燃?xì)忮仩t和燃?xì)廨啓C(jī)煙氣用于氣調(diào)倉儲的系統(tǒng)及該系統(tǒng)的調(diào)配方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及燃?xì)忮仩t和燃?xì)廨啓C(jī)煙氣的再利用技術(shù)領(lǐng)域，具體指一種燃?xì)忮仩t和燃?xì)廨啓C(jī)煙氣用于氣調(diào)倉儲的系統(tǒng)，本發(fā)明還涉及該系統(tǒng)的調(diào)配方法。
【背景技術(shù)】
[0002]每年全世界范圍內(nèi)都會產(chǎn)生大量燃?xì)忮仩t和燃?xì)廨啓C(jī)的煙氣，這些煙氣組成中的主要成分為n2、co2、h2o、粉塵、S02、^^^等，仍蘊(yùn)含了大量的可利用資源，而現(xiàn)有技術(shù)中多是對煙氣中的熱量進(jìn)行回收利用，煙氣本身則需要經(jīng)過處理后直接排放，這不僅增加了煙氣處理成本，也造成了嚴(yán)重的資源浪費。
[0003]氣調(diào)貯藏是調(diào)節(jié)氣體成分貯藏的簡稱，指改變貯藏環(huán)境中的氣體成分來貯藏產(chǎn)品的一種方法，綜合冷藏和調(diào)節(jié)環(huán)境氣體成分兩方面技術(shù)。正?？諝庵醒鹾繛?0.95%，氮氣為78.09%，二氧化碳為0.03%，其他惰性氣體0.93%，引起食品品質(zhì)下降的食品自身生理生化過程和微生物作用過程，多數(shù)與氧和二氧化碳有關(guān)。因此，各種氣調(diào)手段均以這兩種氣體作為調(diào)節(jié)對象，N2做為惰性氣體起到填充劑作用。氣調(diào)技術(shù)的核心是將食品周圍的氣體調(diào)節(jié)成與正常大氣相比含有低氧濃度和高二氧化碳的氣體，配合適當(dāng)?shù)臏囟葪l件，來延長食品的壽命。改變貯藏環(huán)境中的氣體成分通常是增加隊和C02濃度，降低02濃度以及根據(jù)需求調(diào)節(jié)其氣體成分濃度。
[0004]目前主要采用的氣調(diào)方法主要有燃燒式氣調(diào)法、吸附分離氣調(diào)法及膜法富氮氣調(diào)法，其中，燃燒式氣調(diào)機(jī)原理是混合氣體(庫氣+烴類液化氣)在催化劑的作用下進(jìn)行高溫?zé)o焰燃燒，消耗氧氣，達(dá)到降氧的目的，燃燒過程中產(chǎn)生的過多C02經(jīng)過活性炭吸附器除去。該方法需要消耗大量燃料，且燃燒過程中會產(chǎn)生過多C02，不易控制煙氣組分。吸附分離氣調(diào)法是利用變壓吸附制氮機(jī)進(jìn)行氧氮吸附分離，從而實現(xiàn)排除氧氣、補(bǔ)充氮氣的方法，該方法的代表設(shè)備是碳分子篩制氮機(jī)，分子篩氣調(diào)機(jī)是將庫氣經(jīng)壓縮機(jī)增壓到0.6MPa，由冷凍干燥機(jī)冷卻，進(jìn)入油分離器后被引入吸附系統(tǒng)，該吸附系統(tǒng)中放置對02和0)2具有高選擇吸附性能的分子篩吸附劑，用變壓吸附(PSA)工藝產(chǎn)生各種純度的氮氣置換庫內(nèi)氣體。這種方法除去氧氣的同時，可有效除去乙烯、乙醛、乙醇等有害成分，但是，需要將庫氣經(jīng)壓縮機(jī)增壓到0.6MPa，再由冷凍干燥機(jī)冷卻，能耗極大。膜法富氮氣調(diào)法是利用膜的選擇性滲透特點來分離具有不同滲透率特性的氣體技術(shù)方法，現(xiàn)代膜分離主要用中空纖維技術(shù)，中空纖維膜制氮機(jī)是空氣在一定溫度和壓力下，通過薄膜擴(kuò)散原理，根據(jù)氣體對膜的滲透系數(shù)不同，分離02和C02，產(chǎn)生N2供入庫內(nèi)。