一种清洁高效回收利用热能的燃气锅炉系统的制作方法

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1.本发明属于燃气锅炉技术领域，尤其涉及一种清洁高效回收利用热能的燃气锅炉系统。

背景技术：

2.目前，伴随国家节能环保政策法规的大力推广和节能环保意识的加强，燃气锅炉在很多地区得到一定的发展有一部分已经取代燃煤锅炉、燃油锅炉。煤炭和石油在燃烧时产生大量粉尘，燃烧不充分产生大量co、氮化物等酸性气体在大气层中形成酸雨破坏环境。与煤炭和石油相比，天然气是一种清洁能源，燃烧充分，燃烧后生成水，几乎不产生粉尘；锅炉排烟是锅炉运行的中热损耗中的一个非常重要的部分，燃气锅炉通常采用直接排烟结构，造成大量的热能流失，使得能源浪费。因此，通过加强对烟气的余热回收利用率，来提高对锅炉产生能量的利用率，达到节约能源、提升经济效益的目的。
3.由于燃气锅炉的排烟相对清洁，所以，回收燃气锅炉排烟的余热更加方便。但是，燃气锅炉排烟中含有18％左右的水蒸汽，在低温工况水蒸汽凝结释放出大量潜热，这种潜热量巨大，以至于单纯依靠预热锅炉进风无法完全回收，对于能源造成了巨大的浪费。现有的余热回收装置随着排烟温度的不断降低，烟气的回收利用率也会受到影响，而加装温度监督和调控设备可解决这一问题。
4.通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的燃气锅炉系统热能回收不够充分，温度监督和调控系统不够完善，造成能源利用率低，资源浪费严重，污染严重。

