基于膜加湿的燃气锅炉余热回收净化系统.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CN109268821A(43)申请公布日2019.01.25(21)申请号201811197883.4(22)申请日2018.10.15(71)申请人北京建筑大学地址100044北京市西城区展览馆路1号(72)发明人张群力沈祺孙东晗(74)专利代理机构北京众合诚成知识产权代理有限公司11246代理人朱琨(51)Int.Cl.F23C9/06(2006.01)F23J15/04(2006.01)F23J15/06(2006.01)F23L15/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称基于膜加湿的燃气锅炉余热回收净化系统(57)摘要本发明公开了属于烟气余热回收与净化技术领域的一种基于膜加湿的燃气锅炉余热回收净化系统。包括膜式喷淋热质交换塔7和烟气再循环装置2。所述烟气再循环装置2分别与锅炉1和膜式喷淋热质交换塔7相连，当烟气A通过风扇8后将再循环烟气B供应给风机，将再循环烟气B、燃气I、高温高湿助燃空气H三者混合为锅炉供气J后通入锅炉1，以降低NOx；所述膜式喷淋热质交换塔7由下至上分为储液池11，烟气—中介循环水换热段3和烟气—空气热质交换段5，用于回收烟气全热。本发明实现了对烟气余热的全热回收利用，提高了锅炉的热效率，并通过加湿助燃空气与烟气再循环降低锅炉NOX排放。CN109268821ACN109268821A权利要求书1/1页1.一种基于膜加湿的燃气锅炉余热回收净化系统，其特征在于，包括：烟气再循环装置(2)、膜式喷淋热质交换塔(7)、中介循环水换热器(15)；所述烟气再循环装置(2)的一端与锅炉(1)相连接，另一端与膜式喷淋热质交换塔(7)相连，当锅炉烟气A通过风扇(8)后将再循环烟气B供应给烟气再循环装置(2)，烟气再循环装置(2)将再循环烟气B、燃气I、高温高湿助燃空气H三者混合为锅炉供气J后通入锅炉(1)，用于降低燃气锅炉烟气排放的氮氧化物含量；所述膜式喷淋热质交换塔(7)由下至上分为三段，分别为储液池(11)，烟气—中介循环水换热段(3)和烟气—空气热质交换段(5)；所述储液池(11)底部设有中介循环水回路与排水换热回路；中介循环水回路由首尾连接的烟气—中介循环水换热段(3)和中介循环水经循环泵(12)构成，烟气—中介循环水换热段(3)顶部设有中介循环水入口，中介循环水经循环泵(12)从烟气—中介循环水换热段(3)顶部的中介循环水入口喷入，所述中介循环水经循环泵(12)从烟气—中介循环水换热段(3)顶部的喷淋装置喷入，中介循环水与喷淋段烟气D逆流直接接触换热；所述中介循环水换热器(15)与水质处理装置(14)和循环水泵(13)顺次连接，构成排水换热回路。2.根据权利要求1所述的一种基于膜加湿的燃气锅炉余热回收净化系统，其特征在于，所述烟气—空气热质交换段(5)的内部设置有膜式热质交换装置(6)，用于回收锅炉烟气全热，烟气C自膜式喷淋热质交换塔(7)的烟气—空气热质交换段(5)底部通入，顶部排出，助燃空气G自膜式喷淋热质交换塔(7)的烟气—空气热质交换段(5)顶部进入，尾部排出，通入烟气E与助燃空气G进行热质交换之后排入大气。3.根据权利要求1所述的一种基于膜加湿的燃气锅炉余热回收净化系统，其特征在于，所述水质处理装置(14)内盛有碱液，用于中和凝水内酸性成分。4.根据权利要求1所述的一种基于膜加湿的燃气锅炉余热回收净化系统，其特征在于，所述中介循环水换热器(15)为壳管式换热器或板式换热器。5.根据权利要求2所述的一种基于膜加湿的燃气锅炉余热回收净化系统，其特征在于，所述膜式热质交换装置(6)为疏水性中空纤维膜束组成的外压式膜组件，优选材料为聚砜。6.根据权利要求2所述的一种基于膜加湿的燃气锅炉余热回收净化系统，其特征在于，所述膜式热质交换装置(6)为水平纵向排列的膜束，中温高湿状态烟气E在膜束外部流动，助燃空气G在膜束内部流动，水蒸气在膜内外压差推动下由膜外侧进入膜内侧，以实现中温高湿状态烟气E与助燃空气G的热质交换。7.根据权利要求1所述的一种基于膜加湿的燃气锅炉余热回收净化系统，其特征在于，所述系统的工作过程为：锅炉烟气A通过风扇(8)将一部分烟气供应给烟气再循环装置(2)，烟气再循环装置(2)将再循环烟气B、燃气I、高温高湿助燃空气H三者混合为锅炉供气J后通入锅炉(1)，通过烟气再循环降低NOx；另一部分烟气进入膜式喷淋热质交换塔(7)，先与中介循环水降温加湿达到饱和状态，再通过膜式热质交换装置(6)与助燃空气G进行热质交换，降温除湿后的烟气排入大气，助燃空气G经膜式热质交换装置(6)升温加湿后，与烟气换热后的中介循环水一部分经水泵继续与烟气换热，储液池(11)底部汇集的中介循环水经水质处理装置(1