其核心組件是中空纖維膜組件，由耐壓的鋼制外殼和分離芯組成，分離芯由數(shù)千根中空纖維管組成，中空纖維膜的材料有聚砜、乙基纖維素、三醋酸纖維素、磺化聚砜以及聚硅氧烷一聚砜復(fù)合膜等。原料空氣經(jīng)過處理后從一端進(jìn)入纖維管內(nèi)，氧氣從管內(nèi)滲透到管外而在管間隙富集排出；氮氣穿過纖維管從另一端排出。該方法也需要將空氣壓縮到IMPa之內(nèi)，能耗較大，且設(shè)備的投入和運(yùn)行費用比較高，導(dǎo)致氣調(diào)貯藏的成本居高不下。
[0005]將燃?xì)忮仩t和燃?xì)廨啓C(jī)的煙氣應(yīng)用于氣調(diào)貯藏可有效利用能源、減少氣調(diào)倉儲成本，且該想法及具體設(shè)備在現(xiàn)有技術(shù)中并未披露。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，提供一種能使煙氣得到有效利用、顯著降低氣調(diào)倉儲成本的燃?xì)忮仩t和燃?xì)廨啓C(jī)煙氣用于氣調(diào)倉儲的系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明所要解決的另一個技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，提供一種上述系統(tǒng)的調(diào)配方法，該方法能將燃?xì)忮仩t和燃?xì)廨啓C(jī)煙氣經(jīng)過轉(zhuǎn)化應(yīng)用于食物、鮮花、煙草、藥材、文物等物品的保鮮，無需專門制備氣調(diào)倉儲系統(tǒng)的惰性氣體，大大節(jié)約了食物保鮮成本，且使煙氣得到了有效利用，降低了氮氣等的排放量。
[0008]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種燃?xì)忮仩t和燃?xì)廨啓C(jī)煙氣用于氣調(diào)倉儲的系統(tǒng)，其特征在于:包括余熱回收設(shè)備、氣液分離罐、凝液回收箱、隊和0)2的分離提取系統(tǒng)、煙氣干燥設(shè)備、儲氣設(shè)備及空氣過濾器，所述余熱回收設(shè)備具有供燃?xì)忮仩t和燃?xì)廨啓C(jī)煙氣輸入的進(jìn)氣口，所述余熱回收設(shè)備的出氣口與氣液分離罐的進(jìn)氣口連接，經(jīng)所述氣液分離罐分離出的凝液流入凝液回收箱備用，所述氣液分離罐上設(shè)置有供多余煙氣排出的排出口，所述氣液分離罐的出氣口分為兩路并分別與隊和0)2的分離提取系統(tǒng)、煙氣干燥設(shè)備的進(jìn)氣口連通，所述的儲氣設(shè)備包括空氣儲氣設(shè)備、煙氣儲氣設(shè)備、二氧化碳儲氣設(shè)備及氮氣儲氣設(shè)備，經(jīng)所述隊和C02的分離提取系統(tǒng)后的二氧化碳輸往二氧化碳儲氣設(shè)備存儲，經(jīng)所述隊和C0 2的分離提取系統(tǒng)后的氮氣輸往氮氣儲氣設(shè)備存儲，經(jīng)所述煙氣干燥設(shè)備處理后的煙氣輸往煙氣儲氣設(shè)備存儲，所述空氣過濾器具有供冷空氣輸入的進(jìn)氣口，所述空氣過濾器的出氣口與空氣儲氣設(shè)備的進(jìn)氣口連接，所述儲氣設(shè)備的出氣口分別與儲藏室連通。