1.本實(shí)用新型涉及陶瓷窯爐燃燒技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種天然氣陶瓷窯爐煙氣近零排放富氧燃燒系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

2.隨著人類(lèi)工業(yè)的發(fā)展，環(huán)境、氣候變化問(wèn)題已經(jīng)成為全世界關(guān)注的問(wèn)題，十四五國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃綱要中提出碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，既是對(duì)世界的莊嚴(yán)承諾，也是為了經(jīng)濟(jì)社會(huì)長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。作為傳統(tǒng)制造業(yè)的陶瓷行業(yè)，助力國(guó)家碳達(dá)峰、碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)的達(dá)成，已成為陶瓷行業(yè)不可推卸的歷史使命。陶瓷窯爐燃?xì)獾娜紵a(chǎn)生的煙氣帶來(lái)了大量的硫化物、氮氧化物以及大量的二氧化碳，燃?xì)馊紵a(chǎn)生的燃燒產(chǎn)物對(duì)環(huán)境和氣候產(chǎn)生了巨大的不良影響。然而，以燃?xì)庾鳛槿剂显谔沾筛G爐上使用占有重要地位，同時(shí)也成為比較集中的二氧化碳和其他污染物排放源頭，排放量巨大。因此，針對(duì)陶瓷窯爐二氧化碳排放和其他污染物排放的控制和處理十分關(guān)鍵。目前，隨著煤改氣工作的推進(jìn)，陶瓷企業(yè)基本完成了陶瓷窯爐燃料從發(fā)生爐煤氣轉(zhuǎn)變?yōu)樘烊粴獾母脑?，天然氣作為一種相對(duì)清潔的燃料，其主要成分為ch4，燃燒產(chǎn)生的污染物，相比發(fā)生爐煤氣要減少很多，但燃燒產(chǎn)生的co2和nox的排放量仍然非常巨大。窯爐設(shè)備廠商基本還是沿用傳統(tǒng)的燃燒技術(shù)新建各種大型陶瓷窯爐，這對(duì)于實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)是不利的。按照大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，陶瓷企業(yè)需要建立除塵、脫硫、脫硝等廢氣處理設(shè)施，以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，這樣既增加運(yùn)行成本，又造成了資源的浪費(fèi)。

3.傳統(tǒng)陶瓷窯爐燃燒方式采用空氣作為燃燒氧化劑，提供燃燒所需氧量，由于空氣中的n2含量較高，導(dǎo)致煙氣中含有大量n2和其它大氣污染物，導(dǎo)致co2不易收集。本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開(kāi)發(fā)一種新型的適用于天然氣陶瓷窯爐的煙氣近零排放的富氧燃燒技術(shù)。

4.目前，富氧燃燒技術(shù)作為一種重要的co2捕捉技術(shù)，得到了越來(lái)越多的關(guān)注。它既可用于現(xiàn)有窯爐的技術(shù)改造，也可應(yīng)用于新的窯爐系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在富氧燃燒技術(shù)中，純氧和部分再循環(huán)煙氣混合進(jìn)入爐膛燃燒，可使煙氣中co2濃度達(dá)90％以上，大大利于co2的捕捉。為使富氧燃燒的溫度與空氣燃燒時(shí)接近，需控制再循環(huán)煙氣量，使進(jìn)入爐膛的o2濃度維持在一定值(約20～40％)。但是如何在既能最大限度地減少co2、nox等大氣污染物的排放量的前提下，又能節(jié)省能源的消耗量，節(jié)約運(yùn)行成本，減少資源浪費(fèi)，是目前的窯爐燃燒系統(tǒng)急需解決的技術(shù)問(wèn)題。

5.針對(duì)于以上需求，需要提出一種能減少天然氣燃燒產(chǎn)生的灰塵、硫化物和氮氧化物，同時(shí)能將二氧化碳回收利用，并使排煙溫度降到接近大氣溫度的煙氣近零排放燃燒系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

6.為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種天然氣陶瓷窯爐煙氣近零排放富氧燃燒系統(tǒng)，通過(guò)將二氧化碳回收用于和氧氣混合形成富氧混合氣體，并通過(guò)改

變二次風(fēng)氧氣濃度以保證進(jìn)入窯爐的天然氣得到充分燃燒，同時(shí)煙氣中的co2濃度得到大幅度提升，提高co2的捕捉效果，且最大限度地減少co2、nox等大氣污染物的排放量，以及將煙氣排煙溫度降到接近大氣溫度，使該富氧燃燒系統(tǒng)解決上述問(wèn)題。

