[发明专利]一种天然气锅炉综合利用系统及其运行方法

权利要求书

1.一种天然气锅炉综合利用系统，其特征在于，包括燃气燃烧器（4）、天然气锅炉（5）、节能器、除水装置、烟道隔绝门（10）、烟筒（11）、烟道（12）、除氧器（14）、送风机（15）、CO₂储罐（16）和CO₂与O₂混合箱（21），燃气燃烧器（4）设置于天然气锅炉（5）的入口，节能器、除水装置和烟道隔绝门（10）依次设置于天然气锅炉（5）的烟气出口管道上，天然气锅炉（5）的烟气出口管道与烟筒（11）连通；除氧器（14）与节能器连接，节能器的出水管与天然气锅炉（5）连接；烟道（12）的一端与天然气锅炉（5）的烟气出口管道连通，连通点位于除水装置与烟道隔绝门（10）之间的位置；烟道（12）的一端分为两路并分别与CO₂储罐（16）和CO₂与O₂混合箱（21）连接，送风机（15）设置于烟道（12）上；CO₂与O₂混合箱（21）上连接有O₂管道（22），CO₂与O₂混合箱（21）通过CO₂与O₂管道（23）与燃气燃烧器（4）连接，燃气燃烧器（4）还连接有天然气管道；

CO₂储罐（16）与烟道（12）连通的这一路管路上设有CO₂调节阀（17）和CO₂关断阀（18）；

O₂管道（22）上设有O₂调节门（19）和O₂关断门（20）；

烟道（12）还设有CO₂收集口，CO₂收集口（24）位于送风机（15）的下风向；

节能器包括一级节能器（6）和二级节能器（7），一级节能器（6）和二级节能器（7）依次设置于天然气锅炉（5）的烟气出口管道上；锅炉的给水管经过二级节能器（7）出口与除氧器（14）入口相连，除氧器（14）出口与一级节能器（6）入口相连，一级节能器（6）出口与锅炉入口相连通；

所述天然气锅炉综合利用系统的工作方法包括如下过程：

当天然气锅炉（5）需要启动时，通过CO₂储罐（16）和O₂管道（22）分别向CO₂与O₂混合箱（21）内通入CO₂和O₂，使CO₂与O₂混合箱（21）内充分混合并使O₂达到预设浓度；CO₂与O₂混合箱（21）内的CO₂与O₂的混合气通过燃气燃烧器（4）与天然气在天然气锅炉（5）内混合燃烧，燃烧形成的高温烟气用来加热天然气锅炉（5）内受热面工质，被加热的高温高压工质用来发电或对外供气；经过天然气锅炉（5）炉膛换热的低温烟气首先经过节能器、加热除氧器（14）出口的除氧水以及除氧器（14）进口的非除氧水，被加热的除氧水进入天然气锅炉（5）作为工质吸热；经过节能器的超低温烟气，温度低于水露点，再经过除水装置进行排放和吸收超低温烟气中的水、得到CO₂，得到的CO₂经过烟道（12）和送风机（15）送入CO₂与O₂混合箱（21），进行循环使用；

天然气锅炉（5）启动时，启动阶段由于燃烧不完全产生的含有CO气体的烟气经过烟道隔绝门（10）和烟筒（11）并排出；

当CO₂储罐（16）提供的CO₂量保证一个循环所需量后，天然气锅炉（5）产生的CO₂能够满足内循环使用，CO₂储罐（16）停止提供CO₂，关闭烟道隔绝门（10）；

烟道（12）还设有CO₂收集口，CO₂收集口位于送风机（15）的下风向，CO₂收集口上连接有CO₂收集装置；

当天然气锅炉（5）产生的CO₂能够满足内循环使用后，烟道（12）内多余的烟气通过CO₂收集口（24）进行回收存储或者排出后进行掩埋；

经过天然气锅炉（5）炉膛换热的低温烟气首先经过节能器、加热除氧器（14）出口的除氧水以及除氧器（14）进口的非除氧水时：

经过天然气锅炉（5）炉膛换热的低温烟气首先经过一级节能器（6），加热除氧器（14）出口的除氧水，被加热的除氧水进入锅炉作为工质吸热；后经过二级节能器（7），加热除氧器（14）进口的非除氧水，提高进入除氧器（14）的水温，经过二级节能器（7）的超低温烟气，温度低于水露点。