[發明專利]利用低品位余熱的方法及裝置

無效

• 申請號: 201110460168.7
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN103185414A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 仵浩;劉長青
• 申請（專利權）人: 新奧科技發展有限公司
• 主分類號: F25B15/06
• 分類號: F25B15/06;F25B27/02;F25B41/04
• 代理公司: 北京德恒律師事務所 11306
• 代理人: 陸鑫;房嶺梅

技術領域

本發明涉及一種利用低品位余熱的方法、以及低品位余熱利用裝置。

背景技術

現有技術中吸收式直燃機余熱回收方案主要分為兩類，一類是通過在直燃機煙道上安裝煙氣換熱器回收煙氣顯熱，一類是通過在直燃機煙道上安裝冷凝式換熱器回收煙氣的顯熱和部分潛熱。對循環冷卻水的余熱回收，一般采用電驅式熱泵來實現。

圖1為目前常規的吸收式直燃機余熱回收的工藝流程。目前常規吸收式直燃機系統在采暖季運行時開啟制熱模式，其形式非常類似于燃氣鍋爐，燃氣205進入吸收式直燃機1燃燒后直接將熱量傳遞給采暖水直燃機支路210，升溫后形成采暖水干路211輸出。對傳統流程改進的流程常見為加裝煙氣換熱器202，從采暖水干路208上分出采暖水煙氣換熱支路209進入煙氣換熱器202換熱后直接返回采暖水干路211。調節閥203和204分別設置在209和210上，用來調節采暖水干路208的流量在采暖水煙氣換熱支路209和采暖水直燃機支路210的分配。由于采暖水干路208進入系統的溫度較高，吸收式直燃機排煙206僅有顯熱可被置換出，余熱回收能力有限。如果采暖水干路208的溫度較低，則對煙氣換熱器202的要求較高，必須既能處理顯熱換熱，又能處理潛熱換熱，經濟性不佳。

現有技術方案存在兩大技術缺陷，一是對直燃機煙氣的余熱回收未做到梯級利用，煙氣的物理性質在氣態段和冷凝段有著非常大的差異，一般直燃機的排煙溫度在160℃以上，冷凝溫度在80℃左右，如不區分為兩類換熱器梯級利用，則換熱器的經濟性會變得較差，換熱面積較大；二是直燃機煙氣熱量與其額定熱功率不匹配，采用制冷工況吸收余熱時，即使算入煙氣的潛熱也僅能滿足其額定功率的25％左右，其余冷量由于找不到對應余熱源而自自浪費。

發明內容

針對相關技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種利用低品位余熱的方法、及低品位余熱利用裝置，以提高直燃機系統熱利用效率。

為實現上述目的，一方面本發明提供了一種利用低品位余熱的方法，包括：將吸收式直燃機排出的煙氣，引入煙氣換熱器中并在其中對煙氣進行顯熱回收；將回收顯熱后的煙氣，引入煙氣冷凝式換熱器中并在其中對該回收顯熱后的煙氣進行潛熱回收；以及將被回收潛熱后的煙氣排放掉，其中，吸收式直燃機在采暖季時在制冷季模式下運行，所回收的顯熱被置換到從吸收式直燃機的循環采暖水出口排出的熱水中，所回收的潛熱被置換到從吸收式直燃機的循環冷凍水出口排出的冷凍水中。

優選地，本發明方法還包括：將從循環冷凍水出口排出的冷凍水，引入循環冷卻水換熱器中吸收其中冷卻水所含熱量；將吸收冷卻水熱量后的冷凍水、與吸收潛熱后的冷凍水匯合后返回吸收式直燃機中進行放熱，然后將放熱后的冷凍水從循環冷凍水出口排出。

優選地，本發明方法還包括：將從循環冷凍水出口排出的冷凍水、與吸收潛熱后的冷凍水匯合；將匯合后的冷凍水引入循環冷卻水換熱器中吸收其中冷卻水所含熱量；以及將吸收冷卻水所含熱量后的冷凍水返回吸收式直燃機中進行放熱，然后將放熱后的冷凍水從循環冷凍水出口排出。

優選地，從吸收式直燃機排出的煙氣溫度在160℃以上，其冷凝溫度為80℃。

另一方面本發明還提供一種低品位余熱利用裝置，其包括：吸收式直燃機，具有循環采暖水出口、循環采暖水入口、循環冷凍水入口、循環冷凍水出口、煙氣出口；與循環采暖水入口連接的采暖水輸入支路，與循環采暖水出口連接的采暖水輸出支路；對從煙氣出口排出的煙氣進行顯熱回收的煙氣換熱器，其具有第一和第二換熱通道，其中第一換熱通道的入口與煙氣出口連通，第二換熱通道的入口與采暖水輸入支路連通，第二換熱通道的出口與采暖水輸出支路連通；對回收顯熱后的煙氣進行潛熱回收的煙氣冷凝式換熱器，其具有第三和第四換熱通道，其中第三換熱通道的入口與第一換熱通道的出口連通，第四換熱通道的入口與循環冷凍水出口連通，第四換熱通道的出口與循環冷凍水入口連通。

優選地，本發明裝置還包括：循環冷卻水換熱器，其具有第五和第六換熱通道，該第五換熱通道的入口與循環冷凍水出口連通，該第五換熱通道的出口與循環冷凍水入口連通；以及與第六換熱通道的入口連通的冷卻水輸入支路、與第六換熱通道出口連通的冷卻水回流支路。

優選地，本發明裝置還包括：跨線，其一端與煙氣冷凝式換熱器的第四換熱通道的出口連通，其另一端與循環冷卻水換熱器的第五換熱通道的入口連通；以及連接在跨線上的控制流經跨線的冷凍水流量的跨線閥。

優選地，采暖水輸入支路分為第一分支管路、第二分支管路，其中第一分支管路與循環采暖水入口連通，第二分支管路與煙氣換熱器的第二換熱通道的入口連通。