7.為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案如下：

8.一種天然氣陶瓷窯爐煙氣近零排放富氧燃燒系統(tǒng)，包括窯爐、與所述窯爐連接的助燃風(fēng)管、置于所述窯爐內(nèi)的燃燒器、與所述窯爐連接的排煙風(fēng)管，所述燃燒系統(tǒng)還包括：

9.空氣分離裝置，所述空氣分離裝置用于分離空氣中的氮?dú)夂脱鯕猓隹諝夥蛛x裝置設(shè)置氮?dú)獬隹诤脱鯕獬隹?；氮?dú)鈴牡獨(dú)獬隹谶M(jìn)行回收利用；

10.氧氣引風(fēng)機(jī)，所述氧氣引風(fēng)機(jī)連接空氣分離裝置的氧氣出口，所述氧氣引風(fēng)機(jī)將所述氧氣送入所述助燃風(fēng)管中；

11.二氧化碳回收循環(huán)組件，所述二氧化碳回收循環(huán)組件與所述排煙風(fēng)管連接，所述二氧化碳回收循環(huán)組件用于對(duì)排煙風(fēng)管排出的煙氣進(jìn)行除塵過(guò)濾、回收及循環(huán)使用；

12.二氧化碳循環(huán)風(fēng)機(jī)，所述二氧化碳循環(huán)風(fēng)機(jī)與所述二氧化碳回收循環(huán)組件連接，所述二氧化碳循環(huán)風(fēng)機(jī)將二氧化碳回收循環(huán)組件中經(jīng)除塵后的煙氣或空氣送入助燃風(fēng)管中與所述氧氣引風(fēng)機(jī)送入的氧氣混合形成混合氣體，所述混合氣體通入所述助燃風(fēng)管中。

13.優(yōu)選的，所述二氧化碳回收循環(huán)組件包括與所述排煙風(fēng)管連接的排煙風(fēng)機(jī)、與所述排煙風(fēng)機(jī)連接的除塵器、與所述除塵器連接的煙氣回收/排放裝置、與所述除塵器連接的煙氣循環(huán)裝置，所述煙氣回收/排放裝置包括煙氣排放裝置和煙氣回收裝置，所述煙氣循環(huán)裝置與所述二氧化碳循環(huán)風(fēng)機(jī)連接。

14.優(yōu)選的，所述煙氣循環(huán)裝置包括煙氣循環(huán)管、設(shè)置在煙氣循環(huán)管上的再循環(huán)風(fēng)機(jī)和脫水裝置，所述脫水裝置設(shè)置在所述再循環(huán)風(fēng)機(jī)的后端，所述煙氣依次經(jīng)過(guò)除塵器、所述再循環(huán)風(fēng)機(jī)、所述脫水裝置進(jìn)入所述二氧化碳循環(huán)風(fēng)機(jī)。排煙風(fēng)機(jī)排出的煙氣經(jīng)過(guò)除塵器除塵后，排出的煙氣被分成兩部分，一路經(jīng)過(guò)排煙管道中的煙氣引風(fēng)機(jī)后從煙氣排放裝置中的煙囪排入大氣，或經(jīng)過(guò)煙氣引風(fēng)機(jī)后通過(guò)煙氣回收裝置中的二氧化碳?jí)嚎s和凈化單元進(jìn)行處理和回收利用；另一路煙氣由再循環(huán)風(fēng)機(jī)升壓后進(jìn)入煙氣循環(huán)回路，將煙氣經(jīng)過(guò)脫水裝置脫水后送入二氧化碳循環(huán)風(fēng)機(jī)中，從而使得煙氣中的二氧化碳與氧氣引風(fēng)機(jī)送入的氧氣混合。

15.優(yōu)選的，所述二氧化碳回收循環(huán)組件還包括煙氣換熱器，所述煙氣換熱器設(shè)置在所述排煙風(fēng)機(jī)與所述除塵器之間的管道上，所述排煙風(fēng)機(jī)將煙氣通過(guò)所述煙氣換熱器換熱后送入除塵器中。

16.優(yōu)選的，所述煙氣循環(huán)裝置與所述煙氣換熱器連接，經(jīng)過(guò)除塵后的煙氣依次經(jīng)過(guò)所述煙氣循環(huán)裝置、煙氣換熱器后進(jìn)入所述二氧化碳循環(huán)風(fēng)機(jī)中，從而將溫度較低的循環(huán)濕煙氣轉(zhuǎn)換為溫度較高的循環(huán)干煙氣，使得進(jìn)入二氧化碳循環(huán)風(fēng)機(jī)中的二次煙氣與氧氣混合后，保證富氧混合氣體的干燥性，使得天然氣的燃燒更加充分。

