[發明專利]燃氣鍋爐大溫差高效供熱系統

有效

• 申請號: 201410225527.4
• 申請日: 2014-05-26
• 公開（公告）號: CN103994486A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 孫方田
• 申請（專利權）人: 北京建筑大學
• 主分類號: F24D3/02
• 分類號: F24D3/02;F24D3/10;F24D3/18;F24D19/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

技術領域

本發明涉及一種清潔、高效的燃氣鍋爐大溫差高效供熱系統，屬于能源技術領域。

背景技術

隨著城市化進程的快速發展，我國北方城鎮供熱負荷需求急劇增長，集中供熱系統的供熱密度越來越大，供熱半徑越來越大。北方城鎮供熱能耗約占全國城鎮建筑總能耗的60％，是建筑節能的重要組成部分。然而鑒于環境保護及冬季治理霧霾要求，北方城鎮在供熱系統實施了“煤改氣”，大量的燃氣鍋爐相繼投入使用。燃氣鍋爐排放煙氣的溫度在150℃，其排放的廢熱約占燃氣輸入能量的11％左右，由此可見燃氣鍋爐節能潛力較大。目前，常規的鍋爐房供熱技術難以滿足當前高密度供熱發展的需求。

對于集中供熱系統，廢熱回收利用是提高能源利用效率，降低供熱領域的化石能源消耗的有效措施，從而有助于消除北方城市冬季霧霾天氣。

采用何種“高效換熱”技術及裝備回收燃氣鍋爐煙氣余熱是大溫差集中供熱領域亟待解決的難題。

發明內容

針對目前我國北方城鎮燃氣鍋爐房區域供熱系統存在的問題，本發明提供了一種燃氣鍋爐大溫差高效供熱系統，以提高既有一次熱網熱量輸送能力，并回收利用燃氣鍋爐煙氣廢熱，進而降低供熱系統化石能源消耗。

本發明采用的第一種方案為：

所述高效供熱系統是由供熱首站、一次側管路、熱力站、二次側管路、三次側管路組成；

所述供熱首站由燃氣鍋爐、間壁式換熱器、接觸式換熱器、熱泵、循環泵、連接管路組成；所述熱力站由大溫差換熱機組、循環泵、連接管路組成；

所述燃氣鍋爐的煙氣依次流經間壁式換熱器、接觸式換熱器放熱降溫后，由煙囪直接排放至大氣；

所述一次側管路的連接方式為：來自燃氣鍋爐的高溫供水進入一次側供水干管，然后輸配至各個熱力站，并進入各個熱力站的大溫差換熱機組，在大溫差換熱機組內與二次側低溫循環水進行換熱后，返回至一次側回水的干管，并被輸送至供熱首站，經循環泵加壓后，依次流經熱泵、間壁式換熱器、燃氣鍋爐，被依次加熱升溫后，最后送至一次側供水干管，完成一次側管路循環；

所述二次側管路的連接方式為：在熱力站中，二次側回水管路與大溫差換熱機組的冷媒進口連接；二次側供水管路與大溫差換熱機組的冷媒出口連接；二次側低溫循環水在大溫差換熱機組中被一次側高溫循環水加熱升溫，與此同時，一次側循環水溫度得到大幅度的降低；

所述三次側管路的連接方式為：三次側管路將接觸式換熱器和熱泵連接起來，并在接觸式換熱器出口的管道上設置加藥罐；三次側低溫循環水進入接觸式換熱器中與燃氣鍋爐煙氣直接接觸回收其廢熱，并被加熱升溫后，進入加藥罐，然后經循環泵的加壓后進入熱泵的蒸發器放熱降溫后再返回至接觸式換熱器，完成三次側管路循環。

所述熱泵為電驅動單級或雙級壓縮式熱泵、單效或雙效吸收式熱泵、或者為單級或雙級噴射式熱泵。

所述熱泵進一步為直燃型吸收式熱泵或熱水型吸收式熱泵；所述熱泵為熱水型吸收式熱泵時，被燃氣鍋爐加熱后的高溫熱水分為兩路：第一路進入熱水型吸收式熱泵，驅動吸收式熱泵回收煙氣廢熱；第二路與出自熱水型吸收式熱泵的發生器的第一路熱水混合，然后作為一次側高溫供水由一次側管路輸配至各個熱力站。

本發明提供的第二種技術方案為：

所述高效供熱系統是由供熱首站、一次側管路、熱力站、二次側管路組成；

所述供熱首站由燃氣鍋爐、間壁式換熱器、循環泵、連接管路組成；所述熱力站由大溫差換熱機組、循環泵、連接管路組成；

所述燃氣鍋爐的煙氣直接進入間壁式換熱器被一次側管路的低溫回水冷卻而降溫后，由煙囪排放至大氣；

所述一次側管路的連接方式為：來自燃氣鍋爐的高溫供水進入一次側供水干管，然后通過輸配至各個熱力站，并進入各個大溫差換熱機組，在大溫差換熱機組內與二次側低溫循環水進行換熱后，返回至一次側回水干管，并被輸送至供熱首站，經循環泵加壓后，依次進入間壁式換熱器、燃氣鍋爐，被依次加熱升溫，最后送回至一次側供水干管，完成一次側管路循環；

所述二次側管路的連接方式為：在熱力站中，二次側回水支管與大溫差換熱機組冷媒進口連接，二次側供水支管與大溫差換熱機組冷媒出口連接；二次側低溫循環水在大溫差換熱機組中被一次側高溫循環水加熱升溫，與此同時，一次側循環水溫度得到大幅度的降低。

第一種方案和第二種方案中所述大溫差換熱機組為吸附式換熱機組、或壓縮式換熱機組、或噴射式換熱機組、或吸收式換熱機組。