一种烟气余热热泵回收系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种烟气余热热泵回收系统，包括利用燃气锅炉排出的烟气对冷水进行加热的烟气节能器，利用所述烟气节能器排出的烟气对冷水进行加热的冷凝式换热器，利用与所述冷凝式换热器交换所得热量加热热泵所需循环水的板式换热器，以及利用板式换热器提供的热量对热网回水进行加热的热泵。本实用新型专利技术的烟气余热热泵回收系统中燃气锅炉排放的烟气余热被充分利用，温度被降低到30℃以下再排放到大气中，也不会引起城市热岛效应；而热网回水通过两次加热后再进入燃气锅炉，也节省了锅炉加热的时间和所需能量，节约了能源。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及热量深度回收装置，尤其涉及一种烟气余热热泵回收系统，属于节能设备

技术介绍
烟气余热资源属于二次能源，是一次能源或可燃物料转换后的产物，或是燃料燃烧过程中所发出的热量在完成某一工艺过程后所剩下的热量。按照温度品位，工业上，余热一般分为600℃以上的高温余热和300℃以下的低温余热。低温余热量大，温度分布范围宽，占工业余热资源总量的50％以上，分布广泛，如冶金、化工、建材、机械、电力等行业，各种冶炼炉、加热炉、内燃机和锅炉的排气排烟等，是余热利用的主要研究对象。国内使用的燃气锅炉实际使用的热效率一般在85-93％，燃气锅炉的排烟温度大多在120-230℃，所排烟气携带的显热占锅炉总输入功率的6.5-14％。低温烟气作为低温余热的载体，排放量大，携带热量丰富，但由于低温限制导致换热效率低、余热产品应用范围窄、利用价值低、烟气余热回收经济效益差，使得低温烟气难以得到有效利用，烟气直接排放还出现严重热污染，小范围内热污染造成城市热岛效应，导致居民居住环境变差，全球范围内的影响则是造成全球气候的不可预测的变化，恶化全球生存环境。因此，有必要开发出一种烟气余热热泵深度回收系统。传统的烟气余热回收系统或装置，主要回收烟气的显热，不能或很少回收烟气的潜热，一般将烟气温度降低到50℃-70℃，可提高系统热效率2％-5％。传统的烟气余热回收系统或装置，只能利用温差传热的方式作为驱动力来利用余热，使得低品位的余热利用率不高，致使燃气锅炉的排烟温度不够低。存在进一步利用其它技术利用低品位的余热的空间。填料塔的应用范围较广，在炼油、石油化工、化工、化肥、制药和原子能工业部门，以及环保领域都有较多应用。填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。填料塔的塔身是一直立圆筒，底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板，以防被上升气流
吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。气体从塔底送入，经气体分布装置(小直径塔一般不设气体分布装置)分布后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相密切接触进行传质。水源热泵是通过利用是通过少量高品位能源，实现低温位热能向高温位转移。水体作为冬季热泵供暖的热源，在冬季通过水源热泵机组，从水源中“提取”热能，送到建筑物中采暖。水源热泵机组由压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器、制冷剂、载冷剂、制冷管路、电气控制元件等主要部件组成。主要工作过程是：压缩机吸入蒸发器内产生的低温低压制冷剂蒸气，保持蒸发器内的低压状态，创造了蒸发器内制冷剂液体不断地在低温下吸收载冷剂热量而沸腾的条件；吸入的蒸气经过压缩，其温度、压力升高，创造了制冷剂被液化的条件；高温高压蒸气排入冷凝器后，在压力保持不变的情况下，被冷却介质(水)冷却，放出热量，温度降低，并进一步凝结成液体，从冷凝器排出；高压制冷剂液体经过节流阀时，因受阻而使压力下降，导致部分制冷剂液体气化，吸收气化潜热，使其本身的温度也相应降低，成为低温低压下的湿蒸气，进入蒸发器；在蒸发器中，制冷剂液体在压力不变的情况下，吸收载冷剂(水)的热量(即制取冷量)而气化，形成的低压低温蒸气又被压缩机吸走，如此周而复始的往复循环。板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道，通过板片进行热量交换。板式换热器是液-液、液-汽进行热交换的理想设备。它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点。在相同压力损失情况下，其传热系数比管式换热器高3-5倍，占地面积为管式换热器的三分之一，热回收率高达90％以上。
技术实现思路