17.優(yōu)選的，所述再循環(huán)風(fēng)機(jī)與所述除塵器之間的管道中設(shè)置煙氣循環(huán)管蝶閥，所述再循環(huán)風(fēng)機(jī)還連接空氣管道，所述空氣管道中設(shè)置空氣截止閥，所述再循環(huán)風(fēng)機(jī)通過(guò)空氣截止閥與空氣管道直接相通。這樣設(shè)置可以在煙氣循環(huán)管蝶閥關(guān)閉時(shí)，再循環(huán)風(fēng)機(jī)可以將空氣直接引入本技術(shù)的富氧燃燒系統(tǒng)中，直接將空氣與氧氣混合后調(diào)節(jié)氧氣的濃度。

18.優(yōu)選的，所述燃燒系統(tǒng)還包括溫度壓力氧傳感器，所述氧氣引風(fēng)機(jī)和所述二氧化

碳循環(huán)風(fēng)機(jī)均連接混合氣管，所述混合氣管的出氣端連接在所述助燃風(fēng)管上，所述混合氣管用于混合所述氧氣引風(fēng)機(jī)輸入的氧氣和所述二氧化碳循環(huán)風(fēng)機(jī)輸入的煙氣或空氣，所述溫度壓力氧傳感器設(shè)置在混合氣管的出氣端。設(shè)置溫度壓力氧傳感器以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制混合氣管中的混合氣體的溫度、壓力及含氧量，通過(guò)閥門(mén)開(kāi)度調(diào)節(jié)、變頻器頻率調(diào)節(jié)等控制手段，使混合氣體的溫度穩(wěn)定在240℃～260℃、壓力穩(wěn)定在0.8～0.9kpa、氧含量20～25％。

19.作為更優(yōu)選的，混合氣體的溫度穩(wěn)定在250℃、壓力穩(wěn)定在0.85kpa、氧含量25％，以保證天然氣的穩(wěn)定燃燒。

20.優(yōu)選的，所述助燃風(fēng)管中設(shè)置若干個(gè)支管、若干個(gè)燃燒器和燃?xì)夤?，所述支管和燃?xì)夤芫c所述燃燒器相連，所述混合氣體通過(guò)所述支管進(jìn)入所述燃燒器并與所述燃?xì)夤芩腿氲奶烊粴饣旌先紵?。產(chǎn)生的大量熱氣體被噴入陶瓷窯爐內(nèi)，以滿足陶瓷制品的燒成要求。

21.優(yōu)選的，所述再循環(huán)風(fēng)機(jī)和所述脫水裝置之間的管道中還設(shè)置循環(huán)煙氣脫水管蝶閥，所述再循環(huán)風(fēng)機(jī)和所述循環(huán)煙氣脫水管蝶閥之間的管道上還連接一個(gè)空氣傳輸管道，所述空氣傳輸管道上設(shè)置循環(huán)煙氣旁管蝶閥，所述空氣傳輸管道的出口端與連接所述脫水裝置出口端的管道連接。這樣設(shè)置可以在關(guān)閉煙氣循環(huán)管蝶閥的情況下，根據(jù)空氣的濕度選擇是否啟用脫水裝置，若空氣的干燥度符合條件，此時(shí)空氣不需要經(jīng)過(guò)脫水裝置，可以關(guān)閉循環(huán)煙氣脫水管蝶閥，打開(kāi)循環(huán)煙氣旁管蝶閥，直接將空氣送入煙氣換熱器及二氧化碳循環(huán)風(fēng)機(jī)中。

22.優(yōu)選的，所述煙氣循環(huán)裝置和所述二氧化碳循環(huán)風(fēng)機(jī)之間設(shè)置增壓風(fēng)機(jī)。設(shè)置增壓風(fēng)機(jī)可以增加空氣或經(jīng)過(guò)除塵和脫水后的煙氣的輸送壓力，使得空氣或經(jīng)過(guò)除塵和脫水后的煙氣能夠順利快速進(jìn)入二氧化循環(huán)風(fēng)機(jī)中。

23.相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型取得了有益的技術(shù)效果：

24.1、本實(shí)用新型的燃燒系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)煙氣中有害氣體、微量元素一體化脫除，從而解決了現(xiàn)有煙氣脫硫、脫氮、脫碳和有害微量元素工藝的分級(jí)治理難題；

