天然氣煙氣余熱回收利用及凈化系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及化工領域，具體地，涉及天然氣煙氣余熱回收利用及凈化系統。
【背景技術】
[0002]目前，氮氧化物對環境的污染日益突顯，控制氮氧化物的排放已是迫在眉睫，在我國脫硝脫硫被置于了重要的地位。
[0003]天然氣鍋爐房一般都設置有省煤器，因此排煙溫度比較低，大約90°C，無法采用成熟的SCR或SNCR脫硝技術進行煙氣脫氮，于是低溫煙氣氧化劑氧化脫硝脫硫技術應運而生。比如CN1768902公開了鍋爐煙氣臭氧氧化脫硝脫硫方法，包括在溫度范圍為110?150°C的鍋爐煙道低溫段噴入臭氧；其他的還有基于過氧化氫作用的脫硫脫銷系統、基于氧化鎂的煙氣脫硫脫硝脫硫裝置和方法等。已發布的氧化脫硝專利多數都需要單獨的吸收塔或吸收裝置。
[0004]天然氣主要成分是甲烷，燃燒后的煙氣中含有大量的水蒸氣，水蒸氣的汽化潛熱占天然氣高位熱值的比例高達到10%左右，這些熱量作為廢熱直接排放到大氣中。對煙氣中水蒸氣的汽化潛熱回收利用可以極大地提高系統熱效率，減少天然氣的使用量。目前利用吸收式熱栗的余熱回收技術公開的比較多。
[0005]為了充分回收利用天然氣煙氣中的水蒸氣潛熱，提高能源利用效率，同時吸收煙氣中的SOjP NO:!等污染物，提高經濟效益，清潔煙氣，保護環境，需要進一步優化天然氣鍋爐低溫煙氣余熱深度回收利用與臭氧氧化脫硝脫硫綜合處理裝置。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本實用新型的一個目的在于提出一種煙氣余熱深度回收利用與臭氧氧化脫硝脫硫的聯合的天然氣煙氣余熱回收利用及凈化系統，該系統尤其適用于天然氣鍋爐的低溫煙氣。
[0007]根據本實用新型的一個方面，本實用新型提供了一種天然氣煙氣余熱回收利用及凈化系統。根據本實用新型的實施例，該天然氣低溫余熱回收利用及凈化系統包括:煙氣單元，所述煙氣單元包括增壓風機、入口煙道和出口煙道，其中，所述增壓風機設置在所述入口煙道上；用于氧化脫硝脫硫的臭氧氧化單元，所述臭氧氧化單元與所述入口煙道相連，且所述增壓風機設置在所述臭氧氧化單元與所述入口煙道之間，所述臭氧氧化單元包括臭氧投加單元、制氧機和臭氧發生器；噴淋塔，所述噴淋塔與所述煙氣單元相連，所述噴淋塔包括噴淋器和用于煙氣與循環噴淋水進行熱質交換的填料層，所述噴淋器具有非霧化噴嘴；循環水單元，所述循環水單元與所述噴淋塔相連，所述循環水單元包括蓄水池、堿水池、加堿栗和循環水栗，其中，所述蓄水池和所述堿水池設置在所述噴淋塔內；以及余熱輸出單元，所述余熱輸出單元與所述噴淋塔和所述循環水單元相連，包括吸收式熱栗、熱網供水管路和熱網回水管路。
[0008]根據本實用新型實施例的天然氣煙氣余熱回收利用及凈化系統，該系統整合了天然氣低溫煙氣余熱回收利用和臭氧氧化脫硝脫硫工藝，對煙氣中的NOx脫除率高達80%，節能、環保效果更加顯著。并且，脫硝脫硫吸收塔與余熱回收共用一個噴淋塔，經濟投資大大減少。
[0009]任選地，所述臭氧氧化單元與所述噴淋塔的距離至少為0.5V，其中，距離的單位為米，V為煙氣流速，V的單位為米/秒。
[0010]任選地，所述制氧機為VPSA制氧機或PSA制氧機。
[0011]任選地，所述臭氧發生器為板式臭氧發生器或管式臭氧發生器。
[0012]任選地，所述增壓風機為軸流風機或離心風機。
[0013]任選地，所述噴淋塔進一步包括:除霧器，所述除霧器設置在所述噴淋塔上部。
[0014]任選地，所述循環水單元進一步包括水質處理單元。
[0015]任選地，該系統進一步包括:溢流管，所述溢流管與所述吸收式熱栗相連。
[0016]本實用新型的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
