專利名稱：低碳微排放節能減排鍋爐一體化系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種低碳微排放節能減排鍋爐一體化系統。
背景技術：
鍋爐作為重要的熱能設備廣泛應用于工業和民用多個領域。由于其燃燒煤等燃 料，因此其排放造成的二氧化碳及二氧化硫等污染成為目前環保領域的問題，目前的大型 鍋爐都需要通過煙囪進行高空排放，以減少對生活空間的污染，煙囪不僅影響城市整體的 美觀，而且浪費寶貴的土地資源；另外，鍋爐燃燒后的高溫煙氣直接排放，不僅浪費了大量 熱能，造成能源浪費，而且還帶來環境的熱污染，因此鍋爐的節能問題也十分重要；目前，還 沒有將鍋爐燃燒后排放的煙氣進行二次燃燒的一體化系統。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種熱能綜合利用 率高、環保性好、具有發電、供汽、供熱功能的低碳微排放節能減排鍋爐一體化系統。本實用新型所采用的技術方案是本實用新型包括鍋爐本體、汽包、換熱器，所述 汽包與所述換熱器通過循環加熱管路組成熱水加熱循環回路，所述低碳微排放節能減排鍋 爐一體化系統還包括預熱器、省煤器、過熱器、汽輪機、發電機、煙氣二次燃燒裝置、脫硫除 塵裝置、鼓風機、煙氣引風機，所述省煤器通過鍋爐給水管路與所述汽包的進水口相連接， 所述鼓風機通過送風管路將空氣送入所述預熱器處，所述汽包的蒸汽出口與所述過熱器相 連接再通過過熱蒸汽管路與所述汽輪機的蒸汽入口相連接，所述汽輪機的蒸汽出口連接低 壓蒸汽管路并送至低壓蒸汽用戶端，所述發電機與所述汽輪機相聯，所述鍋爐本體的煙道 出口連接煙氣管路，所述煙氣引風機設置于所述煙氣管路上并將煙氣依次送至所述煙氣二 次燃燒裝置、所述脫硫除塵裝置處理后排放。所述低碳微排放節能減排鍋爐一體化系統還包括富氧送風裝置，所述富氧送風裝 置通過所述送風管路將富氧空氣送入所述換熱器及所述預熱器處。所述煙氣二次燃燒裝置包括用于對煙氣中大顆粒進行分離處理的預分離器、用于 通過燃氣對煙氣進行燃燒的燃燒室、用于將所述預分離器分離的大顆粒送入所述燃燒室的 送料風機、用于將所述預分離器分離的大顆粒進行噴射的氣固噴射器、用于供給燃氣進行 燃燒的燃氣噴嘴，所述預分離器上設有煙氣入口，所述燃燒室上設有煙氣出口，所述預分離 器與所述燃燒室之間連接有煙氣通道。所述脫硫除塵裝置為雙級濕法除塵器，包括塔體、沉淀池、循環泵，所述塔體的底 部為水池，所述沉淀池與所述塔體底部的水池相連通，所述塔體內空間分為一級噴淋室、二 級噴淋室，所述一級噴淋室與所述二級噴淋室之間設有擋風水簾，所述一級噴淋室內設有 噴淋器，所述一級噴淋室上設有入口，所述二級噴淋室內設有多層設置的旋流板，所述二級 噴淋室的頂部設有排放口，所述塔體上設有清洗孔，所述沉淀池的出口與所述循環泵相連 接并通過管路通往所述旋流板。[0008]所述一級噴淋室上的所述入口處設有喉部。所述喉部為為S形。進入所述省煤器前的所述鍋爐給水管路上依次設有水軟化處理裝置、除氧器。所述汽輪機為背壓式汽輪機。所述富氧送風裝置采用膜分離制氧裝置或磁空分富氧裝置。所述富氧送風裝置產生的富氧空氣中氧氣的體積分數為25% 30%。