[實(shí)用新型]煙氣余熱全回收熱泵系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420608528.2
• 申請(qǐng)日: 2014-10-21
• 公開（公告）號(hào): CN204202245U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳金星;王超;劉艷會(huì);王明強(qiáng);尚晨陽;賀敏;馬喜軍;劉青鋒;范洪生;馮新展;田新穩(wěn);杜明旺;劉雙喜;李國立
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州大學(xué);河南力威熱能設(shè)備制造有限公司
• 主分類號(hào): F25B30/06
• 分類號(hào): F25B30/06;F24H4/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種熱泵系統(tǒng)，尤其涉及一種煙氣余熱全回收熱泵系統(tǒng)，屬余熱回收利用領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鍋爐和窯爐在運(yùn)行過程中排放大量的高溫?zé)煔饧胺蹓m，為了回收利用煙氣余熱，工程中常在煙道上安裝省煤器或空氣預(yù)熱器，一般采用管翅式換熱器，它們都屬于間壁式換熱器，只能回收煙氣中的部分顯熱，且載熱介質(zhì)的溫度低于煙氣溫度。

文獻(xiàn)中介紹一種噴淋式煙氣余熱回收方法，屬于直接接觸式換熱，比間壁式換熱效率更高，但目前存在如下問題：有的噴淋式煙氣余熱回收器內(nèi)裝填料，但結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，過厚的填料層造成煙氣的流動(dòng)阻力過大，且噴淋水在填料層形成壁流現(xiàn)象，從而降低了煙氣與噴淋水的換熱效率；有的噴淋式煙氣余熱回收器不設(shè)填料吸熱層，雖然大大減小煙氣流動(dòng)阻力，但煙氣與噴淋水無法充分接觸換熱，同樣造成煙氣余熱回收效率較低。

煙氣中通常含有一定量的SO₂和NOx，與噴淋水結(jié)合后形成酸，會(huì)對(duì)余熱回收器及引風(fēng)機(jī)等設(shè)備和管道造成嚴(yán)重腐蝕，因此需要解決噴淋式煙氣余熱回收器的耐腐蝕問題，以及實(shí)時(shí)控制和調(diào)節(jié)噴淋水的酸堿度。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種煙氣余熱全回收熱泵系統(tǒng)。本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種煙氣余熱全回收熱泵系統(tǒng)，包括余熱回收裝置和水源熱泵裝置。所述余熱回收裝置包括噴淋式余熱回收器、循環(huán)水泵和循環(huán)水管道，所述水源熱泵裝置采用滿液式蒸發(fā)器和花瓣孔板式冷凝器，余熱回收裝置的循環(huán)水管道連接水源熱泵裝置的滿液式蒸發(fā)器，使兩個(gè)裝置組成一個(gè)熱泵系統(tǒng)，在保證換熱效率的前提下實(shí)現(xiàn)兩個(gè)裝置的完美結(jié)合，同時(shí)熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行采用自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。

所述噴淋式余熱回收器采用立式圓筒體，自上而下依次設(shè)置有煙氣出口管、多功能翅片捕霧器、噴淋霧化器、空腔吸熱段、填料吸熱段、填料支撐孔板、煙氣進(jìn)口管、補(bǔ)水進(jìn)口管、噴淋水集箱和排污管。

所述水源熱泵包括滿液式蒸發(fā)器、氣液分離器、高溫螺桿式壓縮機(jī)、花瓣孔板式冷凝器、儲(chǔ)液器、干燥過濾器、節(jié)流閥和引射泵，各部件間通過不銹鋼管道連接，水源熱泵的管道內(nèi)裝有載熱工質(zhì)。

所述熱泵系統(tǒng)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，包括循環(huán)水酸堿度監(jiān)測(cè)控制器、堿液自動(dòng)加注器和熱泵系統(tǒng)運(yùn)行自動(dòng)控制器，能自動(dòng)調(diào)節(jié)噴淋式余熱回收器中循環(huán)水的酸堿度。

所述多功能翅片捕霧器由波紋板翅片陣列和冷凝盤管組成，波紋板翅片陣列套固在冷凝盤管外，不但能高效捕集煙氣中的水霧，而且還能回收煙氣攜帶的部分熱量。

所述填料吸熱段采用階梯環(huán)或鮑爾環(huán)填料，填料下面裝有填料支撐孔板，在支撐填料的同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)煙氣的均布，保證煙氣與填料表面水膜的充分接觸，提高換熱效率。

所述滿液式蒸發(fā)器出汽口設(shè)置除液器，以避免液擊現(xiàn)象，換熱管采用高溫?zé)Y(jié)多孔表面，以強(qiáng)化換熱管外沸騰換熱。

所述花瓣孔板式冷凝器為固定管板式，換熱管內(nèi)采用微肋壁面，換熱管束支撐采用花瓣孔板，使換熱器殼程流體沿著軸向流動(dòng)。

所述引射泵用于抽取存積在滿液式蒸發(fā)器和花瓣孔板式冷凝器中的潤滑油，使?jié)櫥突氐綁嚎s機(jī)，保證壓縮機(jī)正常工作。

所述壓縮機(jī)采用高溫螺桿式壓縮機(jī)，以滿足實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)不同冷凝溫度的需求。

本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案后，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：一是采用噴淋式換熱，使煙氣與噴淋水直接接觸換熱，可實(shí)現(xiàn)煙氣顯熱和潛熱的全回收，同時(shí)還有凈化煙氣的作用；二是采用空腔吸熱段和填料吸熱段“兩段式”余熱回收器，不但增大了汽液換熱空間，而且也顯著減小了煙氣的流動(dòng)阻力；三是采用自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，能自動(dòng)調(diào)節(jié)噴淋式余熱回收器中循環(huán)水的酸堿度，解決了設(shè)備和管道的腐蝕問題；四是余熱回收裝置與水源熱泵裝置組成一個(gè)煙氣余熱全回收熱泵系統(tǒng)，回收的煙氣余熱通過水源熱泵裝置有效提高其品位，提高了余熱的使用價(jià)值，擴(kuò)大了余熱的應(yīng)用范圍。

附圖說明

圖1是煙氣余熱全回收熱泵系統(tǒng)原理圖。

圖2是內(nèi)壁微肋管示意圖。

圖3是花瓣孔板示意圖。

附圖標(biāo)記，1-噴淋水集箱；2-煙氣進(jìn)口管；3-填料支撐孔板；4-填料吸熱段；5-筒體；6-空腔吸熱段；7-噴淋霧化器；8-多功能翅片捕霧器；9-煙氣出口管；10-循環(huán)水泵；11-補(bǔ)水進(jìn)口管；12-筒體支腿；13-排污管；14-酸堿度監(jiān)測(cè)控制器；15-堿液自動(dòng)加注器；16—滿液式蒸發(fā)器；17-氣液分離器；18-高溫螺桿式壓縮機(jī)；19-花瓣孔板式冷凝器；20-儲(chǔ)液器；21-干燥過濾器；22-節(jié)流閥；23-電磁閥；24-引射泵。