專利名稱：鍋爐煙氣排污余熱回收熱泵供暖系統及其使用方法
技術領域：
本發(fā)明屬于能源技術領域，具體涉及一種用于燃氣鍋爐的煙氣余熱回收熱泵供暖系統以及使用方法。
背景技術：
為減少鍋爐煙氣對城市大氣的污染，許多城市限制燃煤鍋爐，大力發(fā)展以清潔的天然氣為燃料的燃氣鍋爐。天然氣其主要成分是甲烷，燃燒后生成大量水蒸氣，煙氣含水量約為20%，其排煙熱損失中不但有大量的顯熱損失，還有水蒸汽汽化潛熱損失。中小型燃氣鍋爐尾部排煙溫度一般為170-210°C，余熱回收潛力較大，但目前對燃氣鍋爐通常未配有換熱設備。目前，少數裝有余熱回收系統的鍋爐，其結構方案大多是在鍋爐排煙口和煙囪之間直接連接燃氣鍋爐煙氣余熱回收器進行煙氣余熱回收，這種方式由于鍋爐煙氣余熱回收器對鍋爐排出的煙氣阻力較大，對鍋爐內部的燃燒條件會產生一定的影響；將鍋爐煙氣余熱回收器直接安裝在鍋爐排·煙口和煙囪之間，不便于對鍋爐煙氣余熱回收器維護清理，對余熱回收裝置進行維護清理時需要將燃氣鍋爐停工才能進行；鍋爐定時排污時，排污水中的熱量全部浪費掉，沒有加以回收利用，造成能源浪費。

發(fā)明內容
為了克服現有技術領域存在的上述技術問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種鍋爐煙氣排污余熱回收熱泵供暖系統及其使用方法，余熱回收率高，檢修維護方便。本發(fā)明提供的鍋爐煙氣排污余熱回收熱泵供暖系統及其使用方法，所述鍋爐煙氣排污余熱回收熱泵供暖系統，鍋爐為燃氣鍋爐，它包括主煙道、煙筒、煙氣余熱回收器、熱水箱和高溫熱泵機組，所述主煙道一端與燃氣鍋爐連通，另一端與煙筒連通，主煙道上還設置有旁路煙道，主煙道通過旁路煙道與煙氣余熱回收器連通；所述旁路煙道包括旁路進煙煙道和旁路出煙煙道，所述煙氣余熱回收器包括一級煙氣余熱回收器和二級煙氣余熱回收器，所述旁路出煙煙道下部安裝有引風機，所述旁路進煙煙道、一級煙氣余熱回收器、二級煙氣余熱回收器、引風機、旁路出煙煙道依次連通；所述主煙道、旁路進煙煙道和旁路出煙煙道上均設有切換閥門；所述一級煙氣余熱回收器和熱水箱之間、二級煙氣余熱回收器和高溫熱泵機組之間、熱水箱和高溫熱泵機組之間均設置有循環(huán)水管，所述循環(huán)水管包括熱水輸送管和循環(huán)輸水管，所述循環(huán)輸水管上設置有熱水循環(huán)泵；它還包括排污閥，排污閥安裝在燃氣鍋爐的下部。鍋爐煙氣排污余熱回收熱泵供暖系統，其具體使用方法如下:在燃氣鍋爐運行時，通過自動控制系統將主煙道切換閥門I關閉，旁路進煙煙道切換閥門I1、旁路出煙煙道換閥門III開啟，引風機啟動，燃氣鍋爐產生的170-210°c高溫煙氣經過一級煙氣余熱回收器作為加熱熱源，高溫煙氣降溫至70°C后從一級煙氣余熱回收器排出，并進入二級煙氣余熱回收器降溫至30°C后經過引風機排至煙筒，經煙筒排入大氣層；在鍋爐煙氣排污余熱回收熱泵供暖系統出現故障時，手動打開主煙道切換閥門I，關閉旁路進煙煙道切換閥門I1、旁路出煙煙道換閥門II1、引風機，之后對鍋爐煙氣排污余熱回收熱泵供暖系統進行維護檢修，維護檢修的同時燃氣鍋爐保持正常運行。鍋爐煙氣排污余熱回收熱泵供暖系統的使用方法，所述燃氣鍋爐產生的170-210°C高溫煙氣經過一級煙氣余熱回收器時，自動控制系統控制熱水循環(huán)泵I運行，熱水循環(huán)泵I將熱水箱中的水輸送到一級煙氣余熱回收器進行換熱，得到80°C以上熱水儲存于熱水箱13中，作為高品位熱水。鍋爐煙氣排污余熱回收熱泵供暖系統的使用方法，所述高溫煙氣降溫至70°C從一級煙氣余熱回收器排出，并進入二級煙氣余熱回收器時，自動控制系統控制熱水循環(huán)泵I1、熱水循環(huán)泵II1、高溫熱泵機組運行，熱水循環(huán)泵II將高溫熱泵機組蒸發(fā)器當中的的水輸送到二級煙氣余熱回收器進行換熱，得到40°c以下低品位熱水，低品位熱水進入高溫熱泵機組蒸發(fā)器，經高溫熱泵機組蒸發(fā)器吸熱，產生的冷水再經過熱水循環(huán)泵II輸送到二級煙氣余熱回收器進行換熱，以此循環(huán)；高溫熱泵機組冷凝器經過蒸發(fā)器吸熱后放出熱量，熱水循環(huán)泵III將熱水箱中的水輸送到高溫熱泵機組冷凝器進行吸熱，經過高溫熱泵機組冷凝器換熱后得到80°c以上熱水儲存于熱水箱。