本技术的目的是克服传统的烟气余热回收系统或装置的不足，提供了一种烟气余热热泵回收系统，尤其是一种热泵烟气余热深度回收系统，可以将锅炉排放的烟气温度降低到30℃以下后排放到大气，能有效回收烟气中的潜热。为实现本专利技术目的，本专利技术提供一种烟气余热热泵回收系统，其特征在于，包括：利用燃气锅炉排出的烟气对冷水进行加热的烟气节能器，其进气口通过第一烟道连接燃气锅炉的排烟口，其出水口经由水管道连接燃气锅炉的进水口，其进水口经由水管道连接热泵换热器的出水口，并具有出气口；利用所述烟气节能器排出的烟气对冷水进行加热的冷凝式换热器，其进气口通过第二烟道连接所述烟气节能器的出气口，其出气口连接烟气排放管道，并具有进水口和出水口；利用与所述冷凝式换热器交换所得热量加热热泵所需循环水的板式换热器，其热侧的进水口经由水管道连接所述冷凝式换热器的出水口，其热侧的出水口经由水管道连接所述冷凝式换热器的进水口，其冷侧的进水口经由水管道连接热泵蒸发器的出水口，其冷侧的出水口经由水管道连接热泵蒸发器的进水口；利用板式换热器提供的热量对热网回水进行加热的热泵，其蒸发器的进水口经由水管道连接所述板式换热器冷侧的出水口，其蒸发器的出水口经由水管道连接所述板式换热器冷侧的进水口，其冷凝器的进水口经由水管道连接热网循环泵的出水口，其冷凝器的出水口经由水管道连接所述烟气节能器的进水口。其中，所述烟气节能器包括：带有进气口和出气口的罐体；以及设置在所述罐体内的水路换热管箱，其入口和出口分别连接所述烟气节能器的进水口和出水口。特别是，所述烟气节能器的进气口通过第一烟道连接燃气锅炉的排烟口。尤其是，所述烟气节能器的进气口与第一烟道为烟道软连接。特别是，所述烟气节能器的进气口位于所述罐体的顶部。尤其是，所述烟气节能器的出气口位于所述罐体的底部，在所述出气口出设置引风机特别是，所述烟气节能器的出气口通过第二烟道连接所述冷凝式换热器的进气口。尤其是，所述烟气节能器的出气口与第二烟道为烟道软连接。特别是，所述水路换热管箱内设置有一排以上的全钢整体翅片换热管。尤其是，所述的一排以上的全钢整体翅片换热管为横排循环排列，且水流方向与烟气流动方向相反。特别是，所述烟气节能器的进水口经由水管道连接热泵换热器的出水口。尤其是，所述烟气节能器的进水口与热泵换热器的出水口之间的水管道上安装有水泵。特别是，所述烟气节能器的出水口经由水管道连接燃气锅炉的进水口。尤其是，所述烟气节能器的出水口与燃气锅炉的进水口之间的水管道上安装有水泵。从燃气锅炉排出的烟气经由第一烟道引入所述烟气节能器的罐体内，在烟气节能器的罐体内利用燃气锅炉排出的烟气的余热对水路换热管箱内的来自于热泵的热网回水进行加热，水路换热管箱内的水流方向与烟气流动方向相反，形成对流换热，热网回水被加热后通过水管道送入燃气锅炉的进水口。烟气放热后变成60-65℃的烟气经由烟气节能器的出气口排出，通过第二烟道被送入所述冷凝式换热器。其中，所述冷凝式换热器为一塔型结构，所述塔为一封闭直立圆筒，包括：设置在塔内下部的填料支撑板；设置在塔内上部的填料压板；所述填料支撑板和填料压板之间填充有填料层。所述出气口设置在塔顶；所述出水口设置在塔底；所述进水口位于所述出气口和填料压板之间的侧壁上；所述进气口位于所述出水口和填料支撑板之间的侧壁上；特别是，所述冷凝式换热器还包括：安装在塔内部填料压板上方的水分布装置，通过管路与所述进水口连接；安装在塔内部并且位于所述出气口处的除雾沫夹带装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烟气余热热泵回收系统，其特征在于，包括：利用燃气锅炉排出的烟气对冷水进行加热的烟气节能器，其进气口通过第一烟道连接燃气锅炉的排烟口，其出水口经由水管道连接燃气锅炉的进水口，其进水口经由水管道连接热泵换热器的出水口，并具有出气口；利用所述烟气节能器排出的烟气对冷水进行加热的冷凝式换热器，其进气口通过第二烟道连接所述烟气节能器的出气口，其出气口连接烟气排放管道，并具有进水口和出水口；利用与所述冷凝式换热器交换所得热量加热热泵所需循环水的板式换热器，其热侧的进水口经由水管道连接所述冷凝式换热器的出水口，其热侧的出水口经由水管道连接所述冷凝式换热器的进水口，其冷侧的进水口经由水管道连接热泵蒸发器的出水口，其冷侧的出水口经由水管道连接热泵蒸发器的进水口；利用板式换热器提供的热量对热网回水进行加热的热泵，其蒸发器的进水口经由水管道连接所述板式换热器的冷侧的出水口，其蒸发器的出水口经由水管道连接所述板式换热器冷侧的进水口，其冷凝器的进水口经由水管道连接热网循环泵的出水口，其冷凝器的出水口经由水管道连接所述烟气节能器的进水口。

【技术特征摘要】
1.一种烟气余热热泵回收系统，其特征在于，包括：利用燃气锅炉排出的烟气对冷水进行加热的烟气节能器，其进气口通过第一烟道连接燃气锅炉的排烟口，其出水口经由水管道连接燃气锅炉的进水口，其进水口经由水管道连接热泵换热器的出水口，并具有出气口；利用所述烟气节能器排出的烟气对冷水进行加热的冷凝式换热器，其进气口通过第二烟道连接所述烟气节能器的出气口，其出气口连接烟气排放管道，并具有进水口和出水口；利用与所述冷凝式换热器交换所得热量加热热泵所需循环水的板式换热器，其热侧的进水口经由水管道连接所述冷凝式换热器的出水口，其热侧的出水口经由水管道连接所述冷凝式换热器的进水口，其冷侧的进水口经由水管道连接热泵蒸发器的出水口，其冷侧的出水口经由水管道连接热泵蒸发器的进水口；利用板式换热器提供的热量对热网回水进行加热的热泵，其蒸发器的进水口经由水管道连接所述板式换热器的冷侧的出水口，其蒸发器的出水口经由水管道连接所述板式换热器冷侧的进水口，其冷凝器的进水口经由水管道连接热网循环泵的出水口，其冷凝器的出水口经由水管道连接所述烟气节能器的进水口。2.根据权利要求1所述的烟气余热热泵回收系统，其特征在于，所述烟气节能器包括：带有进气口和出气口的罐体；以及设置在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：马昕智，邓新华，严鑫成，
申请(专利权)人：马昕智，邓新华，严鑫成，
类型：新型
国别省市：北京;11