[發明專利]一種鍋爐煙氣余熱回收裝置

有效

• 申請號: 201710494428.X
• 申請日: 2017-06-26
• 公開（公告）號: CN107238097B
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 劉曉華;張濤;符黃喜;江億
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: F23L15/00
• 分類號: F23L15/00;F24H1/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;謝斌

本發明涉及一種鍋爐煙氣余熱回收裝置，包括與鍋爐的煙氣出口相連通的直接噴淋式煙氣熱回收單元以及旋轉式的固體吸濕劑熱回收單元，由直接噴淋式煙氣熱回收單元流出的煙氣先與固體吸濕劑熱回收單元進行熱質交換，煙氣被固體吸濕劑熱回收單元吸收熱量和水分后成為排煙；然后固體吸濕劑熱回收單元旋轉至與室外風進行熱質交換，室外風被固體吸濕劑熱回收單元加熱加濕后成為鍋爐進風并被送至鍋爐中。本發明利用直接噴淋式煙氣熱回收單元來與煙氣直接接觸進行熱量回收，利用固體吸濕劑熱回收單元與煙氣及室外風進行熱質交換，實現煙氣中水蒸氣潛熱的有效回收利用，并利用回收熱量預熱熱網回水，實現對煙氣熱量的梯級回收利用，有效改善鍋爐供熱系統能源利用效率。

技術領域

本發明涉及一種余熱回收裝置，尤其是關于一種鍋爐煙氣余熱回收裝置，屬于暖通空調系統領域。

背景技術

北方城鎮供熱能耗是我國建筑能耗的重要組成，約占當前建筑總能耗的40％，如何有效降低北方城鎮供熱能耗是當前生態文明建設和建筑節能事業發展過程中面臨的重要難題。隨著天然氣清潔供熱的推廣，天然氣鍋爐供熱方式及燃氣驅動的熱電聯產供熱方式已在我國北方得到越來越多的應用，成為北方城鎮集中供熱系統的重要熱源形式。從天然氣的化學成分組成來看，其燃燒后形成的煙氣通常溫度較高，并攜帶有大量水蒸氣，水蒸氣潛熱部分通常占到煙氣余熱熱量的70％以上。燃氣鍋爐或燃氣-蒸汽聯合循環電廠的排煙潛熱回收，是進一步提高天然氣利用率的重要途徑。

近年來，已出現多種形式的煙氣余熱回收裝置或系統，主要包含兩種形式：一種是利用煙氣與水之間的間接接觸換熱來實現熱量回收，該方式通常僅能回收利用煙氣余熱中的顯熱部分，對潛熱(煙氣中的水蒸氣)部分的回收利用效果有限，且受到煙氣中氮氧化物、硫化物等影響所需氣-液換熱裝置的成本高昂。近年來隨著吸收式換熱等技術的發展成熟，采用吸收式熱泵或其它低溫冷源來使得煙氣與水直接或間接接觸換熱、實現煙氣顯熱和潛熱同時回收的裝置也得到了快速發展。例如，專利號為201210576484.5的中國發明專利公開了一種回收煙氣余熱的直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組，利用直燃機產生冷凍水來對煙氣余熱進行回收利用；專利號為201010238743.4的中國發明專利公開了一種基于溶液吸收循環的煙氣全熱回收系統，利用吸收式循環來實現煙氣與溶液間的熱質交換。但目前的煙氣余熱回收系統在同時實現煙氣顯熱、潛熱回收的過程中，通常系統復雜程度較高，如何進一步構建簡便、緊湊的煙氣余熱回收系統來實現煙氣熱量的高效回收利用，是在實際供熱系統中提高天然氣利用效率需要解決的重要問題。

另一種是在空調系統中既回收顯熱又能回收潛熱的全熱回收裝置，相對于顯熱回收裝置而言通常具有更大的節能潛力。目前常用的全熱回收裝置主要包括轉輪式全熱回收器、翅板式全熱回收器以及溶液式全熱回收裝置等類型，其中采用固體吸濕材料的轉輪式熱回收裝置，由于固體吸濕材料的比表面積大、轉輪蜂窩狀結構緊湊等優勢，在較小的體積下即可實現空氣與固體吸濕劑熱質交換過程的NTU(傳遞單元數)超過10，而溶液式全熱回收裝置可達到的熱質交換過程的NTU通常在5以下。因而固體吸濕劑的轉輪式熱回收裝置可實現較高的全熱回收效率，是實現不同狀態空氣之間能量回收的有效途徑。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種包含噴淋式處理裝置和固體吸濕劑熱回收單元的鍋爐煙氣余熱回收裝置。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種鍋爐煙氣余熱回收裝置，包括與鍋爐的煙氣出口相連通的直接噴淋式煙氣熱回收單元，其特征在于，該裝置還包括旋轉式的固體吸濕劑熱回收單元，由所述直接噴淋式煙氣熱回收單元流出的鍋爐煙氣先與所述固體吸濕劑熱回收單元進行熱質交換，所述鍋爐煙氣被所述固體吸濕劑熱回收單元吸收熱量和水分后成為排煙；然后所述固體吸濕劑熱回收單元旋轉至與室外風進行熱質交換，所述室外風被所述固體吸濕劑熱回收單元加熱加濕后成為鍋爐進風并被送至所述鍋爐中。