本发明专利技术涉及一种水加热器系统，包括：热水锅炉，其具有顶壁、底壁和侧壁、连接到顶壁的烟道、固定到第一外壳的侧壁的燃烧器、连接到燃烧器的可燃物送料器；具有外壳的蒸发器，所述外壳包括出口、位于外壳中的热交换元件和在热交换元件上方被间隔开的排水装置，其中所述蒸发器向燃烧器提供湿空气的源以提高燃烧产物的露点并降低燃烧时的NOx排放；和连接到烟道的热回收系统，其中热用于加热排水装置所用的水。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种水加热器系统，其中水的量和空气的温度被闭环控制以用于减少 NOx产生。
技术介绍
鉴于能源价格的提高，煤与油或天然气相比已成为一种廉价的能源。在热水锅炉中，煤作为可选的燃料来源已很大程度地被天然气、电和油所取代，部分地因为煤是严重的污染物。然而，因为煤是经济的，对于利用煤燃烧器的热水系统的需求增加了。煤是经济的， 但除其它物质外还产生NOx，NOx成为诸如烟雾、酸雨等环境问题的原因。熟知地是，通过加湿天然气燃烧器的进气，可实现显著的能源节约并减少NOx。然而，为保持节省，这样的空气加湿系统基于蒸汽泵原理，其中使用烟道气体的能量来加热和加湿燃烧器的燃烧空气。在本领域技术现状中，由于烟道气体的高的含水量，这样的系统局限于天然气燃烧器。从冷却这些烟道气体获得的冷凝物为约140°C。且然后将该冷凝物用来加热和加湿燃烧器的进气。能量转移受该温度限制。然而，煤比天然气产生含有更少的水的烟道气体，且所得的露点(dew point)太低以至于不能利用蒸汽泵装置。因此非常需要一种锅炉，其中使用热回收系统来加热和加湿通向燃烧器的进气的气流。专利技术概述根据本专利技术的一方面，提供了一种水加热器系统，包括热水锅炉，其具有顶壁、底壁和侧壁、连接到所述顶壁的烟道、固定到第一外壳的侧壁的燃烧器、连接到燃烧器的可燃物送料器；具有外壳的蒸发器，所述外壳包括出口、位于外壳中的热交换元件和在热交换元件上方被间隔开的排水装置，其中所述蒸发器向燃烧器提供湿空气的源以提高燃烧产物的露点并降低燃烧时的NOx排放；和连接到烟道的热回收系统，其中热用于加热排水装置所用的水。在本专利技术的具体的实施方案中，水加热器系统还包括烟道气体分析器，该烟道气体分析器连接到烟道和蒸发器的出口，以用于测量CO2、热力型NOx和燃料型NOxahermal and fuel NOx)以及H2O中的至少一种的水平，并用于测量在蒸发器的出口处的温度和含水量；和控制器，其用于分析从烟道气体分析器获得的值，其中如果这些值中的至少一个，单独地或组合地指示次优燃烧状态，则控制器调整水加热器系统的操作参数以达到最优燃烧状态。在本专利技术的优选的实施方案中，热回收系统是热水的来源，比如间接的节约装置 (economizer)。基于控制器输出来从热回收系统取得正确的水量。还应理解地是，热回收系统的其它类型将适合于本专利技术，且水可由来自热回收系统的热单独地加热。可使用该系统来替代具有其它类型加热设备的诸如蒸汽锅炉和热电联产机组(cogen unit)的热水锅炉。附图简述参照结合以下的描述，本专利技术的另外的方面和优点将变得更好理解，其中附图说明图1是本专利技术的实施方案的系统的简化的示意图。专利技术详述本专利技术涉及一种水加热器系统，其中来自热回收系统的热水被用来加热和加湿通向燃烧器的进气的气流。目的是减少能量消耗和降低火焰温度，从而将减少热力型NOx和燃料型NOx。本专利技术的一个优点是在出现负效应之前将水的量和空气的温度闭路控制到最高水平。