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述儲氣設(shè)備與各個儲藏室之間的管道上分別設(shè)置有氧含量檢測裝置、二氧化碳含量檢測裝置及第一氣體流量計，且所述空氣儲氣設(shè)備、煙氣儲氣設(shè)備、二氧化碳儲氣設(shè)備及氮氣儲氣設(shè)備的輸氣管上分別設(shè)置有能調(diào)節(jié)相應(yīng)氣體流量大小的第一調(diào)節(jié)閥、第二調(diào)節(jié)閥、第三調(diào)節(jié)閥及第四調(diào)節(jié)閥，上述第一調(diào)節(jié)閥用于氧含量檢測裝置信號反饋控制，上述第二調(diào)節(jié)閥及第四調(diào)節(jié)閥用于第一氣體流量計信號反饋控制，第三調(diào)節(jié)閥用于二氧化碳含量檢測信號反饋控制。
[0010]再改進(jìn)，所述氣液分離罐的輸出管道上設(shè)置有第二氣體流量計及能調(diào)節(jié)該管道上氣體流量的第一調(diào)節(jié)風(fēng)門，所述氣液分離罐的排放管道出口設(shè)置有第二調(diào)節(jié)風(fēng)門。
[0011]在上述方案中，所述氣液分離罐的輸出管道與隊和C02的分離提取系統(tǒng)之間設(shè)置有第一增壓風(fēng)機(jī)，所述氣液分離罐的輸出管道與煙氣干燥設(shè)備之間設(shè)置有第二增壓風(fēng)機(jī)。
[0012]作為優(yōu)選，所述空氣過濾器與空氣儲氣設(shè)備之間設(shè)置有第三增壓風(fēng)機(jī)。
[0013]優(yōu)選地，所述的余熱回收設(shè)備至少包括有一級換熱裝置或二級換熱裝置。
[0014]優(yōu)選地，所述煙氣干燥設(shè)備為能調(diào)節(jié)煙氣含水量的干燥機(jī)。
[0015]—種上述燃?xì)忮仩t和燃?xì)廨啓C(jī)煙氣用于氣調(diào)倉儲的系統(tǒng)的調(diào)配方法，其特征在于:
[0016]調(diào)節(jié)余熱回收設(shè)備的熱量回收量，使流出余熱回收設(shè)備煙氣溫度略高于煙氣的露點溫度；
[0017]通過氣液分離罐將煙氣中的水蒸氣分離出來，分離出的凝液回收至凝液回收箱備用，分離后的煙氣自氣液分離罐頂部流出，觀察第二氣體流量計，通過控制第一調(diào)節(jié)風(fēng)門、第二調(diào)節(jié)風(fēng)門控制回收煙氣的煙氣量；以滿足不同儲藏條件下所需惰性氣體的煙氣補(bǔ)充量，多余的煙氣自排放管道出口排出；
[0018]分別在第一增壓風(fēng)機(jī)、第二增壓風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣管道上設(shè)置第五、第六調(diào)節(jié)閥，并通過該第五、第六調(diào)節(jié)閥控制進(jìn)入隊和0)2的分離提取系統(tǒng)、煙氣干燥設(shè)備中的煙氣流量比例，以滿足各惰性氣體的氣量要求，同時，利用第一增壓風(fēng)機(jī)對進(jìn)入隊和0)2的分離提取系統(tǒng)的煙氣進(jìn)行加壓，壓力滿足本單元工藝和后續(xù)各系統(tǒng)用氣的壓力要求，利用第二增壓風(fēng)機(jī)對進(jìn)入煙氣干燥設(shè)備的煙氣進(jìn)行加壓，壓力滿足本單元工藝和后續(xù)各系統(tǒng)用氣的壓力要求；
[0019]部分煙氣經(jīng)過NjPC02的分離提取系統(tǒng)后將二氧化碳分離出來，這部分二氧化碳?xì)怏w輸往二氧化碳儲氣設(shè)備存儲，剩余的氣體為氮氣，輸往氮氣儲氣設(shè)備存儲；另一部分煙氣為二氧化碳與氮氣的混合氣體，這部分氣體經(jīng)過煙氣干燥設(shè)備干燥至含水量為-10%?10 %的空氣露點溫度含水量，輸往煙氣儲氣設(shè)備存儲；同時，冷空氣經(jīng)過空氣過濾器過濾后通過第三增壓風(fēng)機(jī)加壓至1?lOOKPa，輸往空氣儲氣設(shè)備存儲；