本實用新型的有益效果是由于本實用新型包括預熱器、省煤器、過熱器、汽輪機、 發電機、煙氣二次燃燒裝置、脫硫除塵裝置、鼓風機、煙氣引風機，所述省煤器通過鍋爐給水 管路與所述汽包的進水口相連接，所述鼓風機通過送風管路將空氣送入所述預熱器處，所 述汽包的蒸汽出口與所述過熱器相連接再通過過熱蒸汽管路與所述汽輪機的蒸汽入口相 連接，所述汽輪機的蒸汽出口連接低壓蒸汽管路并送至低壓蒸汽用戶端，所述發電機與所 述汽輪機相聯，所述鍋爐本體的煙道出口連接煙氣管路，所述煙氣引風機設置于所述煙氣 管路上并將煙氣依次送至所述煙氣二次燃燒裝置、所述脫硫除塵裝置處理后排放，本實用 新型綜合利用了背壓發電技術、煙氣二次燃燒技術、無煙 低溫排放技術，相比傳統的鍋爐 燃燒與熱能利用技術具有十分明顯的優越性，預處理合格的水經所述省煤器進行加熱后再 進入所述汽包，所述省煤器使得煙氣的余熱得到第一次利用；所述鼓風機將空氣送至所述 預熱器加熱后送入爐膛，煙氣的余熱得到第二次利用；熱回收技術使排放余熱得到了二次 利用，降低了排放溫度，提高了爐膛內燃燒溫度同時提高了鍋爐的進水溫度，有顯著的節能 效果；水在所述汽包內加熱蒸發成中壓蒸汽，中壓蒸汽經所述過熱器進一步加熱為過熱蒸 汽，過熱蒸汽進入所述汽輪機并帶動所述發電機進行發電，利用鍋爐和熱用戶之間蒸汽的 小壓差背壓發電，熱能的綜合利用效率高，發電成本低，按人民幣400元購1噸5000大卡/ 公斤的標準煤計算，發電成本僅為0. 15 0. 25元/度電；所述汽輪機做功后排出低壓蒸汽 送至低壓蒸汽用戶端進行供汽、供熱；鍋爐燃燒后的煙氣進入所述煙氣管路，經所述煙氣引 風機進入所述煙氣二次燃燒裝置，未曾燃盡的煙氣進行充分燃燒后進入所述脫硫除塵裝置 再一次經脫硫除塵處理后排放，有效地控制了煙塵和有害物質，最終將煙氣進一步凈化后 可直接排放到空氣中，因此本實用新型不需要使用傳統的煙囪進行高空排放，煙氣二次燃 燒技術和無煙 排放技術從根本上實現了鍋爐高效、潔凈燃燒，有效地控制了煙塵和有害 物質對環境、對人類的危害，故本實用新型熱能綜合利用率高、環保性好、具有發電、供汽、 供熱功能，是一種低碳微排放節能減排鍋爐一體化系統；由于本實用新型還包括富氧送風裝置，所述富氧送風裝置通過所述送風管路將富 氧空氣送入所述換熱器及所述預熱器處，所述富氧送風裝置產生的富氧空氣與所述鼓風機 送入爐膛的空氣混合有利于充分燃燒，可以使煙氣中攜帶的固體未燃盡物充分燃燒，排煙 黑度降低，分解和形成的可燃有害氣體充分燃燒，減少有害氣體的產生，降低空氣過剩系 數，提高火焰溫度，加快燃燒速度與促進燃燒完全，降低燃料的燃點溫度，提高爐膛爐溫，可 以使燃料得到充分的利用，減少燃燒后的煙氣量，降低排煙溫度，減少熱污染，大幅度提高 燃燒效率，實現節能減排，極大地發揮了燃料的熱潛能，可以達到5 20%的節能效果，故 本實用新型節能、環保、減排效果更好。
圖1是本實用新型實施例的各部分的連接關系示意圖；圖2是本實用新型實施例的煙氣二次燃燒裝置的結構示意圖；圖3是本實用新型實施例的脫硫除塵裝置的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實施例包括鍋爐本體1、汽包2、換熱器3、預熱器4、省煤器5、過熱 器6、汽輪機7、發電機8、煙氣二次燃燒裝置9、脫硫除塵裝置10、鼓風機11、富氧送風裝置 12、煙氣引風機13，所述汽包2與所述換熱器3通過循環加熱管路21組成熱水加熱循環回 路，所述省煤器5通過鍋爐給水管路20與所述汽包2的進水口相連接，所述省煤器5吸收的 是比較低溫的煙氣，降低了煙氣的排煙溫度，減少排煙損失，節省燃料，提高了效率，給水溫 度提高了，進入所述汽包2就會減小壁溫差，熱應力相應的減小，延長所述汽包2使用壽命， 進入所述省煤器5前的所述鍋爐給水管路20上依次設有水軟化處理裝置14、除氧器15，所 