[實用新型]一種機械壓縮式熱泵循環的煙氣余熱回收系統

有效

• 申請號: 201420745703.2
• 申請日: 2014-12-02
• 公開（公告）號: CN204268454U
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發明（設計）人: 代元軍;李保華;張堯;石黃霞;劉華;李資;姚金龍;張磊
• 申請（專利權）人: 代元軍
• 主分類號: F22D1/36
• 分類號: F22D1/36
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 董芙蓉

技術領域

本實用新型涉及熱量回收裝置，尤其涉及一種機械壓縮式熱泵循環的煙氣余熱回收系統。

背景技術

為了改變烏魯木齊冬天燃煤供暖造成的空氣污染問題，自2010年起，烏魯木齊市啟動“煤改氣”工程?！懊焊臍狻惫こ痰膶嵤Q來烏魯木齊的藍天白云。目前，烏魯木齊市主城區天山區、沙依巴克區、高新區(新市區)、水磨溝區、米東區的清潔能源供熱比例已達100％，徹底實現了天然氣供暖，成為全國第一個采用天然氣供暖的城市。截止到2014年供暖期，共安裝熱水量10-100萬噸燃氣鍋爐700余臺，這些燃氣鍋爐通過安裝尾部煙氣空氣預熱器來吸收煙氣余熱，使得爐膛出口煙氣溫度從130-140攝氏度降低到60-65攝氏度，然后從煙囪排到大氣。目前對于低品位的60-65攝氏度的煙氣余熱沒有采用回收裝置。

對于爐膛出口130-140攝氏度的煙氣溫度的回收，目前是在燃氣鍋爐的煙道上通過安裝尾部煙氣空氣預熱器來吸收煙氣余熱，從燃氣鍋爐爐膛排出的130-140攝氏度的高溫煙氣引入到煙道上安裝的空氣預熱器，該空氣預熱器利用高溫煙氣余熱加熱冷空氣，冷空氣被加熱成熱空氣送入爐膛燃燒器，用于和天然氣混合燃燒，高溫煙氣放熱后變成60-65度的低溫煙氣排入大氣。

在燃氣鍋爐的煙道上通過安裝尾部煙氣空氣預熱器來吸收煙氣余熱的方案缺點，只能利用溫差傳熱的方式作為驅動力來利用余熱，使得低品位的余熱利用率不高，致使燃氣鍋爐的排煙溫度不夠低，存在進一步利用其他技術利用低品位的余熱的空間。

實用新型內容

本實用新型是為了解決上述不足，提供了一種機械壓縮式熱泵循環的煙氣余熱回收系統。

本實用新型的上述目的通過以下的技術方案來實現：一種機械壓縮式熱泵循環的煙氣余熱回收系統，包括燃氣鍋爐和空氣預熱器，其特征在于：還包括機械壓縮式熱泵裝置和小汽輪機，所述機械壓縮式熱泵裝置包括依次連接成回路的蒸發器、壓縮機、冷凝器和節流機構，蒸發器設有用于排放煙氣和凝結水的排出管，冷凝器設有鍋爐低溫給水通道和鍋爐高溫給水通道，鍋爐高溫給水通道連接至燃氣鍋爐；

所述燃氣鍋爐設有高溫煙氣通道和蒸汽分支通道；

所述高溫煙氣通道連接空氣預熱器，空氣預熱器設有冷空氣進口，并設有熱空氣出口通道連接至燃氣鍋爐，同時設有低溫煙氣通道連接至蒸發器；

所述燃氣鍋爐的蒸汽分支通道連接小汽輪機，小汽輪機設有凝結水通道，并連接壓縮機，用于提供驅動力，凝結水通道連接至鍋爐高溫給水通道。

本實用新型的工作原理為：從燃氣鍋爐爐膛排出的130-140攝氏度的高溫煙氣引入到煙道上安裝的空氣預熱器，該空氣預熱器利用高溫煙氣余熱加熱冷空氣，冷空氣被加熱成熱空氣送入燃氣鍋爐爐膛，用于和天然氣混合燃燒，高溫煙氣放熱后變成60-65攝氏度的低溫煙氣進入機械壓縮式熱泵裝置中的蒸發器。機械壓縮式熱泵裝置中低溫低壓的液態制冷劑工質流經蒸發器時，從低溫煙氣中吸收熱量蒸發成氣態制冷劑工質，低溫煙氣放熱后變成10-15攝氏度煙氣和凝結水排入環境，低溫低壓氣態制冷劑工質，經過壓縮機壓縮后升溫升壓，達到高溫高壓的氣態制冷劑工質流經冷凝器，在冷凝器中，將從蒸發器中吸取的熱量和壓縮機耗功所相當的那部分熱量用于加熱鍋爐低溫給水，使得鍋爐低溫給水被加熱變成燃氣鍋爐的高溫給水，溫度升高5-8攝氏度，高溫高壓的氣態制冷劑工質冷凝降溫后變成液態，流經節流機構膨脹后，壓力繼續下降，變成低溫低壓液態制冷劑工質流入蒸發器。

值得說明的是該壓縮機的驅動不是采用的電機驅動，而是利用燃氣鍋爐產生的蒸汽，從燃氣鍋爐汽包引出一小部分蒸汽驅動小汽輪機，小汽輪機在通過聯軸器驅動壓縮機運行，蒸汽在小汽輪機膨脹做功后變成冷凝水，然后同鍋爐高溫給水通道的高溫給水混合一起被送到鍋爐。

本實用新型與現有技術相比的優點是：本實用新型采用熱泵技術回收燃氣鍋爐60-65攝氏度煙氣廢熱，用于加熱鍋爐的給水，提高給水的溫度5-8攝氏度，降低給水在鍋爐中的吸熱量，以減少燃氣量，達到節能減排的目的。同時，利用鍋爐產生的蒸汽帶動小汽輪機，然后驅動壓縮機運行，減少了電能的使用和提高了能源利用率。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型進一步詳述。