专利摘要

本实用新型公开了一种接触换热式脱硫脱硝一体化天然气冷凝锅炉，包括：燃烧器的烟气出口与锅炉本体的烟气入口相连通；烟气给水换热器的出水口与锅炉本体的进水口相连通，烟气给水换热器的烟气入口与锅炉本体的烟气出口相连通；接触式冷凝烟气冷却器的烟气入口通过第一管路与烟气给水换热器的烟气出口相连通，第一管路上设置有臭氧加入口，臭氧加入口与臭氧加入装置相连通；接触式空气加热器的湿空气出口与燃烧器的助燃气入口相连通，接触式空气加热器的冷凝吸收液入口与接触式冷凝烟气冷却器的冷凝吸收液出口相连通。本实用新型的脱硫脱硝天然气冷凝锅炉，结构简单，环保高效，投资费用较低，且排烟中水蒸气潜热的利用率较高。

权利要求

1.一种接触换热式脱硫脱硝一体化天然气冷凝锅炉，其特征在于，包括：

锅炉本体(1)，所述锅炉本体(1)上设置有进水口、热水/蒸汽出口、烟气入口及烟气出口；

接触式冷凝烟气冷却器(5)，所述接触式冷凝烟气冷却器(5)上设置有排烟口、烟气入口、冷凝吸收液出口和入水口，所述接触式冷凝烟气冷却器(5)的烟气入口与锅炉本体(1)的烟气出口相连通；

接触式空气加热器(12)，所述接触式空气加热器(12)上设置有冷空气入口(6)、冷凝吸收液入口、冷凝水出口和排放口(8)；所述接触式空气加热器(12)的冷凝吸收液入口与所述接触式冷凝烟气冷却器(5)的冷凝吸收液出口相连通；接触式空气加热器(12)的冷凝水出口与接触式冷凝烟气冷却器(5)的入水口相连通。

2.根据权利要求1所述的接触换热式脱硫脱硝一体化天然气冷凝锅炉，其特征在于，还包括燃烧器(2)；所述燃烧器(2)设置有天然气入口、助燃气入口和烟气出口，所述燃烧器(2)的烟气出口与锅炉本体的烟气入口相连通；接触式空气加热器(12)还设有湿空气出口；接触式空气加热器(12)的湿空气出口与燃烧器(2)的助燃气入口相连通。

3.根据权利要求2所述的接触换热式脱硫脱硝一体化天然气冷凝锅炉，其特征在于，还包括烟气给水换热器(4)；所述烟气给水换热器(4)上设置有进水口、出水口、烟气入口及烟气出口，所述烟气给水换热器(4)的出水口与所述锅炉本体(1)的进水口相连通；接触式冷凝烟气冷却器(5)的烟气入口与锅炉本体(1)的烟气出口通过烟气给水换热器(4)连通；所述烟气给水换热器(4)的烟气入口与所述锅炉本体(1)的烟气出口相连通；烟气给水换热器(4)的烟气出口连通接触式冷凝烟气冷却器(5)的烟气入口。

4.根据权利要求3所述的接触换热式脱硫脱硝一体化天然气冷凝锅炉，其特征在于，还包括再循环风机(3)；接触式冷凝烟气冷却器(5)的烟气入口通过第一管路与烟气给水换热器(4)的烟气出口相连通；所述第一管路上设置有臭氧加入口，所述臭氧加入口与臭氧加入装置(13)相连通；所述第一管路的臭氧加入口之前还设置有烟气出口，第一管路的烟气出口与所述再循环风机(3)的进风口相连通，所述接触式空气加热器(12)的湿空气出口通过第二管路与所述燃烧器(2)的助燃气入口相连通，所述第二管路上还设置有烟气入口，第二管路的烟气入口与所述再循环风机(3)的出风口相连通。

5.根据权利要求2所述的接触换热式脱硫脱硝一体化天然气冷凝锅炉，其特征在于，还包括烟气空气换热器(14)；所述烟气空气换热器(14)上设置有湿空气入口、热空气出口、烟气入口及烟气出口，所述烟气空气换热器(14)的湿空气入口与接触式空气加热器(12)的湿空气出口相连通，所述烟气空气换热器(14)的热空气出口与所述燃烧器(2)的助燃气入口相连通，所述烟气空气换热器(14)的烟气入口与所述锅炉本体(1)的烟气出口相连通，所述烟气空气换热器(14)的烟气出口与所述接触式冷凝烟气冷却器(5)的烟气入口相连通。