25.2、本實(shí)用新型的燃燒系統(tǒng)與傳統(tǒng)的脫nox工藝技術(shù)相比，不需要脫nox所需的化學(xué)物質(zhì)，也沒(méi)有脫nox裝置，避免了脫nox的運(yùn)行費(fèi)用和脫nox裝置設(shè)備費(fèi)用；

26.3、本實(shí)用新型的燃燒系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)水、co2以及n2的回收，液化回收的水可作工業(yè)用水，為企業(yè)創(chuàng)造收益，而且節(jié)約了水資源；回收的n2是重要的工業(yè)原料，具有很好的商業(yè)價(jià)值；煙氣中co2體積分?jǐn)?shù)達(dá)90％以上，便于回收利用co2，co2在制堿、食品等行業(yè)有很好的用途，也可填埋，以減緩溫室效應(yīng)；

27.4、本實(shí)用新型的燃燒系統(tǒng)沒(méi)有引入和產(chǎn)生新的污染物，也沒(méi)有二次污染問(wèn)題，系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，沒(méi)有煙氣外排，通過(guò)設(shè)置多級(jí)換熱器，將排煙溫度降至接近于大氣溫度，從而將天然氣產(chǎn)生的熱量充分利用；

28.5、本實(shí)用新型的燃燒系統(tǒng)可以通過(guò)改變二次風(fēng)氧氣的濃度以保證天然氣穩(wěn)定燃燒燃盡，提高了窯爐效率，增強(qiáng)了窯爐對(duì)負(fù)荷的適應(yīng)性。

附圖說(shuō)明

29.圖1是本實(shí)用新型天然氣陶瓷窯爐煙氣近零排放富氧燃燒系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

30.其中，各附圖標(biāo)記所指代的技術(shù)特征如下：

31.1、窯爐；2、二氧化碳循環(huán)風(fēng)機(jī)；3、空氣分離裝置；4、氧氣引風(fēng)機(jī)；5、助燃風(fēng)管；6、燃

燒器；7、排煙風(fēng)管；8、排煙風(fēng)機(jī)；9、煙氣換熱器；10、除塵器；11、煙氣引風(fēng)機(jī)；12、二氧化碳收集管蝶閥；13、二氧化碳?jí)嚎s和凈化單元；14、煙氣排放管蝶閥；15、煙囪；16、煙氣循環(huán)管蝶閥；17、空氣截止閥；18、再循環(huán)風(fēng)機(jī)；19、循環(huán)煙氣脫水管蝶閥；20、脫水裝置；21、循環(huán)煙氣旁管蝶閥；22、增壓風(fēng)機(jī)；23、溫度壓力氧傳感器。

具體實(shí)施方式

32.為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍并不局限于下述具體實(shí)施例。

33.實(shí)施例一

34.參考圖1所示，本實(shí)施例公開(kāi)了一種天然氣陶瓷窯爐煙氣近零排放富氧燃燒系統(tǒng)，包括窯爐1、與所述窯爐1連接的助燃風(fēng)管5、置于所述窯爐1內(nèi)的燃燒器6、與所述窯爐1連接的排煙風(fēng)管7，窯爐1為陶瓷窯爐，同時(shí)燃燒系統(tǒng)還包括：空氣分離裝置3、氧氣引風(fēng)機(jī)4、二氧化碳回收循環(huán)組件、二氧化碳循環(huán)風(fēng)機(jī)2；所述空氣分離裝置3用于分離空氣中的氮?dú)夂脱鯕?，所述空氣分離裝置3設(shè)置氮?dú)獬隹诤脱鯕獬隹?；氮?dú)鈴牡獨(dú)獬隹谶M(jìn)行回收利用；所述氧氣引風(fēng)機(jī)4連接空氣分離裝置3的氧氣出口，所述氧氣引風(fēng)機(jī)4將所述氧氣送入所述助燃風(fēng)管5中；所述二氧化碳回收循環(huán)組件與所述排煙風(fēng)管7連接，所述二氧化碳回收循環(huán)組件用于對(duì)排煙風(fēng)管7排出的煙氣進(jìn)行除塵過(guò)濾、回收及循環(huán)使用；所述二氧化碳循環(huán)風(fēng)機(jī)2與所述二氧化碳回收循環(huán)組件連接，所述二氧化碳循環(huán)風(fēng)機(jī)2將二氧化碳回收循環(huán)組件中經(jīng)除塵后的煙氣或空氣送入助燃風(fēng)管5中與所述氧氣引風(fēng)機(jī)4送入的氧氣混合形成混合氣體，所述混合氣體通入所述助燃風(fēng)管5中。燃燒器6與助燃風(fēng)管5連通，使得助燃風(fēng)管5中的混合氣體進(jìn)入窯爐1各個(gè)區(qū)域的燃燒器5中。

