气在所述风机的驱动下通入所述燃气锅炉中。

优选地，所述燃气锅炉为热水锅炉或蒸汽锅炉，包括锅炉给水管路以及热水供应管路，所述热水供应管路上设置分流器Ⅰ，所述热水供应管路中的热水经分流器Ⅰ分流后部分供应至所述燃料加热加湿器。

优选地，所述热水雾化装置的供水管路上设有水泵，所述燃气锅炉热水供应管路中的热水经分流器Ⅰ分流后，在所述水泵的驱动下供应至所述热水雾化装置的进水口。

优选地，所述燃料加热加湿器中的加热器至少为两个，一个为设置上方的上段加热器，另一个为设置在所述上段加热器下方的下段加热器；并且，所述烟气洗涤器中的喷雾装置至少为两个，一个为设置在所述烟气洗涤器顶部的低温水喷雾装置，另一个为设置在所述烟气洗涤器中部的中温水喷雾装置。

优选地，所述烟气洗涤器底部排出的热水经循环泵Ⅰ升压后供应至所述下段加热器底的进水口。

优选地，所述下段加热器顶部排出的中温水经过分流器II分成两路，一路在循环泵Ⅱ的驱动下供应至所述烟气洗涤器中部的中温水喷雾装置，另一路在循环泵III的驱动下供应至所述上段加热器底部的进水口，所述上段加热器顶部排出的低温水在循环泵IV的驱动下供应至所述烟气洗涤器顶部的低温水喷雾装置。

优选地，所述燃料加热加湿器的底部设置排水口，该排水口通过管路与所述热水雾化装置的进口连通，并且二者之间的连通管路上设置循环水泵。用以调节所述燃料加热加湿器内部的循环水量，并可保证所述上段加热器和下段加热器外表面的充分湿润，增加传热传质面积。

本实用新型的技术原理是：通过提高燃料的湿度，即增加燃料中的水蒸气含量，实现降低NOx排放的目的。本实用新型提高燃料湿度的原理是：先往燃料中喷入水，此时由于燃料温度较低，喷入的水主要以液态存在，只有少量的水可能蒸发到燃料中，燃料与水形成气液混合物；然后对燃料与水的气液混合物加热，混合物受热以后，液体水逐渐蒸发进入气相，使得燃料湿度温度提高，燃料中的水蒸气分压也逐步提高，直至燃料中的水完全蒸发，燃料与水的气液混合物完全转变为气相，再进一步加热，使得被加湿以后的燃料成为过热气体。燃料与水的混合物的蒸发过程是一个变温蒸发的过程，随着燃料湿度的提高，水蒸气分压提高，水的相变温度也逐步提高。该变温蒸发过程仅需较低温度的加热热源就可以实现。在实用新型中，提供燃料加湿所需的热量来自锅炉尾部排烟的余热回收。