一种用于燃气锅炉烟气脱硝的冷凝式换热器及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109764695A(43)申请公布日2019.05.17(21)申请号201811550924.3F22D11/06(2006.01)(22)申请日2018.12.18(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市碑林区咸宁西路28号(72)发明人杜勇博于鹏飞王长安刘璇车得福(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人徐文权(51)Int.Cl.F28B1/02(2006.01)F23J15/00(2006.01)F23J15/04(2006.01)F23J15/06(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种用于燃气锅炉烟气脱硝的冷凝式换热器及方法(57)摘要本发明公开了一种用于燃气锅炉烟气脱硝的冷凝式换热器及方法，该换热器包括烟气冷凝换热系统和过氧化氢溶液喷射系统；烟气冷凝换热系统由若干带翅片的蛇形管换热器组成；过氧化氢溶液喷射系统包括若干过氧化氢溶液输送管，以及在每个过氧化氢溶液输送管上的若干过氧化氢溶液喷嘴；每层带翅片的蛇形管换热器的上下均布置有过氧化氢溶液输送管。该方法包括：燃气锅炉的尾部烟气进入冷凝换热器，在换热面与工质换热，同时换热器中的过氧化氢溶液喷射系统向换热面上喷射过氧化氢溶液，通过反应氧化烟气中的NO，在有Fe2(MoO4)3催化下，该反应对烟气中NO的氧化率超过80％。本发明可以使3燃气锅炉的NOx排放浓度降至低于30mg/Nm，还能回收烟气中的水蒸气及其潜热和显热。CN109764695ACN109764695A权利要求书1/1页1.一种用于燃气锅炉烟气脱硝的冷凝式换热器，其特征在于，包括烟气冷凝换热系统和过氧化氢溶液喷射系统；其中，烟气冷凝换热系统由若干带翅片的蛇形管换热器(1)组成；过氧化氢溶液喷射系统包括若干过氧化氢溶液输送管(2)，以及均匀设置在每个过氧化氢溶液输送管(2)上的若干过氧化氢溶液喷嘴(3)；每层带翅片的蛇形管换热器(1)的上下均布置有过氧化氢溶液输送管(2)。2.根据权利要求1所述的一种用于燃气锅炉烟气脱硝的冷凝式换热器，其特征在于，在带翅片的蛇形管换热器(1)上负载有催化剂。3.根据权利要求2所述的一种用于燃气锅炉烟气脱硝的冷凝式换热器，其特征在于，催化剂选取为Fe2(MoO4)3。4.一种用于燃气锅炉烟气脱硝的方法，其特征在于，该方法基于权利要求1至3中任一项所述的一种用于燃气锅炉烟气脱硝的冷凝式换热器，包括如下步骤：锅炉尾部烟气进入冷凝式换热器，通过带翅片的蛇形管换热器(1)与工质进行热交换，使得烟气温度降低至～60℃，与烟气换热的工质为燃气锅炉的燃料液化天然气或者锅炉给水，随后经烟囱排入大气；同时，过氧化氢溶液经过过氧化氢溶液输送管(2)以及过氧化氢溶液输送管(2)上的过氧化氢溶液喷嘴(3)喷射到带翅片的蛇形管换热器(1)上。5.根据权利要求4所述的一种用于燃气锅炉烟气脱硝的方法，其特征在于，过氧化氢溶液喷射系统所喷射的过氧化氢溶液的浓度为1mol/L，在换热面上通过3H2O2+2NO→2HNO3+2H2O这一反应氧化烟气中的NO，在60-110℃该反应在催化剂存在的条件下对烟气中NO的氧化率超过80％，反应生成的HNO3能够溶到冷凝水或者过氧化氢的溶液中。6.根据权利要求4所述的一种用于燃气锅炉烟气脱硝的方法，其特征在于，该方法还包括将换热器中冷凝水回收，对其进行除酸、净化处理后用于补充锅炉的给水。2CN109764695A说明书1/3页一种用于燃气锅炉烟气脱硝的冷凝式换热器及方法技术领域[0001]本发明属于环保工程技术领域，具体涉及一种用于燃气锅炉烟气脱硝的冷凝式换热器及方法，适用于对工业燃气锅炉烟气中NOx的脱除和对水蒸气及其潜热和显热的回收。背景技术[0002]天然气在燃烧过程中基本不会有SO2和烟气粉尘生成，但是由于燃烧温度高，易生3成NOx(热力型为主)。目前北京市规定新建燃气锅炉的NOx排放浓度不得高于30mg/Nm；而3对已有燃气锅炉要进行低氮改造，使其NOx排放量低于80mg/Nm。全国其他城市也在陆续推出比以前更严苛的排放标准，因此开发降低燃气锅炉NOx排放的技术具有重大意义。[0003]除此之外，目前的工业燃气锅炉的排烟温度较高，一般都高于100℃，这不仅浪费了大量低品位热量和水蒸气潜热，也使得烟气中的水蒸气白白流失。采用冷凝式换热器来降低锅炉排烟温度，既可以回收烟气中的潜热和显热，也可以获取大量的水资源。发明内容[0004]本发明的目的在于提供一种用于燃气锅炉烟气脱硝的冷凝式换热器及方法，通过在换热器中加装喷射过氧化氢溶液的管道，并在换热管翅片上负载催化剂来实现对烟气中NO的大比例脱除。同时也回收了烟气中的部分水蒸