技术实现要素：

5.针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种清洁高效回收利用热能的燃气锅炉系统。
6.本发明是这样实现的，一种清洁高效回收利用热能的燃气锅炉系统，所述清洁高效回收利用热能的燃气锅炉系统包括：
7.进风模块、水温控制模块、中央控制模块、初步回收模块、气体检测模块、气体处理模块、热交换模块、热回收模块、温度检测模块以及排烟模块；
8.初步回收模块，与中央控制模块连接，用于利用满足预设阈值的化学水对烟道中的烟气热量进行初步回收；
9.气体检测模块，与中央控制模块连接，用于采集初步热量回收后的烟气，并进行烟气成分检测分析；同时用于检测热量回收处理后的烟气的成分；
10.所述气体检测模块进行烟气成分检测分析包括：
11.采集烟气样本，并利用提取液对烟气样本中的烟气成分进行提取；
12.将提取后的烟气样本利用质谱进样器依次导入检测仪中进行过烟气成分的检测；
13.通过谱检测仪对烟气成分进行检测，得到烟气中的相应成分，并利用谱检测仪自动生成烟气成分检测报告；
14.气体处理模块，与中央控制模块连接，用于基于烟气成分检测分析结果进行烟气的过滤除尘处理；
15.热交换模块，与中央控制模块连接，用于利用锅炉进风换热装置将锅炉内除尘出路的其他进行热能的热交换；
16.热回收模块，与中央控制模块连接，用于利用烟气热量回收换热装置以及锅炉出风换热器对剩余的热能进行回收；
17.排烟模块，与中央控制模块连接，用于基于气体检测结果以及温度检测结果判断是否能够排出烟气与水；并将可排放的烟气排入大气中；同时将可排出的热水输送至热泵中。
18.进一步，所述清洁高效回收利用热能的燃气锅炉系统还包括：
19.进风模块，与中央控制模块连接，用于利用锅炉进风装置将空气吸入到烟道中；
20.水温控制模块，与中央控制模块连接，用于检测化学水的温度是否满足预设阈值，当不满足预设阈值时，通过冷却或其他手段控制所述化学水的温度处于预设阈值中；
21.中央控制模块，与进风模块、水温控制模块、初步回收模块、气体检测模块、气体处理模块、热交换模块、热回收模块、温度检测模块以及排烟模块连接，用于利用单片机或控制器控制各个模块正常工作；
22.温度检测模块，与中央控制模块连接，用于检测热量回收处理后的烟气以及加热处理后的水的温度是否满足预设阈。
23.进一步，所述气体处理模块基于烟气成分检测分析结果进行烟气的过滤除尘处理包括：
24.首先，基于烟气成分检测分析结果确定选用碱性吸收液或酸性吸收液；基于选用的吸收液对烟气进行初步吸收处理；
25.其次，利用活性炭、纳米吸附材料、过滤网对初步吸收处理后的烟气进行处理；
26.最后，将处理后的烟气与适量氧气混合，进行低氮燃烧，得到过滤除尘处理后的烟气。
27.进一步，所述利用提取液对烟气样本中的烟气成分进行提取包括：
28.将烟气样本与二氯甲烷溶液加入提取容器，再加入内标物溶液进行震荡提取，取上清液加入衍生化试剂加热后得烟气样本。
29.进一步，所述加热包括：110-120℃，加热20-30min。
30.本发明的另一目的在于提供一种搭载所述清洁高效回收利用热能的燃气锅炉系统的清洁高效回收利用热能的燃气锅炉装置，所述清洁高效回收利用热能的燃气锅炉装置设置有：锅炉进风换热装置、锅炉出风换热器、烟气热量回收换热装置、锅炉进风装置、锅炉排烟装置、燃气锅炉；
31.所述锅炉进风换热装置设置于靠近燃气锅炉处，所述锅炉出风换热装置设置于远离燃气锅炉处；
32.所述烟气热量回收换热装置设置于所述锅炉进风换热装置和锅炉出风换热装置之间；
33.所述锅炉进风换热装置和锅炉出风换热装置采用热管换热器，所述锅炉进风换热装置和锅炉出风换热装置的热侧设置在锅炉排烟装置中，冷侧设置在锅炉进风装置中。
34.进一步，所述锅炉进风装置中设置有锅炉进风换热器、锅炉出风换热器；所述锅炉排烟装置中设置有烟气热量传感器和烟气热量回收换热器。
35.结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明利用多级热回收装置，能够降低烟气排烟温度的同时，提高热回收系统的回收效率；提高锅炉系统热效率，有效节约能源。本发明能够将成分复杂的烟气进行处理，并进行热利用，不仅能够减少污染，同时能够保证利用过程中不会污染水资源，高效、清洁的进行水力加热。
36.本发明锅炉排烟装置内增设烟气热量传感器和烟气热量回收换热器，可以实时检测到排出烟气的温度；锅炉出风换热装置设置在远离燃气锅炉处，烟气热量回收换热装置设置在锅炉进风换热装置和锅炉出风换热装置之间结构合理，能源利用率高。
附图说明
37.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1是本发明实施例提供的清洁高效回收利用热能的燃气锅炉装置结构示意图。
39.图2是本发明实施例提供的锅炉进风换热装置示意图。