6.根据权利要求1所述的接触换热式脱硫脱硝一体化天然气冷凝锅炉，其特征在于，所述接触式空气加热器(12)的侧壁上还设置有中和剂加入口(7)，所述中和剂加入口(7)位于所述接触式空气加热器(12)的冷凝吸收液入口与排放口(8)之间。

7.根据权利要求1所述的接触换热式脱硫脱硝一体化天然气冷凝锅炉，其特征在于，所述接触式冷凝烟气冷却器(5)叠放在所述接触式空气加热器(12)的正上方，接触式冷凝烟气冷却器(5)的冷凝吸收液出口与接触式空气加热器(12)的冷凝吸收液入口之间设置有调节控制阀(10)，接触式冷凝烟气冷却器(5)的入水口与接触式空气加热器(12)的冷凝水出口之间设置有循环泵(9)。

8.根据权利要求1所述的接触换热式脱硫脱硝一体化天然气冷凝锅炉，其特征在于，所述接触式冷凝烟气冷却器(5)与所述接触式空气加热器(12)并排放置，接触式冷凝烟气冷却器(5)的冷凝吸收液出口与接触式空气加热器(12)的冷凝吸收液入口之间设置有循环泵，接触式冷凝烟气冷却器的入水口与接触式空气加热器的冷凝水出口之间设置有循环泵。

9.根据权利要求1所述的接触换热式脱硫脱硝一体化天然气冷凝锅炉，其特征在于，所述接触式冷凝烟气冷却器(5)和所述接触式空气加热器(12)内均设置有位于其内上部的接触式换热元件(11)；接触式换热元件(11)均为喷淋装置或塔板装置。

说明书

技术领域

本实用新型属于天然气锅炉技术领域，特别涉及一种接触换热式脱硫脱硝一体化天然气冷凝锅炉。

背景技术

煤燃烧会产生较多的污染物，对环境会造成较大的影响，随着近些年来人们环境生态意识的提高，煤的使用受到越来越多的限制，天然气等清洁能源的使用变得越来越广泛。天然气燃烧后，烟气中含有较多的水蒸气，有很大一部分能量储存于水蒸气潜热中，通过相变换热，可以对这部分能量进行利用。

作为一种典型的换热设备，冷凝式锅炉节能环保，将逐渐成为天然气锅炉的主流。目前的冷凝式锅炉为了保证排烟温度，多数锅炉对烟气中水蒸气储存的能量没有进行利用。

一种名为“直接接触式燃气锅炉烟气全热回收系统”的专利，授权公告号为CN202734021U，该系统利用了吸收式热泵对排烟中的水蒸气潜热进行了回收，应用于热网供暖，但该系统只利用了部分烟气，且吸收式热泵造价昂贵，结构复杂；一种名为“一种接触式冷凝锅炉”的专利，授权公告号为CN203797951U，该系统采用的是间接换热的方式，通过二次加热装置吸收水蒸气的潜热，设置了挡板延长了烟气的换热时间，但毕竟是间接换热，换热效率不够高，加之换热温差小，需要的换热面积较大；一种名为“天然气烟气余热及冷凝水回收与脱硝一体化处理利用装置”的专利申请，申请公布号为CN103721538A，该装置通过烟气与喷淋水的直接接触，水蒸气潜热利用率大大提高，且加入了脱硝装置，环保，但该装置也是通过间接换热的方式，对吸收了潜热的媒介水进行热利用，换热温差小，热效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于设计一种接触换热式脱硫脱硝一体化天然气冷凝锅炉，以解决现有的天然气冷凝锅炉存在的结构复杂，费用较高以及排烟中水蒸气潜热利用率低的问题。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种接触换热式脱硫脱硝一体化天然气冷凝锅炉，包括：锅炉本体，所述锅炉本体上设置有进水口、热水/蒸汽出口、烟气入口及烟气出口；进水口与热水/蒸汽出口连通；接触式冷凝烟气冷却器，所述接触式冷凝烟气冷却器上设置有排烟口、烟气入口、冷凝吸收液出口和入水口，所述接触式冷凝烟气冷却器的烟气入口与锅炉本体相连通；接触式空气加热器，所述接触式空气加热器上设置有冷空气入口、冷凝吸收液入口、冷凝水出口和排放口；所述接触式空气加热器的冷凝吸收液入口与所述接触式冷凝烟气冷却器的冷凝吸收液出口相连通；接触式空气加热器的冷凝水出口与接触式冷凝烟气冷却器的入水口相连通。

