專利名稱:一種機(jī)械壓縮式熱泵循環(huán)的煙氣余熱回收系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種機(jī)械壓縮式熱泵循環(huán)的煙氣余熱回收系統(tǒng)，包括燃?xì)忮仩t、空氣預(yù)熱器、機(jī)械壓縮式熱泵裝置和小汽輪機(jī)，機(jī)械壓縮式熱泵裝置包括依次連接成回路的蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器和節(jié)流機(jī)構(gòu)，蒸發(fā)器設(shè)有排出管，冷凝器設(shè)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?xì)忮仩t；燃?xì)忮仩t設(shè)有高溫?zé)煔馔ǖ篮驼羝种ǖ?；高溫?zé)煔馔ǖ肋B接空氣預(yù)熱器，空氣預(yù)熱器設(shè)有低溫?zé)煔馔ǖ肋B接至蒸發(fā)器；蒸汽分支通道連接小汽輪機(jī)，小汽輪機(jī)設(shè)有凝結(jié)水通道，并連接壓縮機(jī)，凝結(jié)水通道連接至鍋爐高溫給水通道。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點是：提高給水的溫度，降低給水在鍋爐中的吸熱量，以減少燃?xì)饬?，達(dá)到節(jié)能減排的目的。
【專利說明】一種機(jī)械壓縮式熱泵循環(huán)的煙氣余熱回收系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及熱量回收裝置，尤其涉及一種機(jī)械壓縮式熱泵循環(huán)的煙氣余熱回收系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]為了改變?yōu)豸斈君R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(lán)天白云。目前，烏魯木齊市主城區(qū)天山區(qū)、沙依巴克區(qū)、高新區(qū)(新市區(qū))、水磨溝區(qū)、米東區(qū)的清潔能源供熱比例已達(dá)100%，徹底實現(xiàn)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?xì)忮仩t700余臺，這些燃?xì)忮仩t通過安裝尾部煙氣空氣預(yù)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。
[0003]對于爐膛出口 130-140攝氏度的煙氣溫度的回收，目前是在燃?xì)忮仩t的煙道上通過安裝尾部煙氣空氣預(yù)熱器來吸收煙氣余熱，從燃?xì)忮仩t爐膛排出的130-140攝氏度的高溫?zé)煔庖氲綗煹郎习惭b的空氣預(yù)熱器，該空氣預(yù)熱器利用高溫?zé)煔庥酂峒訜崂淇諝?，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?zé)煔夥艧岷笞兂?0-65度的低溫?zé)煔馀湃氪髿狻?br> [0004]在燃?xì)忮仩t的煙道上通過安裝尾部煙氣空氣預(yù)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(qū)動力來利用余熱，使得低品位的余熱利用率不高，致使燃?xì)忮仩t的排煙溫度不夠低，存在進(jìn)一步利用其他技術(shù)利用低品位的余熱的空間。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型是為了解決上述不足，提供了一種機(jī)械壓縮式熱泵循環(huán)的煙氣余熱回收系統(tǒng)。
[0006]本實用新型的上述目的通過以下的技術(shù)方案來實現(xiàn):一種機(jī)械壓縮式熱泵循環(huán)的煙氣余熱回收系統(tǒng)，包括燃?xì)忮仩t和空氣預(yù)熱器，其特征在于:還包括機(jī)械壓縮式熱泵裝置和小汽輪機(jī)，所述機(jī)械壓縮式熱泵裝置包括依次連接成回路的蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器和節(jié)流機(jī)構(gòu)，蒸發(fā)器設(shè)有用于排放煙氣和凝結(jié)水的排出管，冷凝器設(shè)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?xì)忮仩t；