以下的参数具有一定作用空气管路中水的冷凝，同时在空气中存在水滴；维持燃烧的A可利用性的降低；和诸如烟灰的燃烧残余物的存在。来自诸如某些煤和油的含氮燃料的NOx产物主要来源是燃烧过程中燃料结合的氮向NOx的转化。燃烧过程中，燃料中结合的氮作为自由基而释放，并最终形成游离的N2或 NO。当燃烧油时，燃料型NOx可占总排放的多达50%，且当燃烧煤时燃料型NOx可占总排放的多达80%。通过加湿燃烧空气，显著地降低转化成游离N2或NO的燃料结合的NOx的量。控制策略本系统的目的是为了确保将煤、油或任何生物质燃烧器空气的燃烧空气的含湿量保持在最大实际水平，因为燃烧空气中的水蒸气创造了提高气化的条件。气化是通过热化学反应将固体含碳物质(煤、石油产物或生物质)转化成被称为合成气的燃料气体，燃料气体富含氢和一氧化碳。该过程需要在副条件(sub-condition) 下利用氧化剂(空气、氧、蒸汽或混合物)来进行。然而，工业中通常将空气和蒸汽混合物用作氧化剂。然后，可在燃气轮机或锅炉中直接点燃混合气。整个过程在若干程序和区域中进行A)热解B)氧化C)气化和氢化在存在氧气的情况下将固体含碳物质加热(302-1292 T )时发生热解过程，以释放挥发物(焦油、氢和一氧化碳)并产生烧焦物(char)。固体物质的重量损失取决于其挥发物含量且还取决于操作条件。在氧化区域中，释放的挥发物中的一些和烧焦物经历以下的放热氧化反应 (1292-36320F )权利要求1.一种水加热器系统，包括 热水锅炉，其具有顶壁、底壁和侧壁； 连接到所述顶壁的烟道； 固定到一个侧壁的燃烧器； 连接到所述燃烧器的可燃物送料器；蒸发器，其具有外壳，所述外壳包括出口、位于所述外壳中的热交换元件和在所述热交换元件上方被间隔开的排水装置，其中所述蒸发器向所述燃烧器提供湿空气的源以用于提高燃烧产物的露点并减少燃烧时的NOx排放；以及热回收系统，其连接到所述烟道，其中所述热用于加热所述排水装置所使用的水。2.如权利要求1所述的系统，还包括烟道气体分析器，其连接到所述烟道和所述蒸发器的所述出口，以用于测量CO2、热力型NOx和燃料型NOx以及H2O中至少一种的水平且用于测量所述蒸发器的所述出口处的温度和含水量；和控制器，其用于分析CO2、热力型NOx和燃料型NOx以及H2O中至少一种的所述水平和所述蒸发器的所述出口处的所述温度和含水量，其中如果该值中的至少一个单独地或组合地指示次优燃烧状态，则所述控制器调整所述水加热器系统的操作参数以达到最优燃烧状态。全文摘要本专利技术涉及一种水加热器系统，包括热水锅炉，其具有顶壁、底壁和侧壁、连接到顶壁的烟道、固定到第一外壳的侧壁的燃烧器、连接到燃烧器的可燃物送料器；具有外壳的蒸发器，所述外壳包括出口、位于外壳中的热交换元件和在热交换元件上方被间隔开的排水装置，其中所述蒸发器向燃烧器提供湿空气的源以提高燃烧产物的露点并降低燃烧时的NOx排放；和连接到烟道的热回收系统，其中热用于加热排水装置所用的水。文档编号F22B33/18GK102439359SQ201080022426 公开日2012年5月2日 申请日期2010年3月26日 优先权日2009年3月26日专利技术者吕克·芒德维尔, 法迪·埃尔达巴格 申请人:吕克·芒德维尔, 法迪·埃尔达巴格本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：法迪·埃尔达巴格，吕克·芒德维尔，
申请(专利权)人：法迪·埃尔达巴格，吕克·芒德维尔，
类型：发明
国别省市：
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