进一步的，还包括燃烧器；所述燃烧器设置有天然气入口、助燃气入口和烟气出口，所述燃烧器的烟气出口与锅炉本体的烟气入口相连通；接触式空气加热器还设有湿空气出口；接触式空气加热器的湿空气出口与燃烧器的助燃气入口相连通。

进一步的，还包括烟气给水换热器；所述烟气给水换热器上设置有进水口、出水口、烟气入口及烟气出口，所述烟气给水换热器的出水口与所述锅炉本体的进水口相连通；接触式冷凝烟气冷却器的烟气入口与锅炉本体的烟气出口通过烟气给水换热器连通；所述烟气给水换热器的烟气入口与所述锅炉本体的烟气出口相连通；烟气给水换热器的烟气出口连通接触式冷凝烟气冷却器的烟气入口。

进一步的，还包括再循环风机；所述第一管路上设置有臭氧加入口，所述臭氧加入口与臭氧加入装置相连通；所述第一管路的臭氧加入口之前还设置有烟气出口，第一管路的烟气出口与所述再循环风机的进风口相连通，所述接触式空气加热器的湿空气出口通过第二管路与所述燃烧器的助燃气入口相连通，所述第二管路上还设置有烟气入口，第二管路的烟气入口与所述再循环风机的出风口相连通。

进一步的，还包括烟气空气换热器；所述烟气空气换热器上设置有湿空气入口、热空气出口、烟气入口及烟气出口，所述烟气空气换热器的湿空气入口与接触式空气加热器的湿空气出口相连通，所述烟气空气换热器的热空气出口与所述燃烧器的助燃气入口相连通，所述烟气空气换热器的烟气入口与所述锅炉本体的烟气出口相连通，所述烟气空气换热器的烟气出口与所述烟气给水换热器的烟气入口相连通。

进一步的，所述接触式空气加热器的侧壁上还设置有中和剂加入口，所述中和剂加入口位于所述接触式空气加热器的冷凝吸收液入口与排放口之间。

进一步的，所述接触式空气加热器的冷凝水出口位于排放口与中和剂加入口之间。

进一步的，所述接触式冷凝烟气冷却器叠放在所述接触式空气加热器的正上方，接触式冷凝烟气冷却器的冷凝吸收液出口与接触式空气加热器的冷凝吸收液入口之间设置有调节控制阀，接触式冷凝烟气冷却器的入水口与接触式空气加热器的冷凝水出口之间设置有循环泵。

进一步的，所述接触式冷凝烟气冷却器与所述接触式空气加热器并排放置，接触式冷凝烟气冷却器的冷凝吸收液出口与接触式空气加热器的冷凝吸收液入口之间设置有循环泵，接触式冷凝烟气冷却器的入水口与接触式空气加热器的冷凝水出口之间设置有循环泵。

进一步的，所述接触式冷凝烟气冷却器和所述接触式空气加热器内均设置有位于其内上部的接触式换热元件；接触式换热元件均为喷淋装置或塔板装置。

进一步的，接触式冷凝烟气冷却器的入水口连通接触式冷凝烟气冷却器内接触式换热元件的入口；接触式空气加热器的冷凝吸收液入口连通接触式空气加热器内接触式换热元件的入口。