35.所述燃燒系統(tǒng)還包括溫度壓力氧傳感器23，所述氧氣引風(fēng)機(jī)4和所述二氧化碳循環(huán)風(fēng)機(jī)2均連接混合氣管，所述混合氣管的出氣端連接在所述助燃風(fēng)管5上，所述混合氣管用于混合所述氧氣引風(fēng)機(jī)4輸入的氧氣和所述二氧化碳循環(huán)風(fēng)機(jī)2輸入的煙氣或空氣，所述溫度壓力氧傳感器23設(shè)置在混合氣管的出氣端。設(shè)置溫度壓力氧傳感器23以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制混合氣管中的混合氣體的溫度、壓力及含氧量，通過(guò)閥門(mén)開(kāi)度調(diào)節(jié)、變頻器頻率調(diào)節(jié)等控制手段，使混合氣體的溫度穩(wěn)定在240℃～260℃、壓力穩(wěn)定在0.8～0.9kpa、氧含量20～25％。本實(shí)施例優(yōu)選的，混合氣體的溫度穩(wěn)定在250℃、壓力穩(wěn)定在0.85kpa、氧含量25％，以保證天然氣的穩(wěn)定燃燒。在所述助燃風(fēng)管5中設(shè)置若干個(gè)支管、若干個(gè)燃燒器6和燃?xì)夤埽鲋Ч芎腿細(xì)夤芫c所述燃燒器6相連，所述混合氣體通過(guò)所述支管進(jìn)入所述燃燒器6并與所述燃?xì)夤芩腿氲奶烊粴饣旌先紵?。產(chǎn)生的大量熱氣體被噴入陶瓷窯爐1內(nèi)，以滿足陶瓷制品的燒成要求。

36.本實(shí)施例中，所述二氧化碳回收循環(huán)組件包括與所述排煙風(fēng)管7連接的排煙風(fēng)機(jī)8、與所述排煙風(fēng)機(jī)8連接的除塵器10、與所述除塵器10連接的煙氣回收/排放裝置、與所述除塵器10連接的煙氣循環(huán)裝置，且所述煙氣循環(huán)裝置與所述二氧化碳循環(huán)風(fēng)機(jī)2連接。所述煙氣回收/排放裝置包括煙氣排放裝置和煙氣回收裝置，煙氣排放裝置所連接的管道中設(shè)置煙氣排放管蝶閥14，煙氣回收裝置所連接的管道中設(shè)置二氧化碳收集管蝶閥12，煙氣排放裝置所連接的管道和煙氣回收裝置所連接的管道均與排煙管道連接，排煙管道的進(jìn)氣端

連接所述除塵器10，在排煙管道上還設(shè)置煙氣引風(fēng)機(jī)11。所述煙氣循環(huán)裝置包括煙氣循環(huán)管、設(shè)置在煙氣循環(huán)管上的再循環(huán)風(fēng)機(jī)18和脫水裝置20，所述脫水裝置20設(shè)置在所述再循環(huán)風(fēng)機(jī)18的后端，所述煙氣依次經(jīng)過(guò)除塵器10、所述再循環(huán)風(fēng)機(jī)18、所述脫水裝置20進(jìn)入所述二氧化碳循環(huán)風(fēng)機(jī)2。

37.所述二氧化碳回收循環(huán)組件還包括煙氣換熱器9，所述煙氣換熱器9設(shè)置在所述排煙風(fēng)機(jī)8與所述除塵器10之間的管道上，所述排煙風(fēng)機(jī)8將煙氣通過(guò)所述煙氣換熱器9換熱后送入除塵器10中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)煙氣熱量的回收利用，以加熱后續(xù)經(jīng)脫水后的煙氣。所述煙氣循環(huán)裝置與所述煙氣換熱器9連接，經(jīng)過(guò)除塵后的煙氣依次經(jīng)過(guò)所述煙氣循環(huán)裝置中的再循環(huán)風(fēng)機(jī)18、脫水裝置20、煙氣換熱器9后進(jìn)入所述二氧化碳循環(huán)風(fēng)機(jī)2中，從而將溫度較低的循環(huán)濕煙氣轉(zhuǎn)換為溫度較高的循環(huán)干煙氣，使得進(jìn)入二氧化碳循環(huán)風(fēng)機(jī)2中的二次煙氣與氧氣混合后，保證富氧混合氣體的干燥性，使得天然氣的燃燒更加充分。

