[發(fā)明專利]用于回收煙氣余熱的汽拖熱泵系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810509995.2
• 申請日: 2018-05-24
• 公開（公告）號: CN109708094A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發(fā)明（設計）人: 李志勇;孟國營;王春蕾;李娜;劉國利;蘇燕慶;王向偉
• 申請（專利權）人: 國能科創(chuàng)節(jié)能技術（北京）有限公司;承德熱力集團有限責任公司
• 主分類號: F22D1/00
• 分類號: F22D1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供了一種用于回收煙氣余熱的汽拖熱泵系統(tǒng)，包括煙氣換熱器、熱泵及汽輪機。熱泵包括蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器及膨脹閥。煙氣換熱器包括煙氣入口、煙氣出口、冷卻液入口和冷卻液出口，煙氣入口用于與煙氣源相連。汽輪機與壓縮機相連且具有蒸汽入口和蒸汽出口，蒸汽入口與蒸汽源相連。蒸發(fā)器具有第一入口、第一出口、第二入口和第二出口，第一入口與冷卻液出口連通，第一出口與冷卻液入口連通。壓縮機具有壓縮機入口和壓縮機出口，壓縮機入口與第二出口連通。冷凝器具有第三入口、第三出口、第四入口和第四出口，第三入口連通于壓縮機出口。膨脹閥具有連通于第三出口的膨脹閥入口和連通于第二入口的膨脹閥出口。水經(jīng)由第四入口流入冷凝器。

技術領域

本發(fā)明涉及煙氣余熱回收領域，尤其涉及一種用于回收煙氣余熱的汽拖熱泵系統(tǒng)。

背景技術

鍋爐燃燒后排放的煙氣會帶走大量熱量，若能回收煙氣余熱可有效提高鍋爐熱效率。一些鍋爐采用吸收式熱泵系統(tǒng)，但是吸收式熱泵COP(能效比)值不高，單臺吸收式熱泵系統(tǒng)占地面積較大，投資高。

一些鍋爐采用電熱泵系統(tǒng)，雖然熱泵的COP值得到有效提升，但運行過程中需要外接電源，運行成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于背景技術中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于回收煙氣余熱的汽拖熱泵系統(tǒng)，其能實現(xiàn)煙氣余熱的回收，提高鍋爐的熱效率，簡化結(jié)構(gòu)，降低成本。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于回收煙氣余熱的汽拖熱泵系統(tǒng)，其包括煙氣換熱器、熱泵及汽輪機。熱泵包括蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器及膨脹閥。

煙氣換熱器包括煙氣入口、煙氣出口、冷卻液入口和冷卻液出口，煙氣入口用于與外部的煙氣源相連。汽輪機與壓縮機相連且具有蒸汽入口和蒸汽出口，蒸汽入口與外部的蒸汽源相連。

蒸發(fā)器具有第一入口、第一出口、第二入口和第二出口，第一入口與冷卻液出口連通，第一出口與冷卻液入口連通，第一入口和第一出口連通，第二入口和第二出口連通。壓縮機具有壓縮機入口和壓縮機出口，壓縮機入口與蒸發(fā)器的第二出口連通。冷凝器具有第三入口、第三出口、第四入口和第四出口，第三入口連通于壓縮機出口和第三出口。膨脹閥具有膨脹閥入口和膨脹閥出口，膨脹閥入口連通于第三出口，膨脹閥出口連通于第二入口。待加熱的水經(jīng)由第四入口流入冷凝器，經(jīng)由第四出口從冷凝器排出。

本發(fā)明的有益效果如下：

所述煙氣源提供的煙氣經(jīng)由煙氣入口流入煙氣換熱器，并與煙氣換熱器內(nèi)的冷卻液換熱；放熱后的煙氣經(jīng)由煙氣出口排出。吸熱后的冷卻液經(jīng)由冷卻液出口和第一入口流入蒸發(fā)器，并向蒸發(fā)器內(nèi)的傳熱工質(zhì)放熱；放熱后的冷卻液經(jīng)由第一出口和冷卻液入口重新進入煙氣換熱器，循環(huán)地吸收煙氣的熱量。

蒸發(fā)器內(nèi)液態(tài)的傳熱工質(zhì)吸熱后氣化為低壓蒸汽，所述低壓蒸汽經(jīng)由第二出口和壓縮機入口流入壓縮機。所述蒸汽源經(jīng)由蒸汽入口向汽輪機提供驅(qū)動蒸汽，驅(qū)動蒸汽帶動汽輪機轉(zhuǎn)動，汽輪機帶動壓縮機工作，壓縮機將內(nèi)部的所述低壓蒸汽壓縮為高溫高壓蒸汽。所述驅(qū)動蒸汽穿過汽輪機后經(jīng)由蒸汽出口排出。

所述高溫高壓蒸汽經(jīng)由壓縮機出口和第三入口流入冷凝器。待加熱的水可經(jīng)由第四入口流入冷凝器，并與冷凝器內(nèi)的高溫高壓蒸汽換熱。所述待加熱的水吸熱后升溫，并經(jīng)由第四出口排出冷凝器。升溫后的水可供用戶使用。

所述高溫高壓蒸汽放熱后冷凝為高壓液態(tài)的傳熱工質(zhì)，并經(jīng)由第三出口和膨脹閥入口進入膨脹閥，從而轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪阂簯B(tài)的傳熱工質(zhì)。所述低壓液態(tài)的傳熱工質(zhì)經(jīng)由膨脹閥出口和第二入口重新進入蒸發(fā)器，從而循環(huán)地吸收冷卻液內(nèi)的熱量。