[0020]觀察第一氣體流量計，根據(jù)氧含量檢測裝置、二氧化碳含量檢測裝置的參數(shù)控制各個支路的第一調(diào)節(jié)閥、第二調(diào)節(jié)閥、第三調(diào)節(jié)閥及第四調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)各支路的參出氣量和相應(yīng)組分，以滿足后續(xù)各用氣儲藏室的要求。
[0021]在上述方案中，通過控制第一調(diào)節(jié)閥、第二調(diào)節(jié)閥、第三調(diào)節(jié)閥及第四調(diào)節(jié)閥使輸入單個儲藏室的混合氣中氧氣、二氧化碳、氮氣的體積比為:(1?21): (1?100): (1?99) ο
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0023]本發(fā)明提供了一種煙氣回收利用的系統(tǒng)，由于用于氣調(diào)倉儲的氣體溫度為常溫，而原始煙氣的溫度一般在90?250°C左右，因此，中間有大量溫差需要消耗或利用，本發(fā)明設(shè)置了余熱回收系統(tǒng)對煙氣中的余熱進(jìn)行回收，回收的余熱可用于加熱鍋爐給水、采暖供熱介質(zhì)、鍋爐供風(fēng)、裝置用干燥介質(zhì)、熱栗循環(huán)介質(zhì)等，提高了能源的利用率；接著對煙氣進(jìn)行氣液分離，分離出的水蒸氣凝液儲存?zhèn)溆?，大部分煙氣進(jìn)一步進(jìn)行二氧化碳分離或干燥處理，并進(jìn)入相應(yīng)的儲氣設(shè)備存儲，從而與空氣配合用于儲藏室內(nèi)的物品保鮮，使煙氣得到有效利用，擴(kuò)大了傳統(tǒng)惰性氣體制取氣體的組分調(diào)節(jié)范圍，且無需設(shè)置單獨的惰性氣體產(chǎn)生設(shè)備，顯著降低了氣調(diào)倉儲的運(yùn)行成本；本發(fā)明的氣調(diào)倉儲方法直接將轉(zhuǎn)化后的煙氣用于氣調(diào)倉儲，有效利用了能源，節(jié)約了氣調(diào)倉儲的成本。同時將鍋爐燃料燃燒后排出的二氧化碳?xì)怏w回收利用，達(dá)到了較好的環(huán)保和社會效益。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)框圖；
[0025]圖2為圖1的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0026]以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0027]如圖1、2所示，本發(fā)明實施例的燃?xì)忮仩t和燃?xì)廨啓C(jī)煙氣用于氣調(diào)倉儲的系統(tǒng)包括余熱回收設(shè)備1、氣液分離罐2、凝液回收箱9、隊和0)2的分離提取系統(tǒng)3、煙氣干燥設(shè)備4、儲氣設(shè)備5及空氣過濾器6，余熱回收設(shè)備1具有供燃?xì)忮仩t和燃?xì)廨啓C(jī)煙氣100輸入的進(jìn)氣口，余熱回收設(shè)備1的出氣口與氣液分離罐2的進(jìn)氣口連通，經(jīng)氣液分離罐2分離出的水蒸氣凝液流入凝液回收箱9備用，氣液分離罐2上設(shè)置有供多余煙氣排出的排出口 21，氣液分尚罐2的出氣口分為兩路并分別與隊和C02的分尚提取系統(tǒng)3、煙氣干燥設(shè)備4的進(jìn)氣口連通，儲氣設(shè)備5包括空氣儲氣設(shè)備51、煙氣儲氣設(shè)備52