一种锅炉给水加热方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种锅炉给水加热方法及系统，本发明专利技术通过三种方式实现热泵多个温度供热，即热泵有一个冷凝温度，但利用过冷，其二，热泵有多个冷凝温度，其三，热泵变冷凝温度，将ta温度的给水加热到t

A boiler feed water heating method and system

【技术实现步骤摘要】
一种锅炉给水加热方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种锅炉给水加热方法及其系统。

技术介绍

[0002]蒸汽锅炉包括电站锅炉，工业锅炉等，往往需要部分补水或全部补水，如不用蒸汽供热情况的电站锅炉只需要部分给水，蒸汽凝结水可以返回锅炉，而不设冷却塔热电联产的锅炉其蒸汽凝结水不能返回锅炉，需要全部补水，有些工艺蒸汽锅炉，其蒸汽全部或部分消耗在工艺上，也需要全部或部分补水，由于补水温度低，往往需要消耗大量的蒸汽和燃料，导致锅炉效率低，未经加热的锅炉补水与室温相当，此外，即使锅炉回收冷凝水，冷凝水的温度也往往远远低于蒸汽的温度，即锅炉给水的温度仍有必要加热，加热可利用热泵进行加热，热泵可获得较高效率。由于电是高品位的能量，也只有获得较高的效率，采用热泵才具有节能效果，按照目前电站的热电转化平均效率33％左右计算，采用热泵加热的COP只有大于3时才具有节能意义。采用热泵对锅炉给水进行加热，已有相关的专利文献和研究论文报道，但是大部分没有深入进行数据的分析和比较，如相关专利仅仅是一些系统特征流程的描述，而没有定量的概念。事实上，采用热泵加热相对锅炉加热而言，其对温度的敏感度远远要大，采用锅炉将20℃水加热到100℃与将水加热到200℃，排烟温度不同，其效率会有所变化，但变化不大，而采用热泵将水从20℃加热到40℃与加热到60℃，其效率相差较大，有可能相差一倍，甚至更多。如当热泵蒸发温度为20℃时，将水加热到40℃时热泵的COP，为将水加热到60℃时的COP的1/2左右。
[0003]普通热泵采暖加热系统，其热水温度变化范围一般只有5
‑
10℃，即热泵进出水的温差为5
‑
10℃。
[0004]由于热水温度变化小，热水温度变化对热泵效率影响也相对较小，尽管热泵采暖加热近年来得到大量应用，热泵对温度的敏感性问题也不十分突出，也未引起重视。
[0005]但是对锅炉给水而言，其温度变化大，如水温从20℃加热到60℃，其温度变化为40℃，如水温从20℃加热到100℃，其温度变化为80℃，对热泵效率影响也十分大，但是这一问题并没有得到锅炉给水热泵的应用者和研究人员的重视，也没有相对应的解决方案。
[0006]热泵COP随热水温度变化，是由热泵的特性决定的，即当热水温度较高时，热泵热侧的工质温度随之升高，其COP降低，而热水温度较低时，热泵热侧工质的温度随之降低，其COP升高，如果能够热泵作为热源能有多个温度，即不仅有较高温度的热源，也有较低温度的热源，其COP就会增加。

