[發明專利]蒸汽熱水聯供空氣能鍋爐系統

在審

• 申請號: 201711397931.X
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN108302843A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 胡斌;吳迪;王如竹
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: F25B30/02
• 分類號: F25B30/02;F25B41/00;F24H4/02;F22B31/08
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 莊文莉

本發明提供了一種蒸汽熱水聯供空氣能鍋爐系統，包含空氣能熱泵子系統、蒸汽熱水發生子系統以及氣體冷卻器；空氣能熱泵子系統與蒸汽熱水發生子系統通過氣體冷卻器相連；空氣能熱泵子系統包含高溫管、節流管、節流閥、蒸發管、翅片管蒸發器、儲液管、儲液器、低溫管、第一壓縮機；蒸汽熱水發生子系統包含標準蒸汽管、補水管、補水流量調節閥、第二壓縮機、低壓蒸汽管、閃蒸罐、高溫水管、自來水管、循環管、補水泵、熱水管。本發明通過翅片管蒸發器吸收空氣能，用于自來水的加熱，并在蒸汽熱水發生子系統中產生標準蒸汽和生活熱水，有效地利用了空氣中大量存在的空氣能，同時提供蒸汽和熱水，降低了高品質能源的消耗，達到了節約能源的效果。

技術領域

本發明涉及鍋爐設備領域，具體地，涉及供熱鍋爐節能減排技術領域，特別是一種蒸汽熱水聯供空氣能鍋爐系統。

背景技術

當今社會經濟持續發展，人們生產生活的物質需求不斷增長，而能源消耗越來越多，環境污染問題也越來越突出，可再生能源的充分開發利用和節能減排的全面實施將會是未來發展的兩個重大方向。充分的利用生產和生活中的綠色節能技術，降低能源的消耗與生產過程中的污染，是擺脫能源危機與減少環境污染的重要手段。

目前我國冬季北方居民生活供熱以及在干燥，精餾等生產過程中使用的高溫蒸汽依舊以燃煤鍋爐生產為主，這種燃煤鍋爐的使用不僅浪費了大量的一次能源，而且產生含有大量空氣污染物的鍋爐廢氣，這些廢氣被直接排放到大氣中，不僅污染了環境還浪費了能源。目前為了減輕我國北方冬季燃煤供熱廢氣直接排放帶來的嚴重環境污染，我國在大力推行冬季供熱的“煤改電”、“煤代電”等清潔能源工程，力求通過使用以空氣源熱泵為代表的清潔電供熱設備取代污染環境的燃煤鍋爐。空氣源熱泵可以吸收空氣中的空氣能用于加熱冷水，降低供熱過程中高品質能源的消耗，是一種清潔高效的供熱設備，在冬季供熱的“煤改電”工程中被廣泛應用。目前北京，天津，山東等省份均在大力的推廣空氣源熱泵代替燃煤鍋爐在冬季進行取暖。

相比于冬季北方生活供熱的短時期使用，平時生活所需的生活熱水以及工業上所需的高溫水蒸氣則是全年不間斷的需求，而且需求量更大，如果依舊使用燃煤鍋爐來提供生活中所需要的生活熱水以及工業上的高溫水蒸氣，則仍舊會產生大量的環境污染廢氣以及浪費大量的高品質能源。所以日常生活所需的生活熱水以及工業高溫水蒸氣的生產需要有新的節能技術來實現，從而降低生活以及工業中的污染和能源浪費問題。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種蒸汽熱水聯供空氣能鍋爐系統。

根據本發明提供的蒸汽熱水聯供空氣能鍋爐系統，包含空氣能熱泵子系統、蒸汽熱水發生子系統以及氣體冷卻器；空氣能熱泵子系統與蒸汽熱水發生子系統通過氣體冷卻器相連；

空氣能熱泵子系統包含高溫管、節流管、節流閥、蒸發管、翅片管蒸發器、儲液管、儲液器、低溫管、第一壓縮機；

高溫管、氣體冷卻器、節流管、節流閥、蒸發管、翅片管蒸發器、儲液管、儲液器、低溫管、第一壓縮機依次首尾連接；

所述空氣能熱泵子系統吸收空氣中的空氣能來加熱自來水。

優選地，空氣能熱泵子系統中的系統工質為二氧化碳，第一壓縮機為二氧化碳跨臨界循環用壓縮機。

優選地，空氣能熱泵子系統采用跨臨界制冷循環，二氧化碳氣體冷卻過程能夠實現大溫差換熱，在氣體冷卻器中將自來水加熱到90℃及以上。

優選地，所述蒸汽熱水發生子系統包含標準蒸汽管、補水管、補水流量調節閥、第二壓縮機、低壓蒸汽管、閃蒸罐、熱水管、冷水管、循環管、補水泵以及熱水供應管；

冷水管、氣體冷卻器、熱水管、閃蒸罐進口依次連接；

閃蒸罐兩個出口中其中一個出口與低壓蒸汽管、第二壓縮機、標準蒸汽管依次連接，另一個出口與循環管、補水泵、熱水供應管依次連接；