述鼓風機11通過送風管路M將空氣送入所述預熱器4處的爐膛內，所述富氧送風裝置12 通過所述送風管路M將富氧空氣送入所述換熱器3及所述預熱器4處的爐膛內，所述預熱 器4用于提高鍋爐的熱交換性能，降低能量消耗，所述富氧送風裝置12采用膜分離制氧裝 置，當然也可以采用磁空分富氧裝置等其它富氧裝置，所述富氧送風裝置12產生的富氧空 氣中氧氣的體積分數為25% 30%，使用富氧燃燒技術可使氮氣量減少，空氣量及煙氣量 均顯著減少，火焰溫度隨著燃燒空氣中氧氣比例的增加而顯著提高，但氧濃度不宜過高，氧 氣的體積分數在25% 30%左右時最佳，所述富氧送風裝置12產生的富氧空氣與所述鼓 風機11送入爐膛的空氣混合有利于充分燃燒，可以使煙氣中攜帶的固體未燃盡物充分燃 燒，排煙黑度降低，分解和形成的可燃有害氣體充分燃燒，減少有害氣體的產生，降低空氣 過剩系數，提高火焰溫度，加快燃燒速度與促進燃燒完全，降低燃料的燃點溫度，提高爐膛 爐溫，可以使燃料得到充分的利用，減少燃燒后的煙氣量，降低排煙溫度，減少熱污染，大幅 度提高燃燒效率，實現節能減排，極大地發揮了燃料的熱潛能，可以達到5 20%的節能效 果，所述汽包2的蒸汽出口與所述過熱器6相連接再通過過熱蒸汽管路22與所述汽輪機7 的蒸汽入口相連接，所述汽輪機7為背壓式汽輪機，所述汽輪機7的蒸汽出口連接低壓蒸汽 管路23并送至低壓蒸汽用戶端，所述發電機8與所述汽輪機7相聯，所述鍋爐本體1的煙 道出口連接煙氣管路25，所述煙氣引風機13設置于所述煙氣管路25上并將煙氣依次送至 所述煙氣二次燃燒裝置9、所述脫硫除塵裝置10處理后排放。如圖2所示，本實施例的所述煙氣二次燃燒裝置9包括用于對煙氣中大顆粒進行 分離處理的預分離器90、用于通過燃氣對煙氣進行燃燒的燃燒室91、用于將所述預分離器 90分離的大顆粒送入所述燃燒室91的送料風機92、用于將所述預分離器90分離的大顆粒 進行噴射的氣固噴射器93、用于供給燃氣進行燃燒的燃氣噴嘴94，所述預分離器90上設有 煙氣入口 98，所述燃燒室91上設有煙氣出口 99，所述預分離器90與所述燃燒室91之間連 接有煙氣通道95。所述煙氣二次燃燒裝置9主要采用燃氣(天然氣、液化氣、生物質氣化燃 氣)產生局部高溫熱源，使煙氣中的未燃雜質進行徹底燃燒，其作用原理如同液化器灶具 上的鉻鎳絲節能網，燒紅的鉻鎳絲使經過其中的未曾充分燃燒的氣體進一步燃盡，達到節 能環保的功能和作用。
5[0021]如圖3所示，本實施例的所述脫硫除塵裝置10為雙級濕法除塵器，包括塔體80、 沉淀池82、循環泵87，所述塔體80的底部為水池，所述沉淀池82與所述塔體80底部的水 池相連通，所述塔體80內空間分為一級噴淋室81、二級噴淋室89，所述一級噴淋室81與所 述二級噴淋室89之間設有擋風水簾83，所述一級噴淋室81內設有噴淋器84，所述一級噴 淋室81上設有入口 101，所述二級噴淋室89內設有多層設置的旋流板85，所述二級噴淋室 的頂部設有排放口 102，所述塔體80上設有清洗孔86，所述沉淀池82的出口與所述循環泵 87相連接并通過管路通往所述旋流板85，所述一級噴淋室81上的所述入口 101處設有喉 部88，所述喉部88為S形，以增強噴霧除塵效果。