40.图3是本发明实施例提供的清洁高效回收利用热能的燃气锅炉系统结构示意图。
41.图4是本发明实施例提供的气体检测模块进行烟气成分检测分析的方法流程图。
42.图5是本发明实施例提供的气体处理模块基于烟气成分检测分析结果进行烟气的过滤除尘处理的方法流程图。
43.图中：1、锅炉排烟口；2、锅炉出风换热装置；3、烟气热量回收换热装置； 4、管道装置；5、锅炉进风换热装置；6、进风模块；7、水温控制模块；8、中央控制模块；9、初步回收模块；10、气体检测模块；11、气体处理模块；12、热交换模块；13、热回收模块；14、温度检测模块；15、排烟模块。
具体实施方式
44.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
45.针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种清洁高效回收利用热能的燃气锅炉系统，下面结合附图对本发明作详细的描述。
46.如图1-图2所示，本发明实施例提供的清洁高效回收利用热能的燃气锅炉装置设置有：锅炉排烟口1、锅炉出风换热装置2、烟气热量回收换热装置3、管道装置4、锅炉进风换热装置5。
47.锅炉排烟口1内增设烟气热量传感器和烟气热量回收换热器3；锅炉进风热换装置5中有锅炉进风换热器、锅炉出风换热器。锅炉进风换热器5和锅炉出风换热器2的热侧设置在锅炉排烟装置中，烟气热量回收换热装置的管路装置4 与热泵的循环水相连接。
48.如图3所示，本发明实施例提供的清洁高效回收利用热能的燃气锅炉系统包括：
49.进风模块6，与中央控制模块8连接，用于利用锅炉进风装置将空气吸入到烟道中；
50.水温控制模块7，与中央控制模块8连接，用于检测化学水的温度是否满足预设阈值，当不满足预设阈值时，通过冷却或其他手段控制所述化学水的温度处于预设阈值中；
51.中央控制模块8，与进风模块6、水温控制模块7、初步回收模块9、气体检测模块10、气体处理模块11、热交换模块12、热回收模块13、温度检测模块14以及排烟模块15连接，用于利用单片机或控制器控制各个模块正常工作；
52.初步回收模块9，与中央控制模块8连接，用于利用满足预设阈值的化学水对烟道中的烟气热量进行初步回收；
53.气体检测模块10，与中央控制模块8连接，用于采集初步热量回收后的烟气，并进行烟气成分检测分析；同时用于检测热量回收处理后的烟气的成分；
54.气体处理模块11，与中央控制模块8连接，用于基于烟气成分检测分析结果进行烟气的过滤除尘处理；
55.热交换模块12，与中央控制模块8连接，用于利用锅炉进风换热装置将锅炉内除尘出路的其他进行热能的热交换；
56.热回收模块13，与中央控制模块8连接，用于利用烟气热量回收换热装置以及锅炉出风换热器对剩余的热能进行回收；
57.温度检测模块14，与中央控制模块8连接，用于检测热量回收处理后的烟气以及加热处理后的水的温度是否满足预设阈值。
58.排烟模块15，与中央控制模块8连接，用于基于气体检测结果以及温度检测结果判断是否能够排出烟气与水；并将可排放的烟气排入大气中；同时将可排出的热水输送至热泵中。
59.如图4所示，本发明实施例提供的气体检测模块进行烟气成分检测分析包括：
60.s101，采集烟气样本，并利用提取液对烟气样本中的烟气成分进行提取；
61.s102，将提取后的烟气样本利用质谱进样器依次导入检测仪中进行过烟气成分的检测；
62.s103，通过谱检测仪对烟气成分进行检测，得到烟气中的相应成分，并利用谱检测仪自动生成烟气成分检测报告。
63.如图5所示，本发明实施例提供的气体处理模块基于烟气成分检测分析结果进行烟气的过滤除尘处理包括：
64.s201，基于烟气成分检测分析结果确定选用碱性吸收液或酸性吸收液；基于选用的吸收液对烟气进行初步吸收处理；
65.s202，利用活性炭、纳米吸附材料、过滤网对初步吸收处理后的烟气进行处理；
66.s203，将处理后的烟气与适量氧气混合，进行低氮燃烧，得到过滤除尘处理后的烟气。
67.本发明实施例提供的利用提取液对烟气样本中的烟气成分进行提取包括：
68.将烟气样本与二氯甲烷溶液加入提取容器，再加入内标物溶液进行震荡提取，取上清液加入衍生化试剂加热后得烟气样本。
69.本发明实施例提供的加热包括：110-120℃，加热20-30min。
70.以上所述，仅为本发明较优的具体的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于
