基于混合气体和炉膛内加湿的烟气冷凝潜余热回收与净化系统.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CN109268861A(43)申请公布日2019.01.25(21)申请号201811100695.5(22)申请日2018.09.20(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)发明人张群力肖鑫孙东晗(74)专利代理机构北京众合诚成知识产权代理有限公司11246代理人张文宝(51)Int.Cl.F23J15/02(2006.01)F23J15/06(2006.01)F23C9/06(2006.01)F24D15/02(2006.01)F23L15/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称基于混合气体和炉膛内加湿的烟气冷凝潜余热回收与净化系统(57)摘要本发明提出了一种基于混合气体和炉膛加湿的烟气冷凝潜热回收与净化系统。包括用于回收烟气余热及加湿助燃空气与燃料气的余热回收塔、用于炉膛内加湿的装置。利用高温再循环烟气与中介循环水加热加湿助燃空气与燃料气；利用中空纤维膜组件的特性实现从饱和烟气中分离水蒸气，随后将分离出的不含杂质的水蒸气喷入炉膛内进一步加湿炉膛内的混合气体。混合气体加湿使带入锅炉的水含量上升，从而提升了烟气中水蒸气分压力，进而提高烟气的水露点温度。混合气体可以起到降低燃烧温度、改变炉内流场的作用，最终实现低氮燃烧。CN109268861ACN109268861A权利要求书1/1页1.一种基于混合气体和炉膛内加湿的烟气冷凝潜余热回收与净化系统，包括余热回收塔、用于炉膛内加湿的装置，其特征在于：所述余热回收塔分为三段，从下至上依次为混合气体加湿段、烟气—中介循环水换热段和烟气除湿段；所述烟气除湿段为疏水性中空纤维膜束组成的外压式膜组件。2.根据权利要求1所述的一种基于混合气体和炉膛内加湿的烟气冷凝潜余热回收与净化系统，其特征在于：在混合气体加湿段，再循环烟气、助燃空气、燃料气与中介循环水逆流直接接触换热，最终充分混合达到饱和状态，混合后的饱和气体从混合气体加湿段顶部一侧排出，通入锅炉内燃烧。3.根据权利要求2所述的一种基于混合气体和炉膛内加湿的烟气冷凝潜余热回收与净化系统，其特征在于：混合后的饱和气体自混合气体加湿段排出通入锅炉之前经由混合气体湿度控制装置控制湿度。4.根据权利要求1所述的一种基于混合气体和炉膛内加湿的烟气冷凝潜余热回收与净化系统，其特征在于：锅炉内排出的不再循环烟气进入烟气—中介循环水换热段，与中介循环水逆流直接接触换热，降温加湿后变为饱后烟气后继续上升进入烟气除湿段；在烟气除湿段，饱和烟气被干湿分离，干烟气排入大气，分离出的水蒸气进入锅炉内的炉膛内加湿装置，对炉膛进行加湿。5.根据权利要求4所述的一种基于混合气体和炉膛内加湿的烟气冷凝潜余热回收与净化系统，其特征在于：所述烟气除湿段的疏水性中空纤维膜束组成的外压式膜组件利用与所述烟气除湿段连接的真空泵使得中空纤维膜束内部处于负压真空状态，利用中空纤维膜束内外的压差，将饱和烟气在膜组件内进行干湿分离。6.根据权利要求1所述的一种基于混合气体和炉膛内加湿的烟气冷凝潜余热回收与净化系统，其特征在于：中介循环水自混合气体加湿段顶部的第一喷淋装置喷入，底部排出；排出的中介循环水通过烟气—中介循环水换热段顶部第二喷淋装置喷入，然后从烟气—中介循环水换热段底部排出，与中介循环水换热器换热。7.根据权利要求6所述的一种基于混合气体和炉膛内加湿的烟气冷凝潜余热回收与净化系统，其特征在于：第一和第二喷淋装置为锥形大雾化角度的雾化喷头。8.根据权利要求6所述的一种基于混合气体和炉膛内加湿的烟气冷凝潜余热回收与净化系统，其特征在于：混合气体加湿段D与烟气—中介循环水换热段C之间利用分隔板分开。9.根据权利要求4所述的一种基于混合气体和炉膛内加湿的烟气冷凝潜余热回收与净化系统，其特征在于：炉膛内加湿装置2为雾化喷头或淋水盘。10.根据权利要求6所述的一种基于混合气体和炉膛内加湿的烟气冷凝潜余热回收与净化系统，其特征在于：中介循环水换热器为壳管式换热器与板式换热器。2CN109268861A说明书1/4页基于混合气体和炉膛内加湿的烟气冷凝潜余热回收与净化系统技术领域[0001]本发明涉及烟气余热回收与净化技术领域，特别一种基于混合气体和炉膛内加湿的烟气冷凝潜余热回收与净化系统。背景技术[0002]2017年，我国天然气能源消耗量为2373亿立方米，同比增长15.3％。仅对北京市而言，在2017年间天然气总消耗量为160亿立方米。其中，在“煤改清洁能源”及“煤改气”的政策引导下，北京市在供暖季期间燃气供热比例达到了97％。同时，为了解决雾霾天气所带来的民生问题，北京市已在2017年4月4日实行了新的锅炉排放标准。助燃空气及燃气加湿使带入锅炉的水含