所述脫硫除塵裝置10在所述一級噴淋室 81內按一定的角度噴霧，使煙氣煙塵得到加濕，煙氣自激下弧板上之水層，在上下弧板形成 的所述喉部88劇烈紊流、碰撞、聚凝，對大小塵粒捕集落入所述塔體80底部的水池，實現了 一級真正的除塵，且其獨立的除塵效率Π 95%，然后煙氣切向進入所述二級噴淋室89， 順著所述塔體80旋轉上升，在多層設置的所述旋流板85的加速和接力下，煙塵與經過充分 霧化的吸收液發生碰撞、附著、凝聚、離心分離等綜合性的作用，被甩到塔壁，隨水膜流入塔 底，最終達到除塵效果。本實用新型綜合利用了背壓發電技術、煙氣二次燃燒技術、無煙囪低溫排放技術、 富氧燃燒技術，相比傳統的鍋爐燃燒與熱能利用技術具有十分明顯的優越性，為新型高效 節能環保鍋爐的使用與推廣提供了一個有效實用的途徑。預處理合格的水經所述省煤器5 進行加熱后再進入所述汽包2，所述省煤器5使得煙氣的余熱得到第一次利用；所述鼓風機 11將空氣送至所述預熱器4處加熱后送入爐膛，煙氣的余熱得到第二次利用；熱回收技術 使排放余熱得到了二次利用，降低了排放溫度，提高了爐膛內燃燒溫度同時提高了鍋爐的 進水溫度，有顯著的節能效果；水在所述汽包2內加熱蒸發成中壓蒸汽，中壓蒸汽經所述過 熱器6進一步加熱為過熱蒸汽，過熱蒸汽進入所述汽輪機7并帶動所述發電機8進行發電， 利用鍋爐和熱用戶之間蒸汽的小壓差背壓發電，熱能的綜合利用效率高，發電成本低，按人 民幣400元購1噸5000大卡/公斤的標準煤計算，發電成本僅為0. 15 0. 25元/度電； 所述汽輪機7做功后排出低壓蒸汽送至低壓蒸汽用戶端進行供汽、供熱；鍋爐燃燒后的煙 氣進入所述煙氣管路25，經所述煙氣引風機13進入所述煙氣二次燃燒裝置9，未曾燃盡的 煙氣進行充分燃燒后進入所述脫硫除塵裝置10再一次經脫硫除塵處理后排放，有效地控 制了煙塵和有害物質，最終將煙氣進一步凈化后可直接排放到空氣中，因此本實用新型不 需要使用傳統的煙囪進行高空排放，煙氣二次燃燒技術和無煙囪排放技術從根本上實現了 鍋爐高效、潔凈燃燒，有效地控制了煙塵和有害物質對環境、對人類的危害，因此本實用新 型熱能綜合利用率高、環保性好、具有發電、供汽、供熱功能，是一種低碳微排放節能減排鍋 爐一體化系統。經測試，本實用新型的熱利用率可提高到95%以上，比傳統鍋爐節省燃料20% 左右；本實用新型的有害氣體排放顯著低于國家規定標準，經實驗檢測，煙塵排放濃度為 30mg/m3，遠低于國家標準80mg/m3，二氧化硫排放濃度為10mg/m3，遠低于國家標準900mg/ m3，煙氣黑度林格曼級< 1級，真正達到了低排放，高熱效，低能耗，高節能。本實用新型可廣泛應用于節能領域。
權利要求1.一種低碳微排放節能減排鍋爐一體化系統，包括鍋爐本體(1)、汽包O)、換熱器 (3)，所述汽包( 與所述換熱器C3)通過循環加熱管路組成熱水加熱循環回路，其特 征在于所述低碳微排放節能減排鍋爐一體化系統還包括預熱器G)、省煤器(5)、過熱器 (6)、汽輪機(7)、發電機(8)、煙氣二次燃燒裝置(9)、脫硫除塵裝置(10)、鼓風機(11)、煙氣 引風機(13)，所述省煤器( 通過鍋爐給水管路00)與所述汽包O)的進水口相連接，所 述鼓風機(11)通過送風管路04)將空氣送入所述預熱器(4)處，所述汽包O)的蒸汽出 口與所述過熱器(6)相連接再通過過熱蒸汽管路0 與所述汽輪機(7)的蒸汽入口相連 接，所述汽輪機(7)的蒸汽出口連接低壓蒸汽管路并將蒸汽送至低壓蒸汽用戶端，所 述發電機(8)與所述汽輪機(7)相聯，所述鍋爐本體(1)的煙道出口連接煙氣管路(25)，所 述煙氣引風機(1 設置于所述煙氣管路0 上并將煙氣依次送至所述煙氣二次燃燒裝置 (9)、所述脫硫除塵裝置(10)處理后排放。