38.所述煙氣循環(huán)裝置和所述二氧化碳循環(huán)風(fēng)機(jī)2之間還設(shè)置增壓風(fēng)機(jī)22。設(shè)置增壓風(fēng)機(jī)22可以增加空氣或經(jīng)過(guò)除塵和脫水后的煙氣的輸送壓力，使得空氣或經(jīng)過(guò)除塵和脫水后的煙氣能夠順利快速進(jìn)入二氧化循環(huán)風(fēng)機(jī)中。

39.本實(shí)施例中的排煙風(fēng)機(jī)8排出的煙氣經(jīng)過(guò)除塵器10除塵后，排出的煙氣被分成兩部分：其中一路的煙氣在燃燒系統(tǒng)啟動(dòng)階段，co2濃度《80％時(shí)，可以打開(kāi)煙氣排放管蝶閥14，從而將排煙管道中的煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)后從煙氣排放裝置中的煙囪15排入大氣中，或在系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行階段，co2濃度≥80％時(shí)，將排煙管道中的煙氣經(jīng)過(guò)煙氣引風(fēng)機(jī)11后通過(guò)煙氣回收裝置中的二氧化碳?jí)嚎s和凈化單元13進(jìn)行處理和回收利用；另一路煙氣由再循環(huán)風(fēng)機(jī)18升壓后進(jìn)入煙氣循環(huán)回路，由于天然氣燃燒產(chǎn)生的水分較多，在運(yùn)行煙氣循環(huán)系統(tǒng)的狀態(tài)下，循環(huán)煙氣需經(jīng)過(guò)脫水裝置20，煙氣脫水后再經(jīng)過(guò)增壓風(fēng)機(jī)22進(jìn)入煙氣換熱器9，從而將被吸熱和除塵后的溫度較低的循環(huán)濕煙氣轉(zhuǎn)換為溫度較高的循環(huán)干煙氣，并由二氧化碳循環(huán)風(fēng)機(jī)2通過(guò)變頻控制引入到混合氣管中與氧氣混合后進(jìn)入助燃風(fēng)管5中，在二氧化碳循環(huán)風(fēng)機(jī)2引入循環(huán)干煙氣的同時(shí)可以實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)和氧氣的比例，以調(diào)節(jié)氧氣的濃度，使進(jìn)入窯爐1的氧氣濃度維持在20～40％，保證天然氣的充分燃燒。

40.實(shí)施例二

41.基于實(shí)施例一，本實(shí)施例與實(shí)施例一不同的地方在于：

42.所述再循環(huán)風(fēng)機(jī)18與所述除塵器10之間的管道中設(shè)置煙氣循環(huán)管蝶閥16，所述再循環(huán)風(fēng)機(jī)18還連接空氣管道，所述空氣管道中設(shè)置空氣截止閥17，所述再循環(huán)風(fēng)機(jī)18通過(guò)空氣截止閥17與空氣管道直接相通。這樣設(shè)置可以在煙氣循環(huán)管蝶閥16關(guān)閉時(shí)，再循環(huán)風(fēng)機(jī)18可以將空氣直接引入本技術(shù)的富氧燃燒系統(tǒng)中，直接將空氣與氧氣混合后調(diào)節(jié)氧氣的濃度。

43.本實(shí)施例還可以在所述再循環(huán)風(fēng)機(jī)18和所述脫水裝置20之間的管道中設(shè)置循環(huán)煙氣脫水管蝶閥19，同時(shí)所述再循環(huán)風(fēng)機(jī)18和所述循環(huán)煙氣脫水管蝶閥19之間的管道上還連接一個(gè)空氣傳輸管道，所述空氣傳輸管道上設(shè)置循環(huán)煙氣旁管蝶閥21，所述空氣傳輸管道的出口端與連接所述脫水裝置20出口端的管道連接。這樣設(shè)置可以在關(guān)閉煙氣循環(huán)管蝶閥16的情況下，根據(jù)空氣的濕度選擇是否啟用脫水裝置20，若空氣的干燥度符合條件，此時(shí)空氣不需要經(jīng)過(guò)脫水裝置20，可以關(guān)閉循環(huán)煙氣脫水管蝶閥19，打開(kāi)循環(huán)煙氣旁管蝶閥21，直接將空氣送入煙氣換熱器9及二氧化碳循環(huán)風(fēng)機(jī)2中。

