[发明专利]燃气锅炉系统

说明书

技术领域

本发明涉及天然气锅炉节能减排技术领域，尤其是涉及一种燃气锅炉系统。

背景技术

当前的中国愈发重视社会各领域的节能减排，虽然近几年对氮氧化物的排放标准限制愈发重视，目前工业领域大型燃煤锅炉烟气的脱硝处理已较为普遍，相应技术也较为成熟，虽然排入大气中的氮氧化物含量也满足我国最新的排放标准，但这些工业领域的大型燃煤锅炉烟气的脱硝处理一般均是采用还原NO的方式，并且主要是针对大型燃煤锅炉产生的高氮氧化物含量的烟气，脱硝成本比较高昂，并且目前的大型燃煤锅炉经过空预器后的低品位烟气热能没有回收利用或者说没有尽最大可能地回收利用，主要是因为燃煤锅炉排放烟气中的颗粒物过多和较强的酸性成分等因素会对余热回收设备造成腐蚀、堵塞，从而降低了设备的使用寿命，增加了系统的运行成本，大大增加了企业的综合成本，所以目前燃煤锅炉排放烟气中的余热利用受到了很大的限制。

与燃煤锅炉不同，燃气锅炉是以可燃气体(如天然气)为燃料的锅炉设备。对于中小型的天然气锅炉，其燃料的主要成分为甲烷，属于清洁能源，锅炉排烟基本无尘，而且二氧化硫含量极低。其燃烧产物主要为二氧化碳和水，还包括大量的氮气和少量的氮氧化物。在环保要求标准日益提高的前提下和城市大型集中供热为发展趋势的大形势下，燃气锅炉相比燃油锅炉和燃煤锅炉有更大的发展前景。

然而对于一些中小型的燃气锅炉中的脱硝处理，目前仍是一片空白，这是由于中小型的天然气锅炉中产生的烟气中氮氧化物的含量相对较低，如果采用传统的较为成熟的脱硝设备对其进行脱硝处理，则会大大增加投资和运行成本，进而造成燃气锅炉烟气脱硝成本高但效益低的现状，难以推广使用。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种燃气锅炉系统，在实现完整、可持续脱硝的同时，又能够对燃气锅炉排放烟气中的余热和冷凝水进行深度回收利用。

根据本发明的一个方面，提供了一种燃气锅炉系统，包括：炉体，具有用于排放燃烧烟气的烟气排出口；催化反应器，布置在炉体内，用于促使烟气中的NO在从烟气排出口排出之前被氧化为NO₂；烟气排放管路，布置在炉体的外部并与炉体的烟气排出口连接，用于接收来自炉体排放的烟气并将其排放至大气中；布置在烟气排放管路中的烟气余热利用装置，用于接收炉体排放的烟气并使得烟气与第一介质换热，以加热第一介质并冷却烟气，从而从烟气中析出冷凝水；以及布置在烟气排放管路中且位于烟气余热利用装置下游的烟气再冷装置，用于对从烟气余热利用装置排出的烟气进一步冷却；其中，在工作时，由冷凝水吸收烟气中的NO₂。

进一步地，还包括冷凝水储水箱，布置成与烟气排放管路连通，用于接收冷凝水。

进一步地，还包括与冷凝水储水箱连接的水处理装置，用于对冷凝水储水箱中冷凝水进行相应的水处理。

进一步地，还包括系统补水箱，用于经由补水管路向炉体提供系统补水，其中，系统补水箱与水处理装置相连接，用于接收来自水处理装置的经处理的冷凝水并将其作为系统补水的至少一部分。

进一步地，还包括布置在补水管路与烟气余热利用装置之间的低温回路，用于将补水管路中的系统补水作为第一介质提供至烟气余热利用装置，并将经加热后的系统补水返回至炉体。

进一步地，烟气排放管路包括第一竖向延伸段，烟气余热利用装置布置在第一竖向延伸段中。

进一步地，烟气排放管路还包括第二横向延伸段，第二横向延伸段的一端与第一竖向延伸段的下端邻接；其中，烟气再冷装置布置在第二横向延伸段处，并且，冷凝水储水箱布置成与第二横向延伸段连通，用于从第二横向延伸段接收冷凝水。

进一步地，烟气再冷装置为与第二横向延伸段连通的再冷管路，用于向第二横向延伸段输入低温的第二介质；可选地，第二介质为空气。

进一步地，烟气排放管路包括：第一横向延伸段，第一横向延伸段从炉体的烟气排出口延伸至第一竖向延伸段的上端；和/或第二竖向延伸段，第二竖向延伸段的下端与第二横向延伸段的另一端邻接。

进一步地，炉体内部设置有前烟箱，催化反应器布置在前烟箱内；或者炉体内部设置有换热管，催化反应器为具有与换热管相匹配的形状的催化剂。