[0007]所述燃?xì)忮仩t設(shè)有高溫?zé)煔馔ǖ篮驼羝种ǖ溃?br> [0008]所述高溫?zé)煔馔ǖ肋B接空氣預(yù)熱器，空氣預(yù)熱器設(shè)有冷空氣進(jìn)口，并設(shè)有熱空氣出口通道連接至燃?xì)忮仩t，同時設(shè)有低溫?zé)煔馔ǖ肋B接至蒸發(fā)器；
[0009]所述燃?xì)忮仩t的蒸汽分支通道連接小汽輪機(jī)，小汽輪機(jī)設(shè)有凝結(jié)水通道，并連接壓縮機(jī)，用于提供驅(qū)動力，凝結(jié)水通道連接至鍋爐高溫給水通道。
[0010]本實用新型的工作原理為:從燃?xì)忮仩t爐膛排出的130-140攝氏度的高溫?zé)煔庖氲綗煹郎习惭b的空氣預(yù)熱器，該空氣預(yù)熱器利用高溫?zé)煔庥酂峒訜崂淇諝?，冷空氣被加熱成熱空氣送入燃?xì)忮仩t爐膛，用于和天然氣混合燃燒，高溫?zé)煔夥艧岷笞兂?0-65攝氏度的低溫?zé)煔膺M(jìn)入機(jī)械壓縮式熱泵裝置中的蒸發(fā)器。機(jī)械壓縮式熱泵裝置中低溫低壓的液態(tài)制冷劑工質(zhì)流經(jīng)蒸發(fā)器時，從低溫?zé)煔庵形諢崃空舭l(fā)成氣態(tài)制冷劑工質(zhì)，低溫?zé)煔夥艧岷笞兂?0-15攝氏度煙氣和凝結(jié)水排入環(huán)境，低溫低壓氣態(tài)制冷劑工質(zhì)，經(jīng)過壓縮機(jī)壓縮后升溫升壓，達(dá)到高溫高壓的氣態(tài)制冷劑工質(zhì)流經(jīng)冷凝器，在冷凝器中，將從蒸發(fā)器中吸取的熱量和壓縮機(jī)耗功所相當(dāng)?shù)哪遣糠譄崃坑糜诩訜徨仩t低溫給水，使得鍋爐低溫給水被加熱變成燃?xì)忮仩t的高溫給水，溫度升高5-8攝氏度，高溫高壓的氣態(tài)制冷劑工質(zhì)冷凝降溫后變成液態(tài)，流經(jīng)節(jié)流機(jī)構(gòu)膨脹后，壓力繼續(xù)下降，變成低溫低壓液態(tài)制冷劑工質(zhì)流入蒸發(fā)器。
[0011]值得說明的是該壓縮機(jī)的驅(qū)動不是采用的電機(jī)驅(qū)動，而是利用燃?xì)忮仩t產(chǎn)生的蒸汽，從燃?xì)忮仩t汽包引出一小部分蒸汽驅(qū)動小汽輪機(jī)，小汽輪機(jī)在通過聯(lián)軸器驅(qū)動壓縮機(jī)運行，蒸汽在小汽輪機(jī)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。
[0012]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點是:本實用新型采用熱泵技術(shù)回收燃?xì)忮仩t60-65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?xì)饬?，達(dá)到節(jié)能減排的目的。同時，利用鍋爐產(chǎn)生的蒸汽帶動小汽輪機(jī)，然后驅(qū)動壓縮機(jī)運行，減少了電能的使用和提高了能源利用率。

【附圖說明】

[0013]圖1為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)一步詳述。
[0015]如圖1所示，一種機(jī)械壓縮式熱泵循環(huán)的煙氣余熱回收系統(tǒng)，包括燃?xì)忮仩t1、空氣預(yù)熱器2、機(jī)械壓縮式熱泵裝置3和小汽輪機(jī)4，所述機(jī)械壓縮式熱泵裝置3包括依次連接成回路的蒸發(fā)器3-1、壓縮機(jī)3-2、冷凝器3-3和節(jié)流機(jī)構(gòu)3-4，蒸發(fā)器3_1設(shè)有用于排放煙氣和凝結(jié)水的排出管3-5，冷凝器3-3設(shè)有鍋爐低溫給水通道3-6和鍋爐高溫給水通道3-7，鍋爐高溫給水通道3-7連接至燃?xì)忮仩tI ;
