[發(fā)明專(zhuān)利]基于溶液吸收循環(huán)的煙氣余熱回收系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010238743.4
• 申請(qǐng)日: 2010-07-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101922799A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付林;王騰;張世鋼
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 清華大學(xué);北京環(huán)能瑞通科技發(fā)展有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F24H4/02
• 分類(lèi)號(hào): F24H4/02;F24H8/00;F25B27/02;F25B15/00;F25B15/06
• 代理公司: 北京眾合誠(chéng)成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 朱印康

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于能源技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于溶液吸收循環(huán)的煙氣余熱回收系統(tǒng)。

背景技術(shù)

由于天然氣的主要成分為甲烷(CH4)，含氫量很高，因而燃燒后排出的煙氣中含有大量的水蒸汽(容積成份接近20％)，是煙氣熱量的主要攜帶者。每1Nm3天然氣可以產(chǎn)生1.55kg水蒸汽，潛熱大約為3600KJ/Nm3，占天然氣低位發(fā)熱量的10％左右。這部分水蒸汽潛熱的有效利用在經(jīng)濟(jì)上是很有意義的。近幾年國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了許多作為集中供熱熱源的大中型天然氣鍋爐房、燃?xì)鉄犭姀S以及燃?xì)鉄犭娎淙?lián)供系統(tǒng)，這些系統(tǒng)中天然氣煙氣的排煙溫度一般在100℃～150℃，有的甚至高達(dá)200℃以上，不僅煙氣冷凝熱不能回收，而且還有一部分煙氣顯熱也被排放。

目前已經(jīng)有專(zhuān)利公開(kāi)了利用吸收式熱泵原理，以煙氣作為低溫?zé)嵩矗厥諢煔庥酂幔鐚?zhuān)利《回收燃?xì)狻⑷加湾仩t煙氣中水蒸汽潛熱的供熱裝置》(申請(qǐng)?zhí)?1136704.0，公開(kāi)號(hào)CN1414287，公開(kāi)日2003.04.30)，專(zhuān)利《回收利用燃?xì)狻⑷加湾仩t煙氣中水蒸汽潛熱的供熱裝置》(申請(qǐng)?zhí)?1136705.9，公開(kāi)號(hào)CN1414288，公開(kāi)日2003.04.30)，這些方法雖然能夠有效回收煙氣中的余熱，但是系統(tǒng)復(fù)雜，初投資大，換熱環(huán)節(jié)多，而且需要以高品位能源作為驅(qū)動(dòng)熱源。專(zhuān)利《回收燃?xì)狻⑷加湾仩t煙氣潛熱的電動(dòng)熱泵采暖裝置》(申請(qǐng)?zhí)?1134300.1，公開(kāi)號(hào)CN1415901，公開(kāi)日2003.05.07)公開(kāi)了一種利用電動(dòng)熱泵回收煙氣余熱的裝置，這種方法也需要消耗高品位電能。針對(duì)現(xiàn)有的天然氣煙氣潛熱回收技術(shù)的不足，需要一種新的方式實(shí)現(xiàn)天然氣煙氣余熱回收。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的為針對(duì)現(xiàn)有的天然氣煙氣余熱回收技術(shù)的不足，提出一種基于溶液吸收循環(huán)的煙氣余熱回收新方式，即一種基于溶液吸收循環(huán)的煙氣余熱回收系統(tǒng)。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

基于溶液吸收循環(huán)的煙氣余熱回收系統(tǒng)由發(fā)生器1、冷凝器2和A級(jí)吸收器3組成，發(fā)生器1的進(jìn)口為煙氣進(jìn)口4，發(fā)生器1的出口與冷凝器2的進(jìn)口連接，冷凝器2的出口與A級(jí)吸收器3的進(jìn)口連接，A級(jí)吸收器3的出口為煙氣出口5，發(fā)生器布液裝置11水平置于發(fā)生器1頂部，A級(jí)布液裝置17水平置于A級(jí)吸收器3頂部，冷凝器2內(nèi)具有冷卻盤(pán)管13，濃溶液加壓泵8的進(jìn)口與發(fā)生器溶液槽12連接，濃溶液加壓泵8的出口與溶液/溶液熱交換器10的濃溶液側(cè)進(jìn)口連接，溶液/溶液熱交換器10的濃溶液側(cè)出口與A級(jí)溶液/水熱交換器16的溶液側(cè)進(jìn)口連接，A級(jí)溶液/水熱交換器16的溶液側(cè)出口與A級(jí)布液裝置17連接，稀溶液回收泵9的進(jìn)口與A級(jí)吸收器溶液槽18連接，稀溶液回收泵9的出口與溶液/溶液熱交換器10的稀溶液側(cè)進(jìn)口連接，溶液/溶液熱交換器10的稀溶液側(cè)出口與發(fā)生器布液裝置11連接，出水管15在冷凝器2之下與冷凝器底盤(pán)14接通，冷卻盤(pán)管13的水進(jìn)口和A級(jí)溶液/水熱交換器16的水側(cè)進(jìn)口均與熱水進(jìn)水管6連接，冷卻盤(pán)管13的水出口和A級(jí)溶液/水熱交換器16的水側(cè)出口均與熱水出水管7連接。

所述發(fā)生器1為空腔結(jié)構(gòu)換熱器或填料結(jié)構(gòu)換熱器，稀溶液從發(fā)生器1頂部進(jìn)入，通過(guò)發(fā)生器布液裝置11落下，來(lái)自鍋爐或燃?xì)鈾C(jī)的高溫?zé)煔鈴牡撞窟M(jìn)入發(fā)生器1，與溶液逆向流動(dòng)，加熱并濃縮溶液，同時(shí)煙氣的含濕量增加，露點(diǎn)溫度提高。

所述冷凝器2為間壁式換熱器，冷凝器2內(nèi)的冷卻盤(pán)管13內(nèi)走熱水，管外走煙氣，高濕煙氣在冷凝器2中與熱水換熱，放熱降溫，加熱熱水，煙氣被冷卻至露點(diǎn)溫度以下，從而析出冷凝水，冷凝水通過(guò)冷凝器底盤(pán)14上的出水管15排除。

所述A級(jí)吸收器3為空腔結(jié)構(gòu)換熱器或填料結(jié)構(gòu)換熱器，來(lái)自發(fā)生器1的濃溶液通過(guò)濃溶液加壓泵8加壓，流過(guò)溶液/溶液熱交換器10和A級(jí)溶液/水熱交換器16降溫后，通過(guò)A級(jí)布液裝置17在吸收器3中落下，煙氣從下往上，與溶液逆向流動(dòng)，煙氣中的水蒸氣被溶液吸收，同時(shí)放出吸收熱使溶液溫度升高，濃溶液變成稀溶液，稀溶液由稀溶液回收泵9回收加壓后在溶液/溶液熱交換器10中與濃溶液換熱后流回發(fā)生器1，最后煙氣經(jīng)煙氣出口5排出煙囪。

所述溶液為L(zhǎng)iBr或者CaCl₂溶液。

來(lái)自城市熱網(wǎng)的供暖回水，即本系統(tǒng)中的熱水在經(jīng)過(guò)熱水進(jìn)水管6和熱水出水管7分兩個(gè)回路回收兩部分的余熱，即從冷凝器2的冷卻盤(pán)管13以及為A級(jí)吸收器3供溶液的A級(jí)溶液/水熱交換器16回收余熱，供暖回水被加熱后可以直接供熱，也可以通過(guò)鍋爐繼續(xù)加熱到要求的溫度后通過(guò)城市熱網(wǎng)供出。

本發(fā)明第二個(gè)技術(shù)方案為：