[實用新型]一種雙置式熱泵太陽能工業鍋爐熱力系統

有效

• 申請號: 201320651743.6
• 申請日: 2013-10-22
• 公開（公告）號: CN203629138U
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 肖剛;倪明江;駱仲泱;高翔;岑可法;方夢祥;周勁松;施正倫;程樂鳴;王勤輝;王樹榮;余春江;王濤
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F25B30/06
• 分類號: F25B30/06;F22B1/00;F24J2/04
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術領域

本實用新型涉及一種雙置式熱泵太陽能工業鍋爐熱力系統，屬于清潔能源利用的技術領域。

背景技術

當今世界正在面臨著一次能源日益緊缺枯竭的問題，大力發展可再生能源無疑為此提供了一條新的出路。我國陸地面積960萬km²，居世界第三位，太陽能輻射能力約為1.59×10¹¹KWh，相當于陸地表面積每年接受太陽能量約有69000億噸煤炭。其中年日照時略大于2200h，太陽能輻射總量高于5016MJ/m²（a）的面積占全國總面積的2/3以上。相當于每年有4500-5000億噸標煤可以用太陽能光熱技術來獲取。太陽能熱利用是可再生能源利用的重要領域，技術成熟，應用前景廣闊。在能源替代，減少排放、安全用等等方面優勢明顯。目前太陽能熱利用僅僅限于低溫熱水器，中高溫熱利用尚未介入，工業、農業、商業中高溫利用的項目無雷聲也無雨點。阻礙我國光熱發展最為顯著的挑戰是現階段國內尚未成熟適合大規模推廣的本地化光熱綜合利用技術，也沒有商業化太陽能熱利用整套系統集成和運行經驗。太陽能與鍋爐結合不僅可替代鍋爐供氣還可以利用鍋爐煙道尾部余熱回收能量供太陽能配套，節能效果更顯著。

太陽能熱發電中分成槽式、塔式、碟式。太陽能聚光鏡場規模生產技術要求高，安裝難度較大，在太陽能熱發電系統中占整個系統投資的60%以上，因此，開發低成本、高效率的太陽能聚光鏡場是關鍵所在。與以上三種鏡場相比，槽式系統單位面積所需鋼和玻璃鏡材料最少，造價成本低、容量可大可小、地面放置維護安裝方便，所有的聚光集熱器可同步跟蹤，成本大大降低。因此，槽式太陽能熱發電具有規模大，壽命長，成本低，安裝維護方便等特點。

熱泵式太陽能生物質鍋爐是熱泵式工業鍋爐的另一種形式，其特點是保持原有鍋爐的單純產熱特性，利用熱泵技術與槽式太陽能集熱器相結合，使系統具有直接轉換為更多熱量的功能。通過提高系統的效率，大幅度提高泵系統的熱效率。熱泵利用蒸汽發生器產生高品位熱能作為動力，將環境（太陽能）及廢熱（排煙余熱）的低品位熱能轉變為供熱用的中品味熱能，從而實現“熱能增值”。?利用熱蒸汽再壓縮的雙重作用，可以進一步減少鍋爐高溫高壓蒸汽的需求量，從而進一步降低一次能源消耗。

發明內容

本實用新型目的在于提高鍋爐系統熱效率，促進清潔能源利用，提供一種高效率、充分利用煙氣余熱和可再生能源（太陽能）降低一次燃料消耗的雙置式熱泵太陽能工業鍋爐熱力系統。

雙置式熱泵太陽能工業鍋爐熱力系統包括給水泵、軟化水箱、蓄熱器、余熱蒸發器、鍋爐高壓蒸汽發生器、一級熱泵噴射器、二級熱泵噴射器、槽式太陽能集熱器、太陽能蒸發器、冷凝式蒸發器、補水泵、電磁閥、第一節流閥、第二節流閥、第三節流閥；軟化水箱第一入口與補水泵、第一節流閥相連，軟化水箱設有三個出口，軟化水箱的第一出口、給水泵、鍋爐高壓蒸汽發生器、噴射器第一入口、二級熱泵噴射器第一入口順次相連，軟化水箱的第二出口、第二節流閥、冷凝式蒸發器、余熱蒸發器、噴射器第二入口順次相連，軟化水箱的第三出口、第三節流閥、槽式太陽能集熱器、太陽能蒸發器入口、二級熱泵噴射器第二入口順次相連，太陽能蒸發器的冷凝水出口經電磁閥與軟化水箱第二入口相連，余熱蒸發器、太陽能蒸發器分別與蓄熱器相連。

????與現有技術相比，本實用新型具有以下優點：

1、本實用新型分別單獨利用余熱鍋爐和太陽能集熱器產生蒸汽，通過兩級噴射器串聯噴射混合產生符合一定參數要求的熱蒸汽，在相同的驅動蒸汽（高溫高壓蒸汽）的條件下，可以產生更多的外供蒸汽。

2、本實用新型加入蓄熱器，可以根據產量和需求量的變化將多余的熱蒸汽熱量儲存起來以備后用，進一步提高了系統的熱效率。

3、采用槽式太陽能集熱器對蓄熱水箱中的水進行加熱，充分利用了清潔無污染的太陽能，有利于環境保護和可持續發展。

4、本實用新型中對鍋爐排煙煙氣余熱進行了有效的利用，從而降低了煙氣排放的溫度，提高了鍋爐整體的熱效率。

5、本實用新型所使用的噴射器可以根據高、低壓蒸汽的參數可以對設備進行不同的結構設計，得到各種壓力等級的蒸汽，滿足不同熱用戶的要求。通過蒸汽噴射式熱泵吸入的低壓蒸汽既可以是放散的廢蒸汽，也可以是凝結水產生的閃蒸汽，使低焓熱能得到充分利用，達到節約能源的目的。

6、本實用新型使用的噴射器可保證供汽壓力穩定，具有很好的實用性，節能效益顯著。

附圖說明

圖1雙置式熱泵太陽能工業鍋爐熱力系統的主結構圖。