44.上述實(shí)施例的天然氣陶瓷窯爐1煙氣近零排放富氧燃燒系統(tǒng)是一個(gè)完整的循環(huán)系統(tǒng)，在該系統(tǒng)邊界范圍內(nèi)物質(zhì)和能量均遵守守恒的定律，在特定的工況參數(shù)下，整個(gè)系統(tǒng)收入和支出是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)態(tài)的，因此，可以調(diào)整特定的工況參數(shù)，通過(guò)理論計(jì)算設(shè)計(jì)出最佳的控制參數(shù)，從而達(dá)到近零排放的目的。

45.根據(jù)上述說(shuō)明書(shū)的揭示和教導(dǎo)，本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行變更和修改。因此，本實(shí)用新型并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式，對(duì)實(shí)用新型的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說(shuō)明書(shū)中使用了一些特定的術(shù)語(yǔ)，但這些術(shù)語(yǔ)只是為了方便說(shuō)明，并不對(duì)實(shí)用新型構(gòu)成任何限制。技術(shù)特征：

1.一種天然氣陶瓷窯爐煙氣近零排放富氧燃燒系統(tǒng)，包括窯爐(1)、與所述窯爐(1)連接的助燃風(fēng)管(5)、置于所述窯爐(1)內(nèi)的燃燒器(6)、與所述窯爐(1)連接的排煙風(fēng)管(7)，其特征在于，所述燃燒系統(tǒng)還包括：空氣分離裝置(3)，所述空氣分離裝置(3)用于分離空氣中的氮?dú)夂脱鯕?，所述空氣分離裝置(3)設(shè)置氮?dú)獬隹诤脱鯕獬隹?；氧氣引風(fēng)機(jī)(4)，所述氧氣引風(fēng)機(jī)(4)連接空氣分離裝置(3)的氧氣出口；二氧化碳回收循環(huán)組件，所述二氧化碳回收循環(huán)組件與所述排煙風(fēng)管(7)連接，所述二氧化碳回收循環(huán)組件用于對(duì)排煙風(fēng)管(7)排出的煙氣進(jìn)行除塵過(guò)濾、回收及循環(huán)使用；二氧化碳循環(huán)風(fēng)機(jī)(2)，所述二氧化碳循環(huán)風(fēng)機(jī)(2)與所述二氧化碳回收循環(huán)組件連接，所述二氧化碳循環(huán)風(fēng)機(jī)(2)將二氧化碳回收循環(huán)組件中經(jīng)除塵后的煙氣或空氣送入助燃風(fēng)管(5)中與所述氧氣引風(fēng)機(jī)(4)送入的氧氣混合形成混合氣體，所述混合氣體通入所述助燃風(fēng)管(5)中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣陶瓷窯爐煙氣近零排放富氧燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述二氧化碳回收循環(huán)組件包括與所述排煙風(fēng)管(7)連接的排煙風(fēng)機(jī)(8)、與所述排煙風(fēng)機(jī)(8)連接的除塵器(10)、與所述除塵器(10)連接的煙氣回收/排放裝置、與所述除塵器(10)連接的煙氣循環(huán)裝置，所述煙氣回收/排放裝置包括煙氣排放裝置和煙氣回收裝置，所述煙氣循環(huán)裝置與所述二氧化碳循環(huán)風(fēng)機(jī)(2)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天然氣陶瓷窯爐煙氣近零排放富氧燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述煙氣循環(huán)裝置包括煙氣循環(huán)管、設(shè)置在煙氣循環(huán)管上的再循環(huán)風(fēng)機(jī)(18)和脫水裝置(20)，所述脫水裝置(20)設(shè)置在所述再循環(huán)風(fēng)機(jī)(18)的后端，所述煙氣依次經(jīng)過(guò)除塵器(10)、所述再循環(huán)風(fēng)機(jī)(18)、所述脫水裝置(20)進(jìn)入所述二氧化碳循環(huán)風(fēng)機(jī)(2)。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的天然氣陶瓷窯爐煙氣近零排放富氧燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述二氧化碳回收循環(huán)組件還包括煙氣換熱器(9)，所述煙氣換熱器(9)設(shè)置在所述排煙風(fēng)機(jī)(8)與所述除塵器(10)之間的管道上，所述排煙風(fēng)機(jī)(8)將煙氣通過(guò)所述煙氣換熱器(9)換熱后送入除塵器(10)中。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的天然氣陶瓷窯爐煙氣近零排放富氧燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述煙氣循環(huán)裝置與所述煙氣換熱器(9)連接，經(jīng)過(guò)除塵后的煙氣依次經(jīng)過(guò)所述煙氣循環(huán)裝置、煙氣換熱器(9)后進(jìn)入所述二氧化碳循環(huán)風(fēng)機(jī)(2)中。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的天然氣陶瓷窯爐煙氣近零排放富氧燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述再循環(huán)風(fēng)機(jī)(18)與所述除塵器(10)之間的管道中設(shè)置煙氣循環(huán)管蝶閥(16)，所述再循環(huán)風(fēng)機(jī)(18)還連接空氣管道，所述空氣管道中設(shè)置空氣截止閥(17)，所述再循環(huán)風(fēng)機(jī)(18)通過(guò)空氣截止閥(17)與空氣管道直接相通。7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的天然氣陶瓷窯爐煙氣近零排放富氧燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述燃燒系統(tǒng)還包括溫度壓力氧傳感器(23)，所述氧氣引風(fēng)機(jī)(4)和所述二氧化碳循環(huán)風(fēng)機(jī)(2)均連接混合氣管，所述混合氣管的出氣端連接在所述助燃風(fēng)管(5)上，所述混合氣管用于混合所述氧氣引風(fēng)機(jī)(4)輸入的氧氣和所述二氧化碳循環(huán)風(fēng)機(jī)(2)輸入的煙氣或空氣，所述溫度壓力氧傳感器(23)設(shè)置在混合氣管的出氣端。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣陶瓷窯爐煙氣近零排放富氧燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述助燃風(fēng)管(5)中設(shè)置若干個(gè)支管、若干個(gè)燃燒器(6)和燃?xì)夤?，所述支管和燃?xì)夤芫c所

