[发明专利]一种天然气锅炉烟气消白及余热回收系统

权利要求书

1.一种天然气锅炉烟气消白及余热回收系统，其特征在于，由燃气锅炉本体（1）、燃烧器（2）、省煤器（3）、冷凝器（4）、烟气余热回收机组（5）、换热层（6）、水质调节装置（7）、板式换热器（8）、全热空预器（9）、空气过热器（10）、热泵机组（11）、热泵冷凝器（12）、热泵蒸发器（13）、鼓风机（14）、再循环烟道（15）、余热水溢水管（16）和相应的管道组成；

所述燃气锅炉本体（1）的尾部烟道从左向右依次安装有省煤器（3）和冷凝器（4），所述省煤器（3）和冷凝器（4）之间连接有再循环烟道（15），所述再循环烟道（15）的一端与鼓风机（14）相连通，所述燃气锅炉本体（1）的内部安装有燃烧器（2），所述燃烧器（2）的输入端安装有鼓风机（14），所述烟气余热回收机组（5）和全热空预器（9）的内部均安装有换热层（6），所述烟气余热回收机组（5）的内部的换热层（6）分为上下两段，所述全热空预器（9）和烟气余热回收机组（5）中均设置有冷却水，所述燃气锅炉本体（1）通过旁通阀与冷凝器（4）和烟气余热回收机组（5）相连接，所述热泵机组（11）的内部从上向下依次安装有热泵冷凝器（12）和热泵蒸发器（13）。

2.根据权利要求1所述的一种天然气锅炉烟气消白及余热回收系统，其特征在于，其工作流程包括以下步骤：

S1、通过鼓风机（14）将外部的助燃空气抽入到全热空预器（9）中，同时全热空预器（9）通过锅炉尾部烟道排出的携带热量的烟气对助燃空气进行加温加湿；

S2、助燃空气加温加湿后再经过空气过热器（10）加热，得到5～8℃的温升，并将其相对湿度降至80%以下；

S3、经过空气过热器（10）加热后的助燃空气通过鼓风机（14）抽入到燃烧器（2）内与天然气混合燃烧；

S4、S3步骤中燃烧产生的烟气一部分烟气通过再循环烟道（15）重新回到燃烧器（2）中进行燃烧，由于通过旁通阀将冷凝器（4）旁通掉，另一部分烟气直接进入到烟气余热回收机组（5）内部的冷却水中，冷却水吸热升温，形成一级余热水，一级余热水再经过水质调节装置（7）后，去除烟气中的微量可溶盐和SO₂；

S5、去除微量可溶盐和SO₂的一级余热水再进入板式换热器（8）中，通过进入板式换热器（8）与外部的热网回水进行换热，换热后的低温一级余热水一部分回流到烟气余热回收机组（5）内部的下段换热层6中再次进行换热，另一部分低温一级余热水进入全热空预器（9）中进行换热，获得更低温度的二级余热水，通过余热水溢水管（16）可以排出过量的一级余热水；

S6、全热空预器（9）中的二级余热水再进入热泵机组（11）内部的热泵蒸发器（13）中被汲取热量，最终制得16℃左右的低温水，低温水被送至烟气余热回收机组（5）的上段换热层（6）中进行换热，最终将烟气降至20℃以下；而热泵机组（11）从二级余热水中汲取的热量经过热泵机组（11）内部的热泵冷凝器（12）放热后，由外部的热网回水吸收，并与经过板式换热器8换热后的热网回水共同进入燃气锅炉本体（1）中加热。

3.根据权利要求1所述的一种天然气锅炉烟气消白及余热回收系统，其特征在于，所述空气过热器（10）的热源可采用热网供水，且空气过热器（10）的换热方式可以采用间壁式换热。

4.根据权利要求1所述的一种天然气锅炉烟气消白及余热回收系统，其特征在于，所述烟气余热回收机组（5）和全热空预器（9）中的换热层（6）可以采用雾化喷嘴或规整填料，当采用雾化喷嘴时，需配套除雾器。

5.根据权利要求2所述的一种天然气锅炉烟气消白及余热回收系统，其特征在于，所述S1步骤中的助燃空气加温加湿后的体积膨胀量及含水量不超过燃烧器（2）的最大限值。

6.根据权利要求2所述的一种天然气锅炉烟气消白及余热回收系统，其特征在于，所述S4步骤中水质调节装置（7）采用加碱中和或多层滤膜的方式过滤烟气中的微量可溶盐和SO₂。

7.根据权利要求2所述的一种天然气锅炉烟气消白及余热回收系统，其特征在于，所述S1步骤中全热空预器（9）通过气-水逆流换热的方式对进入的助燃空气进行加温加湿；所述S4步骤中烟气余热回收机组（5）采用气-水直接换热方式进行换热。