此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种清洁高效回收利用热能的燃气锅炉系统，其特征在于，所述清洁高效回收利用热能的燃气锅炉系统包括：进风模块、水温控制模块、中央控制模块、初步回收模块、气体检测模块、气体处理模块、热交换模块、热回收模块、温度检测模块以及排烟模块；初步回收模块，与中央控制模块连接，用于利用满足预设阈值的化学水对烟道中的烟气热量进行初步回收；气体检测模块，与中央控制模块连接，用于采集初步热量回收后的烟气，并进行烟气成分检测分析；同时用于检测热量回收处理后的烟气的成分；所述气体检测模块进行烟气成分检测分析或检测热量回收处理后的烟气的成分包括：采集烟气样本，并利用提取液对烟气样本中的烟气成分进行提取；将提取后的烟气样本利用质谱进样器依次导入检测仪中进行过烟气成分的检测；通过谱检测仪对烟气成分进行检测，得到烟气中的相应成分，并利用谱检测仪自动生成烟气成分检测报告；气体处理模块，与中央控制模块连接，用于基于烟气成分检测分析结果进行烟气的过滤除尘处理；热交换模块，与中央控制模块连接，用于利用锅炉进风换热装置将锅炉内除尘出路的其他进行热能的热交换；热回收模块，与中央控制模块连接，用于利用烟气热量回收换热装置以及锅炉出风换热器对剩余的热能进行回收；排烟模块，与中央控制模块连接，用于基于气体检测结果以及温度检测结果判断是否能够排出烟气与水；并将可排放的烟气排入大气中；同时将可排出的热水输送至热泵中。2.如权利要求1所述清洁高效回收利用热能的燃气锅炉系统，其特征在于，所述清洁高效回收利用热能的燃气锅炉系统还包括：进风模块，与中央控制模块连接，用于利用锅炉进风装置将空气吸入到烟道中；水温控制模块，与中央控制模块连接，用于检测化学水的温度是否满足预设阈值，当不满足预设阈值时，通过冷却或其他手段控制所述化学水的温度处于预设阈值中；中央控制模块，与进风模块、水温控制模块、初步回收模块、气体检测模块、气体处理模块、热交换模块、热回收模块、温度检测模块以及排烟模块连接，用于利用单片机或控制器控制各个模块正常工作；温度检测模块，与中央控制模块连接，用于检测热量回收处理后的烟气以及加热处理后的水的温度是否满足预设阈。3.如权利要求1所述清洁高效回收利用热能的燃气锅炉系统，其特征在于，所述气体处理模块基于烟气成分检测分析结果进行烟气的过滤除尘处理包括：首先，基于烟气成分检测分析结果确定选用碱性吸收液或酸性吸收液；基于选用的吸收液对烟气进行初步吸收处理；其次，利用活性炭、纳米吸附材料、过滤网对初步吸收处理后的烟气进行处理；最后，将处理后的烟气与适量氧气混合，进行低氮燃烧，得到过滤除尘处理后的烟气。4.如权利要求3所述清洁高效回收利用热能的燃气锅炉系统，其特征在于，所述利用提取液对烟气样本中的烟气成分进行提取包括：
将烟气样本与二氯甲烷溶液加入提取容器，再加入内标物溶液进行震荡提取，取上清液加入衍生化试剂加热后得烟气样本。5.如权利要求4所述清洁高效回收利用热能的燃气锅炉系统，其特征在于，所述加热包括：110-120℃，加热20-30min。6.一种搭载如权利要求1-5任意一项所述清洁高效回收利用热能的燃气锅炉系统的清洁高效回收利用热能的燃气锅炉装置，其特征在于，所述清洁高效回收利用热能的燃气锅炉装置设置有：锅炉进风换热装置、锅炉出风换热器、烟气热量回收换热装置、锅炉进风装置、锅炉排烟装置、燃气锅炉；所述锅炉进风换热装置设置于靠近燃气锅炉处，所述锅炉出风换热装置设置于远离燃气锅炉处；所述烟气热量回收换热装置设置于所述锅炉进风换热装置和锅炉出风换热装置之间；所述锅炉进风换热装置和锅炉出风换热装置采用热管换热器，所述锅炉进风换热装置和锅炉出风换热装置的热侧设置在锅炉排烟装置中，冷侧设置在锅炉进风装置中。7.如权利要求6所述清洁高效回收利用热能的燃气锅炉装置，其特征在于，所述锅炉进风装置中设置有锅炉进风换热器、锅炉出风换热器；所述锅炉排烟装置中设置有烟气热量传感器和烟气热量回收换热器。8.一种信息数据处理终端，其特征在于，所述信息数据处理终端用于实现如权利要求1-5任意一项所述清洁高效回收利用热能的燃气锅炉系统。9.一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以应用如权利要求1-5任意一项所述清洁高效回收利用热能的燃气锅炉系统。10.一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机应用如权利要求1-5任意一项所述清洁高效回收利用热能的燃气锅炉系统。

技术总结

本发明属于燃气锅炉技术领域，公开了一种清洁高效回收利用热能的燃气锅炉系统，清洁高效回收利用热能的燃气锅炉系统包括：进风模块、水温控制模块、中央控制模块、初步回收模块、气体检测模块、气体处理模块、热交换模块、热回收模块、温度检测模块以及排烟模块。本发明的清洁高效回收利用热能的燃气锅炉系统利用多级热回收装置，能够降低烟气排烟温度的同时，提高热回收系统的回收效率；提高锅炉系统热效率，有效节约能源。本发明能够将成分复杂的烟气进行处理，并进行热利用，不仅能够减少污染，同时能够保证利用过程中不会污染水资源，高效、清洁的进行水力加热。清洁的进行水力加热。清洁的进行水力加热。