【附圖說明】
[0017]本實用新型的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0018]圖1顯示了根據本實用新型一個實施例的天然氣煙氣余熱回收利用及凈化系統的結構示意圖；
[0019]圖2顯示了根據本實用新型一個實施例的利用天然氣煙氣余熱回收利用及清潔系統對煙氣進行余熱回收和凈化的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
[0021]在本實用新型的描述中，術語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、
“豎直”、“水平”、“頂”、“底”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型而不是要求本實用新型必須以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
[0022]需要說明的是，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。進一步地，在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0023]根據本實用新型的一個方面，本實用新型提供了一種天然氣煙氣余熱回收利用及凈化系統。參考圖1，根據本實用新型的實施例，對該天然氣煙氣余熱回收利用及凈化系統進行解釋說明，該系統包括:煙氣單元100、臭氧氧化單元200、噴淋塔300、循環水單元400和余熱輸出單元500，其中，煙氣單元100包括增壓風機、入口煙道和出口煙道，其中，增壓風機設置在入口煙道上；用于氧化脫硝脫硫的臭氧氧化單元200與入口煙道相連，且增壓風機設置在臭氧氧化單元200與入口煙道之間，臭氧氧化單元200包括臭氧投加單元、制氧機和臭氧發生器；噴淋塔300與煙氣單元100相連，該噴淋塔300包括噴淋器和填料層，該填料層用于煙氣與循環噴淋水進行熱質交換，噴淋器具有非霧化噴嘴；循環水單元400與噴淋塔300相連，循環水單元400包括蓄水池、堿水池、加堿栗和循環水栗，其中，蓄水池和堿水池設置在噴淋塔300內；余熱輸出單元500與噴淋塔300和循環水單元400相連，包括吸收式熱栗、熱網供水管路和熱網回水管路。
[0024]根據本實用新型實施例的天然氣煙氣余熱回收利用及凈化系統，尤其適用于低溫煙氣，利用臭氧氧化單元200讓臭氧與煙氣充分混合，臭氧把煙氣中難溶于水的低價氮氧化物氧化成易溶于水的高價氮氧化物，隨煙氣一起進入噴淋塔，完成脫硝脫硫的氧化步驟。利用噴淋塔300對煙氣進行噴淋，噴淋水與煙氣逆流換熱，對煙氣進行冷凝，使熱量從煙氣轉移至噴淋水，并吸收煙氣中的高價氮氧化物，其中，噴淋塔300的填料層是煙氣和噴淋水的熱質交換界面，并且采用非霧化噴嘴，噴淋水與煙氣的接觸更均勻。由此，本實用新型的天然氣煙氣余熱回收利用及凈化系統整合了天然氣煙氣余熱深度回收利用和臭氧氧化脫硝脫硫工藝，對煙氣中的NOx脫除率可以高達80%，節能、環保效果更加顯著。并且，脫硝脫硫吸收塔與余熱回收共用一個噴淋塔，經濟投資大大減少。同時，蓄水池和堿水池設置在噴淋塔內，本實用新型的系統體積小，占地面積小。
[0025]根據本實用新型的一些實施例，臭氧氧化單元200與噴淋塔300的距離至少為
0.5V，優選地，為(0.5-1.0)V，其中，距離的單位為米，V為煙氣流速，V的單位為米/秒。換言之，該距離的單位是米，該距離的數值是由煙氣流速(單位是米/秒)乘以系數0.5?
1.0所確定的。例如，當煙氣流速為1米/秒時，該距離為至少0.5米，優選0.5?1.0米。由此，煙氣由臭氧氧化單元200到噴淋塔300的時間為至少0.5秒，優選0.5?1.0秒。反復實驗發現，煙氣由臭氧氧