进一步的，接触式冷凝烟气冷却器的排烟口和接触式空气加热器的湿空气出口均设置有多管旋风除雾器，减少水分带出。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的接触换热式脱硫脱硝一体化天然气冷凝锅炉，锅炉内经过预热的供给水被来自燃烧器的高温烟气加热后，可输出热水和水蒸气；燃烧器通过燃烧天然气可提供高温烟气；烟气给水换热器利用锅炉排放烟气中水蒸气中的潜热，可对锅炉供给水进行初步预热，此处是对烟气中水蒸气潜热的第一步利用；臭氧加入装置通过臭氧加入口向烟道管路内加入臭氧，烟气与臭氧混合后可将烟气中NO和SO2氧化成可溶于水的酸酐，酸酐在接触式冷凝烟气冷却器内被水溶液吸收，可降低烟气中氮硫氧化的排放，降低空气污染，接触式冷凝烟气冷却器内烟气可将冷凝吸收液加热，进一步利用烟气中的潜热；被加热的冷凝吸收液在接触式空气加热器内可将输入的冷空气预热加湿；另外，接触式冷凝烟气冷却器和接触式空气加热器，采用的是接触式换热方式，其受热面积较小，换热系数较高，可进一步提高烟气中的水蒸气潜热的利用率，相比于吸收式热泵，本实用新型的设备体型较小，结构也较简单；本实用新型的锅炉水蒸气可以回收利用，可节约水资源，锅炉可用于缺水地区，降低了排放烟气中NO与SO2的含量，可以扩展到联合循环领域，对节能减排和雾霾治理，有很高的应用价值。

进一步的，再循环风机可抽取部分烟气，与来自接触式空气加热器的加湿加热后的空气混合，可将加热加湿后的空气进一步加热，再次被加热的湿空气与天然气混合后进入燃烧器燃烧可生成高温烟气，高温烟气输送至锅炉可将锅炉内的水加热。

进一步的，锅炉排放烟气在烟气空气换热器可将来自接触式空气加热器的湿空气进一步加热，可提高烟气中水蒸气潜热的利用率。

进一步的，通过中和剂加入口加入中和剂，可将冷凝吸收液中的酸性物质中和，可防止冷凝吸收液的排放污染环境。

进一步的，冷凝吸收液与冷空气换热后，且被中和剂处理后，可输送至接触式冷凝烟气冷却器进行循环利用，可节约水资源。

进一步的，接触式换热元件为喷淋装置或塔板装置，可提高换热效率。

进一步的，接触式冷凝烟气冷却器的排烟口和接触式空气加热器的湿空气出口设置的多管旋风除雾器，可减少烟气将水分带出。

附图说明

图1是本实用新型的接触换热式脱硫脱硝一体化天然气冷凝锅炉的一种实施例的结构示意图；

图2是本实用新型的接触换热式脱硫脱硝一体化天然气冷凝锅炉的又一种实施例的结构示意图。

在图1至图2中：1锅炉本体；2燃烧器；3再循环风机；4烟气给水换热器；5接触式冷凝烟气冷却器；6冷空气入口；7中和剂加入口；8排放口；9循环泵；10调节控制阀；11接触式换热元件；12接触式空气加热器；13臭氧加入装置；14烟气空气换热器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

参考图1，本实用新型的接触换热式脱硫脱硝一体化天然气冷凝锅炉的一种实施例，包括：锅炉本体1、燃烧器2、烟气给水换热器4、接触式冷凝烟气冷却器5和接触式空气加热器12。

锅炉本体1的烟气入口与燃烧器2的烟气出口相连通，烟气给水换热器4的出水口与锅炉本体1的进水口相连通，烟气给水换热器4的烟气入口与锅炉本体1的烟气出口相连通；接触式冷凝烟气冷却器5的烟气入口通过第一管路与烟气给水换热器4的烟气出口相连通，第一管路上的臭氧加入口与臭氧加入装置13相连通，第一管路在臭氧加入口之前设置有烟气出口，第一管路的烟气出口与再循环风机3的进风口相连通；接触式空气加热器12的湿空气出口通过第二管路与燃烧器2的助燃气入口相连通，第二管路上设置有烟气入口，第二管路的烟气入口与再循环风机3的出风口相连通，接触式空气加热器12的冷凝吸收液入口与接触式冷凝烟气冷却器5的冷凝吸收液出口相连通；接触式空气加热器12的侧壁上还设置有中和剂加入口7，中和剂选用碱性溶液；中和剂加入口7位于所述接触式空气加热器12的上端口与所述接触式空气加热器12的排放口8之间；接触式空气加热器12的侧壁上设置有冷凝水出口，冷凝水出口位于接触式空气加热器12的排放口8与中和剂加入口7之间，冷凝水出口与接触式冷凝烟气冷却器5的入水口相连通；接触式冷凝烟气冷却器5叠放在接触式空气加热器12的正上方，接触式冷凝烟气冷却器5的冷凝吸收液出口与接触式空气加热器12的冷凝吸收液入口之间设置有调节控制阀10；接触式冷凝烟气冷却器5的入水口与接触式空气加热器12的冷凝水出口之间设置有循环泵9；接触式冷凝烟气冷却器5和接触式空气加热器12内均设置有接触式换热元件11，接触式换热元件11均为喷淋装置或塔板装置；接触式冷凝烟气冷却器5的排烟口和接触式空气加热器12的湿空气出口均设置有多管旋风除雾器。