[0016]所述燃?xì)忮仩tI設(shè)有高溫?zé)煔馔ǖ?-1和蒸汽分支通道1-2 ;
[0017]所述高溫?zé)煔馔ǖ?-1連接空氣預(yù)熱器2，空氣預(yù)熱器2設(shè)有冷空氣進(jìn)口 2-1，并設(shè)有熱空氣出口通道2-2連接至燃?xì)忮仩t1，同時設(shè)有低溫?zé)煔馔ǖ?-3連接至蒸發(fā)器
3-1；
[0018]所述燃?xì)忮仩tI的蒸汽分支通道1-2連接小汽輪機(jī)4，小汽輪機(jī)4設(shè)有凝結(jié)水通道
4-1，并連接壓縮機(jī)3-2，用于提供驅(qū)動力，凝結(jié)水通道4-1連接至鍋爐高溫給水通道3-7。
[0019]本實用新型的工作原理為:從燃?xì)忮仩tI爐膛排出的130-140攝氏度的高溫?zé)煔庖氲綗煹郎习惭b的空氣預(yù)熱器2，該空氣預(yù)熱器2利用高溫?zé)煔庥酂峒訜崂淇諝?，冷空氣被加熱成熱空氣送入燃?xì)忮仩tI爐膛，用于和天然氣混合燃燒，高溫?zé)煔夥艧岷笞兂?0-65攝氏度的低溫?zé)煔膺M(jìn)入機(jī)械壓縮式熱泵裝置中的蒸發(fā)器3-1。機(jī)械壓縮式熱泵裝置中低溫低壓的液態(tài)制冷劑工質(zhì)流經(jīng)蒸發(fā)器3-1時，從低溫?zé)煔庵形諢崃空舭l(fā)成氣態(tài)制冷劑工質(zhì)，低溫?zé)煔夥艧岷笞兂?0-15攝氏度煙氣和凝結(jié)水排入環(huán)境，低溫低壓氣態(tài)制冷劑工質(zhì)，經(jīng)過壓縮機(jī)3-2壓縮后升溫升壓，達(dá)到高溫高壓的氣態(tài)制冷劑工質(zhì)流經(jīng)冷凝器3-3，在冷凝器3-3中，將從蒸發(fā)器3-1中吸取的熱量和壓縮機(jī)3-2耗功所相當(dāng)?shù)哪遣糠譄崃坑糜诩訜徨仩t低溫給水，使得鍋爐低溫給水被加熱變成燃?xì)忮仩t的高溫給水，溫度升高5-8攝氏度，高溫高壓的氣態(tài)制冷劑工質(zhì)冷凝降溫后變成液態(tài)，流經(jīng)節(jié)流機(jī)構(gòu)3-4膨脹后，壓力繼續(xù)下降，變成低溫低壓液態(tài)制冷劑工質(zhì)流入蒸發(fā)器3-1。
[0020]值得說明的是該壓縮機(jī)3-2的驅(qū)動不是采用的電機(jī)驅(qū)動，而是利用燃?xì)忮仩tI產(chǎn)生的蒸汽，從燃?xì)忮仩tI汽包引出一小部分蒸汽驅(qū)動小汽輪機(jī)4，小汽輪機(jī)4在通過聯(lián)軸器驅(qū)動壓縮機(jī)3-2運行，蒸汽在小汽輪機(jī)4膨脹做功后變成冷凝水，然后同鍋爐高溫給水通道3-7的高溫給水混合一起被送到鍋爐。
[0021]以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)械壓縮式熱泵循環(huán)的煙氣余熱回收系統(tǒng)，包括燃?xì)忮仩t和空氣預(yù)熱器，其特征在于:還包括機(jī)械壓縮式熱泵裝置和小汽輪機(jī)，所述機(jī)械壓縮式熱泵裝置包括依次連接成回路的蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器和節(jié)流機(jī)構(gòu)，蒸發(fā)器設(shè)有用于排放煙氣和凝結(jié)水的排出管，冷凝器設(shè)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?xì)忮仩t； 所述燃?xì)忮仩t設(shè)有高溫?zé)煔馔ǖ篮驼羝种ǖ溃? 所述高溫?zé)煔馔ǖ肋B接空氣預(yù)熱器，空氣預(yù)熱器設(shè)有冷空氣進(jìn)口，并設(shè)有熱空氣出口通道連接至燃?xì)忮仩t，同時設(shè)有低溫?zé)煔馔ǖ肋B接至蒸發(fā)器； 所述燃?xì)忮仩t的蒸汽分支通道連接小汽輪機(jī)，小汽輪機(jī)設(shè)有凝結(jié)水通道，并連接壓縮機(jī)，用于提供驅(qū)動力，凝結(jié)水通道連接至鍋爐高溫給水通道。
【文檔編號】F22D1-36GK204268454SQ201420745703
【發(fā)明者】代元軍, 李保華, 張堯, 石黃霞, 劉華, 李資, 姚金龍, 張磊 [申請人]代元軍