[发明专利]一种烟气消白设备、锅炉与余热回收一体化装置

说明书

本公开提供了一种烟气消白设备、锅炉与余热回收一体化装置，涉及余热回收技术领域，烟气消白设备，包括：安装于烟道的节能器和冷凝热回收器；与烟道连通的锅炉燃烧时产生烟气，烟气从烟道流过；节能器比冷凝热回收器更靠近锅炉安装；烟气在烟道先与节能器换热再与冷凝热回收器换热。锅炉与余热回收一体化装置包括：锅炉、烟道和余热回收设备，锅炉包括燃烧室、热媒室和蒸汽室，燃烧室与烟道连通，燃烧室燃烧燃料产生的烟气与热媒室的热媒一次换热之后进入烟道，烟气在烟道先与节能器换热再与冷凝热回收器换热。本公开将烟气的排放温度降低到20℃以下，回收烟气中的潜热与显热，减少碳排放和能源的浪费。

技术领域

本公开涉及余热回收领域，尤其涉及一种烟气消白设备、锅炉与余热回收一体化装置。

背景技术

由于民用建筑和工业建筑中的中小型燃气锅炉所排的高温烟气没有进行余热回收，造成了大量高品位能源的浪费。同时高温烟气中含有大量水蒸气，在外排过程中烟气中的水蒸气将逐渐冷凝成雾，从而出现烟囱冒“白烟”现象，不仅影响美观，还会导致烟囱附近地面出现烟雨困扰与结冰风险。

发明内容

本发明的实施例提供一种烟气消白设备、锅炉与余热回收一体化装置，回收烟道余热，将烟气的排放温度降低到20℃以下，回收烟气中的潜热与显热，减少碳排放和能源的浪费。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一方面，提供一种烟气消白设备，包括：安装于烟道的节能器和冷凝热回收器；

与烟道连通的锅炉燃烧时产生烟气，烟气从烟道流过；

节能器比冷凝热回收器更靠近锅炉安装；

烟气在烟道先与节能器换热再与冷凝热回收器换热。

对于市场所售真空燃气锅炉，烟气经过节能器换热从180℃左右降低成60℃左右，烟气经过冷凝热回收器从60℃降低成20℃。当锅炉排烟管上的烟气温度传感器监测到烟气高于20℃时，烟气温度传感器会将温度信号传输给PLC控制器，PLC控制器将判断温度信号是否高于20℃，若是超过20℃，PLC控制器将输出电信号提高压缩机电机转速，从而提升压缩机内制冷剂的流速，从而强化冷凝热回收器的换热能力，以此实现将烟气温度降低到20℃的目的。

基于一方面，在一些实施例中，还包括：安装于烟道外周壁的热媒流动通道，热媒流动通道内的热媒与烟气换热。

基于一方面，在一些实施例中，热媒流动通道沿烟道从锅炉延伸直至超出所述冷凝热回收器。

对于700Kw的1蒸吨燃气锅炉，一般燃气锅炉热效率为90％左右，天然气热值约为33000KJ/Nm³，每小时天然气消耗量约为84.6Nm³/h，每小时烟气排放量约为1060m³/h，烟气密度约为1.02kg/m³，烟气定压比热容约为1.133KJ/(kg.℃)，烟气中水蒸气潜热值约为2368KJ/kg。所以，在本发明中，热媒吸收烟道热量约为700Kw；烟气通过节能器温度从180℃左右降低成60℃左右，此时由于烟气中的水蒸气分压没有达到饱和状态，所以没有发生水蒸气凝结，从而节能器只吸收烟气显热，此时节能器吸收烟道热量约为40.6Kw；烟气通过冷凝热回收器温度从60℃左右降低成20℃左右，由于烟气中的水蒸气分压在55.4℃时达到饱和状态，所以烟气在55.4℃时会发生水蒸气凝结现象，从而冷凝热回收器同时吸收烟气的显热与潜热，冷凝热回收器吸收烟道热量约为75.6Kw，同时冷凝热回收器的凝结水量约为94.4kg/h。从上面计算可知，热媒、节能器和冷凝热回收器消化烟道热量的比重分别为85.76％，4.97％，9.27％。根据该比重可以发现，节能器只回收烟气显热，没有将烟气中的水蒸气进行消除，而冷凝热回收器的热回收量几乎是节能器的2倍，并将烟气中的水蒸气深度凝结，使得烟道中烟气的水蒸气比重极小，从而实现了烟气在向外界环境排放过程中的消白作用。