述燃燒器(6)相連，所述混合氣體通過(guò)所述支管進(jìn)入所述燃燒器(6)并與所述燃?xì)夤芩腿氲奶烊粴饣旌先紵?.根據(jù)權(quán)利要求6所述的天然氣陶瓷窯爐煙氣近零排放富氧燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述再循環(huán)風(fēng)機(jī)(18)和所述脫水裝置(20)之間的管道中還設(shè)置循環(huán)煙氣脫水管蝶閥(19)，所述再循環(huán)風(fēng)機(jī)(18)和所述循環(huán)煙氣脫水管蝶閥(19)之間的管道上還連接一個(gè)空氣傳輸管道，所述空氣傳輸管道上設(shè)置循環(huán)煙氣旁管蝶閥(21)，所述空氣傳輸管道的出口端與連接所述脫水裝置(20)出口端的管道連接。10.根據(jù)權(quán)利要求2、3、6或9所述的天然氣陶瓷窯爐煙氣近零排放富氧燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述煙氣循環(huán)裝置和所述二氧化碳循環(huán)風(fēng)機(jī)(2)之間設(shè)置增壓風(fēng)機(jī)(22)。

技術(shù)總結(jié)

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種天然氣陶瓷窯爐煙氣近零排放富氧燃燒系統(tǒng)，包括窯爐、助燃風(fēng)管、燃燒器、排煙風(fēng)管、空氣分離裝置、氧氣引風(fēng)機(jī)、二氧化碳回收循環(huán)組件和二氧化碳循環(huán)風(fēng)機(jī)，空氣分離裝置用于分離空氣中的氮?dú)夂脱鯕?；二氧化碳回收循環(huán)組件與排煙風(fēng)管連接，二氧化碳回收循環(huán)組件用于對(duì)排煙風(fēng)管排出的煙氣進(jìn)行除塵過(guò)濾、回收及循環(huán)使用；二氧化碳循環(huán)風(fēng)機(jī)將二氧化碳回收循環(huán)組件中經(jīng)除塵后的煙氣或空氣送入助燃風(fēng)管中與氧氣引風(fēng)機(jī)送入的氧氣混合形成混合氣體。本實(shí)用新型不僅能將天然氣燃燒帶來(lái)的水蒸氣和二氧化碳等回收利用，同時(shí)將煙氣排煙溫度降到接近大氣溫度，實(shí)現(xiàn)天然氣燃燒煙氣近零排放，既保護(hù)了環(huán)境，又實(shí)現(xiàn)了資源利用的最大化。利用的最大化。利用的最大化。

技術(shù)研發(fā)人員：李萍 袁俊宇 簡(jiǎn)潤(rùn)桐 張永偉

受保護(hù)的技術(shù)使用者：新明珠集團(tuán)股份有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.08.19

技術(shù)公布日：2022/3/11