技术实现思路

[0007]鉴于此，本专利技术针对以大温差加热为特征锅炉给水加热的应用，通过三种方式实现热泵多个温度供热，即热泵有一个冷凝温度，但利用过冷，其二，热泵有多个冷凝温度，其三，热泵变冷凝温度。提供了一种锅炉给水加热方法及系统。
[0008]本专利技术采用的技术方案具体如下：
[0009]一种锅炉给水加热系统，含有压缩机、蒸发器、冷凝器、过冷器和节流阀，其中，压缩机出口与冷凝器的制冷工质侧进口相连，冷凝器的制冷工质侧出口与过冷器的制冷工质侧进口相连，过冷器的制冷工质侧出口与节流阀进口相连，节流阀出口与蒸发器的制冷工质侧进口相连。蒸发器的制冷工质侧出口与压缩机进口相连，形成制冷工质循环回路；所述过冷器水侧进口与给水水源相连，过冷器水侧出口与冷凝器水侧进口相连，冷凝器水侧出口排出加热水作为锅炉给水，所述的过冷器中制冷工质的过冷度大于5℃。
[0010]一种锅炉给水加热系统，含有第一压缩机，第二压缩机，第一冷凝器，第二冷凝器，第一节流阀，第二节流阀和蒸发器；其中，第一压缩机出口与第一冷凝器的制冷工质侧进口相连，第一冷凝器的制冷工质侧出口与第一节流阀进口相连，第一节流阀出口与第二节流阀进口相连，第二节流阀出口与蒸发器的制冷工质侧进口相连，蒸发器的制冷工质侧出口与第二压缩机进口相连，第二压缩机出口与第一压缩机进口相连；所述第二压缩机出口还与第二冷凝器的制冷工质侧进口，第二冷凝器的制冷工质侧出口与第二节流阀进口相连，第二冷凝器的水侧进口与给水水源相连，第二冷凝器的水侧出口与第一冷凝器的水侧进口相连，第一冷凝器水侧出口排出加热水作为锅炉给水，所述第一冷凝器的冷凝温度比第二冷凝器冷凝温度高5℃。
[0011]一种锅炉给水加热系统，系统含有可变冷凝温度运行的热泵，第一水箱和第二水箱，其中，所述的热泵含有压缩机、节流阀、蒸发器和冷凝器；压缩机出口与冷凝器的制冷工质侧进口相连，冷凝器的制冷工质侧出口与节流阀进口相连，节流阀出口与蒸发器的制冷工质侧进口相连，蒸发器的制冷工质侧出口与压缩机进口相连；所述第一水箱、第二水箱均通过管道与冷凝器的水侧进、出口相连，管道上设有转换阀；所述第一水箱、第二水箱分别设有进水口和出水口，其中，进水口通入锅炉给水；所述第一水箱和第二水箱交替运行。
[0012]一种锅炉给水加热系统，系统含有可变冷凝温度运行的热泵，水箱A和水箱B，所述的可变冷凝温度运行的热泵含有压缩机、节流阀、蒸发器和冷凝器，压缩机出口与冷凝器的制冷工质侧进口相连，冷凝器的制冷工质侧出口与节流阀进口相连，节流阀出口与蒸发器的制冷工质侧进口相连，蒸发器的制冷工质侧出口与压缩机进口相连；冷凝器的水侧进、出口通过水管与水箱A相连；所述水箱A和水箱B均设有进水口和出水口，水箱A的进水口与给水水源相连，水箱A的出水口通过管道与水箱B的进水口相连，管道上设有连接阀。
[0013]一种锅炉给水加热方法，采用热泵将ta温度的给水加热到t
b
作为锅炉给水，t
b
＞ta+10℃,ta对应的热泵工质的温度为Ta,t
b
对应的热泵工质的温度为T
b
,T
b
＞Ta+5℃。
[0014]一种锅炉给水加热方法，采用前述锅炉给水加热系统将ta温度的给水加热到t
b
作为锅炉给水，其中，ta温度的给水先经过过冷器加热，然后再经过冷凝器加热至t
b
作为锅炉给水，t
b
＞ta+10。
[0015]一种锅炉给水加热方法，采用前述锅炉给水加热系统将ta温度的给水加热到t
b
作为锅炉给水，其中，ta温度的给水先经过第二冷凝器,其冷凝温度为Ta,再经过第一冷凝器，其冷凝温度为Tb，Tb＞Ta+5℃，从第二冷凝器排出t
b
温度的给水作为锅炉给水。
[0016]一种锅炉给水加热方法，采用前述锅炉给水加热系统将ta温度的给水加热到t
b
作为锅炉给水，所述第一水箱和第二水箱交替运行，其中：
[0017]第一水箱运行时：设置在冷凝器的水侧进、出口、第一水箱相连管道上的转换阀打开，设置在冷凝器的水侧进、出口、第二水箱相连管道上的转换阀关闭，第一水箱的进水口
通入给水，给水在冷凝器的水侧循环被加热，直至达到温度t
b
后作为锅炉给水输送至锅炉；
[0018]第二水箱运行时：设置在冷凝器的水侧进、出口、第二水箱相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锅炉给水加热系统，其特征在于，含有压缩机、蒸发器、冷凝器、过冷器和节流阀，其中，压缩机出口与冷凝器的制冷工质侧进口相连，冷凝器的制冷工质侧出口与过冷器的制冷工质侧进口相连，过冷器的制冷工质侧出口与节流阀进口相连，节流阀出口与蒸发器的制冷工质侧进口相连。蒸发器的制冷工质侧出口与压缩机进口相连，形成制冷工质循环回路；所述过冷器水侧进口与给水水源相连，过冷器水侧出口与冷凝器水侧进口相连，冷凝器水侧出口排出加热水作为锅炉给水，所述的过冷器中制冷工质的过冷度大于5℃。2.一种锅炉给水加热系统，其特征在于，含有第一压缩机，第二压缩机，第一冷凝器，第二冷凝器，第一节流阀，第二节流阀和蒸发器；其中，第一压缩机出口与第一冷凝器的制冷工质侧进口相连，第一冷凝器的制冷工质侧出口与第一节流阀进口相连，第一节流阀出口与第二节流阀进口相连，第二节流阀出口与蒸发器的制冷工质侧进口相连，蒸发器的制冷工质侧出口与第二压缩机进口相连，第二压缩机出口与第一压缩机进口相连；所述第二压缩机出口还与第二冷凝器的制冷工质侧进口，第二冷凝器的制冷工质侧出口与第二节流阀进口相连，第二冷凝器的水侧进口与给水水源相连，第二冷凝器的水侧出口与第一冷凝器的水侧进口相连，第一冷凝器水侧出口排出加热水作为锅炉给水，所述第一冷凝器的冷凝温度比第二冷凝器冷凝温度高5℃。3.一种锅炉给水加热系统，其特征在于，系统含有可变冷凝温度运行的热泵，第一水箱和第二水箱，其中，所述的热泵含有压缩机、节流阀、蒸发器和冷凝器；压缩机出口与冷凝器的制冷工质侧进口相连，冷凝器的制冷工质侧出口与节流阀进口相连，节流阀出口与蒸发器的制冷工质侧进口相连，蒸发器的制冷工质侧出口与压缩机进口相连；所述第一水箱、第二水箱均通过管道与冷凝器的水侧进、出口相连，管道上设有转换阀；所述第一水箱、第二水箱分别设有进水口和出水口，其中，进水口通入锅炉给水；所述第一水箱和第二水箱交替运行。4.一种锅炉给水加热系统，其特征在于，系统含有可变冷凝温度运行的热泵，水箱A和水箱B，所述的可变冷凝温度运行的热泵含有压缩机、节流阀、蒸发器和冷凝器，压缩机出口与冷凝器的制冷工质侧进口相连，冷凝器的制冷工质侧出口与节流阀进口相连，节流阀出口与蒸发器的制冷工质侧进口相连，蒸发器的制冷工质侧出口与压缩机进口相连；冷凝器的水侧进、出口通过水管与水箱A相连；所述水箱A和水箱B均设有进水口和出水口，水箱A的进水口与给水水源相连，水箱A的出水口通过管道与水箱B的进水口相连，...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁一军，
申请(专利权)人：湖南麦思克科技有限公司，
类型：发明
国别省市：