上述实施例的工作过程为：燃烧器2中天然气燃烧产生的高温烟气经燃烧器2的烟气出口导出，高温烟气经锅炉本体1的烟气入口进入锅炉本体1中，烟气给水换热器4将供给水预热后送入锅炉本体1内，高温烟气将锅炉本体1内的预热后的供给水加热升温生成蒸汽或热水输出；高温烟气在锅炉本体1内与供给水换热后通过锅炉本体1的烟气出口排出，并通过管路进入烟气给水换热器4内对锅炉供给水进行预热，烟气与供给水换热完毕后，从烟气给水换热器4的烟气出口排出，并通过第一管路输送至接触式冷凝烟气冷却器内；臭氧加入装置13通过臭氧加入口将臭氧加入到第一管路内，臭氧与烟气在第一管路内混合；再循环风机3抽取部分被臭氧处理后的烟气与来自接触式空气加热器12的加湿热空气混合后，与天然气一起进入燃烧器2燃烧生成高温烟气，剩余的臭氧与烟气的混合气进入接触式冷凝烟气冷却器5，混合气在接触式冷凝烟气冷却器5中与接触式换热元件11喷洒的循环水发生接触换热后排放，循环媒介水被加热；烟气中的NO和SO2被臭氧氧化成可溶于水的酸酐，酸酐在接触式冷凝烟气冷却器5内被水溶液吸收；接触式冷凝烟气冷却器5中生成的冷凝吸收液通过调节控制阀10进入接触式空气加热器12，通过接触换热将通入接触式空气加热器12的冷空气加热加湿，冷凝吸收液与从中和剂加入口7加入的Na2CO3等碱性溶液发生中和后分两部分，一部分经循环泵9返回接触式冷凝烟气冷却器5，多余的部分凝结水通过排放口8的排放阀排出锅炉。

参考图2，本实用新型的接触换热式脱硫脱硝一体化天然气冷凝锅炉的又一种实施例，与上一实施例的区别在于：还包括烟气空气换热器14，去掉了上一个实施例中的再循环风机3。烟气空气换热器14的湿空气入口与接触式空气加热器12的湿空气出口相连通，烟气空气换热器14的热空气出口与燃烧器2的助燃气入口相连通，烟气空气换热器14的烟气入口与所述锅炉本体1的烟气出口相连通，所述烟气空气换热器14的烟气出口与所述烟气给水换热器4的烟气入口相连通。

上述实施例的工作过程为：

锅炉本体1排放的烟气进入烟气空气换热器14，来自接触式空气加热器12的加湿热空气经烟气空气换热器14时被烟气再次加热后，与天然气混合进入燃烧器2燃烧生成高温烟气，经烟气空气换热器14换热后的烟气进入烟气给水换热器4，对锅炉给水进行预热。

本实用新型的接触换热式脱硫脱硝一体化天然气冷凝锅炉的又一种实施例，接触式冷凝烟气冷却器5与接触式空气加热器12并排放置，接触式冷凝烟气冷却器5的冷凝吸收液出口与接触式空气加热器12的冷凝吸收液入口之间设置有循环泵，接触式冷凝烟气冷却器5的入水口与接触式空气加热器12的冷凝水出口之间设置有循环泵。

一种接触换热式脱硫脱硝一体化天然气冷凝锅炉专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。