[发明专利]锅炉烟道闭环系统

说明书

本发明涉及锅炉燃烧和除尘。

现有锅炉的烟气是经除尘后通过烟囱排入大气，除尘器只能除掉10微米以上大颗粒灰尘，大量微尘及二氧化硫、二氧化碳、碳氢化物及氮氧化物等有害气体都排入了大气，导致了严重的大气污染，从而造成酸雨加重，“温室效应”影响了整个气候的变化。根据国家环境保护局对60个城市的调查，32个北方城市大气总悬浮微粒日平均浓度为860微克/米³，有的甚至超过1000微克/米³，28个南方城市日平均浓度为450微克/米³。二氧化硫的浓度也很高，据对72个城市调查，37个北方城市年日平均浓度为89微克/米³，采暖期则为非采暖期的两倍以上，35个南方城市为93微克/米³。在对54个城市进行酸雨监测中，发现45个城市出现酸雨，尤以重庆、贵阳和南昌三个地区严重，全年降水中有80%以上是酸雨，并呈上升趋势。上述情况说明，我国大气污染程度已处于世界发达国家五六十年代公害最严重的时期，特别是采暖期，有些北方城市大气污染的状况实际上已达到伦敦烟雾事件的起始值，如果遇到不利于扩散的气象条件，很可能会发生重大污染事件。上述大气的污染中，燃料燃烧的污染物约占全部污染的70%，而煤燃烧的污染物又约占燃料燃烧污染物的95%以上，燃煤污染物主要来源于各种锅炉，据有关资料介绍，工业锅炉燃煤的各种污染物量为：一氧化碳1.36公斤/吨，碳氢化物0.45公斤/吨，氮氧化物9.08公斤/吨，二氧化硫16.0S公斤/吨（S为煤的含硫量，无烟煤S＝1，烟煤S＝1～3，褐煤S＞4），锅炉烟气对大气环境的污染已成为世界上急待解决的问题。

本发明的目的是设法彻底解决锅炉烟气对大气环境的污染，并提高锅炉的热效率，以节省能源，发明的任务是把锅炉和烟道构成一种闭环系统，在系统内部除掉灰尘和有害气体，并充分利用烟气中的热能以提高锅炉的热效率，一举达到除害和节能的双重目的。

本发明任务的实施方案如下：图1是锅炉烟道闭环系统的工作原理图，锅炉烟气通过管道进入热交换器（是发明人的87213854.2号专利，其构造见附图2），在热交换器中把来自鼓风机的冷空气加温，将烟气中大碳粒除掉，升温后的空气经管道送回锅炉，一次风升温后可以改善锅炉的燃烧条件，烟气除尘后由引风机加速经管道进入曝气池，曝气池内保持一定量的Na₂CO₃的水溶液，池体结构见附图3或5，在池中可脱掉全部微尘和有害气体，SO₂、CO₂和氮氧化物的化学反应方程如下：

曝气池中水溶液经烟气加温后一部分形成水蒸汽，把水蒸汽再输入一次风管路，由于水蒸汽中氧气含量很大，这就达到了富氧一次风的目的，又一次改善了燃烧条件提高了锅炉的热效率。烟气不断重复上述循环，就构成了烟气的闭路循环。

根据现有锅炉情况，本发明还可采用附图4所示的烟气半闭环系统，烟气入曝气池脱掉微尘和有害气体，由曝气池出来的水蒸汽不进入一次风管路而直接排入大气，虽然减少了对一次风的富氧效果和对锅炉的热效率，但无微尘和有害气体排入大气，同样解决了锅炉对大气的污染问题。

本发明把锅炉、热交换器、曝气池用管路连成闭环系统或半闭环系统，在系统内除掉了烟气的灰尘和有害气体，解决了长期未能解决的锅炉烟气对大气环境的污染，同时又充分利用了烟气的热能提高了锅炉的热效率，实测结果表明可提高锅炉热效率20～25%，节煤25～30%，另外本发明的锅炉取消了现有锅炉的烟囱和除尘器，减少了锅炉的造价，因此本发明不仅有较大的经济效益，还具有极深远的社会效益，可做为工业锅炉、电站锅炉、取暖锅炉、茶炉和工业窑炉，还可以做为船上或其它移动式锅炉，具有广泛的适用价值。

附图说明：