2.根據權利要求1所述的低碳微排放節能減排鍋爐一體化系統，其特征在于所述低 碳微排放節能減排鍋爐一體化系統還包括富氧送風裝置(12)，所述富氧送風裝置(12)通 過所述送風管路04)將富氧空氣送入所述換熱器( 及所述預熱器(4)處。
3.根據權利要求1所述的低碳微排放節能減排鍋爐一體化系統，其特征在于所述煙 氣二次燃燒裝置(9)包括用于對煙氣中大顆粒進行分離處理的預分離器(90)、用于通過燃 氣對煙氣進行燃燒的燃燒室(91)、用于將所述預分離器(90)分離的大顆粒送入所述燃燒 室(91)的送料風機(92)、用于將所述預分離器(90)分離的大顆粒進行噴射的氣固噴射器 (93)、用于供給燃氣進行燃燒的燃氣噴嘴(94)，所述預分離器(90)上設有煙氣入口(98)， 所述燃燒室(91)上設有煙氣出口(99)，所述預分離器(90)與所述燃燒室(91)之間連接有 煙氣通道(95)。
4.根據權利要求1所述的低碳微排放節能減排鍋爐一體化系統，其特征在于所述脫 硫除塵裝置(10)為雙級濕法除塵器，包括塔體(80)、沉淀池(82)、循環泵(87)，所述塔體(80)的底部為水池，所述沉淀池(8 與所述塔體(80)底部的水池相連通，所述塔體(80) 內空間分為一級噴淋室(81)、二級噴淋室(89)，所述一級噴淋室(81)與所述二級噴淋室 (89)之間設有擋風水簾(83)，所述一級噴淋室(81)內設有噴淋器(84)，所述一級噴淋室(81)上設有入口(101)，所述二級噴淋室(89)內設有多層設置的旋流板(85)，所述二級噴 淋室的頂部設有排放口(102)，所述塔體(80)上設有清洗孔(86)，所述沉淀池(8 的出口 與所述循環泵(87)相連接并通過管路通往所述旋流板(85)。
5.根據權利要求4所述的低碳微排放節能減排鍋爐一體化系統，其特征在于所述一 級噴淋室(81)上的所述入口(101)處設有喉部(88)。
6.根據權利要求5所述的低碳微排放節能減排鍋爐一體化系統，其特征在于所述喉 部(88)為S形。
7.根據權利要求1所述的低碳微排放節能減排鍋爐一體化系統，其特征在于進入所 述省煤器( 前的所述鍋爐給水管路00)上依次設有水軟化處理裝置(14)、除氧器(15)。
8.根據權利要求1所述的低碳微排放節能減排鍋爐一體化系統，其特征在于所述汽 輪機(7)為背壓式汽輪機。
9.根據權利要求1所述的低碳微排放節能減排鍋爐一體化系統，其特征在于所述富 氧送風裝置(1 采用膜分離制氧裝置或磁空分富氧裝置。
專利摘要本實用新型公開了一種低碳微排放節能減排鍋爐一體化系統，包括鍋爐本體(1)、汽包(2)、換熱器(3)、預熱器(4)、省煤器(5)、過熱器(6)、汽輪機(7)、發電機(8)、煙氣二次燃燒裝置(9)、脫硫除塵裝置(10)、鼓風機(11)、煙氣引風機(13)，汽包(2)與換熱器(3)組成熱水加熱循環回路，省煤器(5)與汽包(2)相連，鼓風機(11)將空氣送入預熱器(4)處，汽包(2)與過熱器(6)相連再通過過熱蒸汽管路(22)與汽輪機(7)相連，汽輪機(7)連接低壓蒸汽管路(23)，發電機(8)與汽輪機(7)相聯，鍋爐本體(1)煙道出口連接煙氣管路(25)，煙氣引風機(13)設置于煙氣管路(25)上并將煙氣依次送至煙氣二次燃燒裝置(9)、脫硫除塵裝置(10)處理排放。
文檔編號F01D15/10GK201903041SQ201020577628
公開日2011年7月20日 申請日期2010年10月25日 優先權日2010年10月25日
發明者聶民, 鄒宗伍 申請人:廣東慧生能源技術有限公司