本發(fā)明提供的鍋爐煙氣排污余熱回收熱泵供暖系統及其使用方法，其有益效果在于，鍋爐與煙筒之間連接有主煙道，主煙道上還設置有旁路煙道，主煙道和旁路煙道上均設有切換閥門，結構簡單合理，煙氣余熱回收率高，且通過閥門的切換方便檢修維護；由于冷凝的作用，排入大氣的有害物質也大為減少，煙氣冷凝后排入大氣的有害物質減少量如下:二氧化硫減少80% ;水蒸氣減少60% ;—氧化碳減少60% ;煙塵減少93% ;氮氧化物減少50% ；二氧化碳減少40%。因此，鍋爐煙氣排污余熱回收熱泵供暖系統，在余熱回收利用、降低煙氣溫度，減少“溫室”效應的同時，也減少了燃氣鍋爐向大氣中排放的有害氣體，保護了環(huán)境。


圖1是本發(fā)明一個實施例的整體結構示意圖。
圖中標注:
1.燃氣鍋爐；2.主煙道；3.切換閥門I ;4.煙筒；5.—級煙氣余熱回收器；6.二級煙氣余熱回收器；7.引風機；8.板式換熱器；9.熱水循環(huán)泵II ；10.熱水循環(huán)泵I ;11.熱水循環(huán)泵III;12.高溫熱泵機組；13.熱水箱；14.排污閥；15.熱水輸送管；16.旁路進煙煙道；17.排水口 ；18.旁路出煙煙道；19.切換閥門II ；20.切換閥門ΙΙΙ;21.循環(huán)輸水管。
具體實施方式
下面參照附圖，結合一個實施例，對本發(fā)明提供的鍋爐煙氣排污余熱回收熱泵供暖系統及其使用方法進行詳細的說明。
實施例參照圖1，本實施例的鍋爐煙氣排污余熱回收熱泵供暖系統及其使用方法，所述鍋爐煙氣排污余熱回收熱泵供暖系統，鍋爐為燃氣鍋爐I，它包括主煙道2、煙筒4、煙氣余熱回收器、熱水箱13和高溫熱泵機組12，所述主煙道2 —端與燃氣鍋爐I連通，另一端與煙筒4連通，主煙道2上還設置有旁路煙道，主煙道2通過旁路煙道與煙氣余熱回收器連通；所述旁路煙道包括旁路進煙煙道16和旁路出煙煙道18，所述煙氣余熱回收器包括一級煙氣余熱回收器5和二級煙氣余熱回收器6，所述一級煙氣余熱回收器5和二級煙氣余熱回收器6下部均安裝有排水口 17，所述旁路出煙煙道18下部安裝有引風機7，所述旁路進煙煙道16、一級煙氣余熱回收器5、二級煙氣余熱回收器6、引風機7、旁路出煙煙道18依次連通；所述主煙道2、旁路進煙煙道16和旁路出煙煙道18上均設有切換閥門；所述一級煙氣余熱回收器5和熱水箱13之間、二級煙氣余熱回收器6和高溫熱泵機組12之間、熱水箱13和高溫熱泵機組12之間均設置有循環(huán)水管，所述循環(huán)水管包括熱水輸送管15和循環(huán)輸水管21，所述循環(huán)輸水管21上設置有熱水循環(huán)泵，所述二級煙氣余熱回收器6和高溫熱泵機組12之間的循環(huán)輸水管上還連接有 板式換熱器8 ;它還包括排污閥14，排污閥14安裝在燃氣鍋爐I的下部。鍋爐煙氣排污余熱回收熱泵供暖系統，其具體使用方法如下:在燃氣鍋爐I運行時，通過自動控制系統將主煙道切換閥門I 3關閉，旁路進煙煙道切換閥門II 19、旁路出煙煙道換閥門III20開啟，引風機7啟動，燃氣鍋爐I產生的170-210°C高溫煙氣經過一級煙氣余熱回收器5作為加熱熱源，高溫煙氣降溫至70°C后從一級煙氣余熱回收器5排出，并進入二級煙氣余熱回收器6降溫至30°C后經過引風機7排至煙筒4，經煙筒4排入大氣層；在鍋爐煙氣排污余熱回收熱泵供暖系統出現故障時，手動打開主煙道切換閥門I 3，關閉旁路進煙煙道切換閥門II 19、旁路出煙煙道換閥門III 20、引風機7，之后對鍋爐煙氣排污余熱回收熱泵供暖系統進行維護檢修，維護檢修的同時燃氣鍋爐I保持正常運行。鍋爐煙氣排污余熱回收熱泵供暖系統的使用方法，所述燃氣鍋爐I產生的170-210°C高溫煙氣經過一級煙氣余熱回收器5時，自動控制系統控制熱水循環(huán)泵I 10運行，熱水循環(huán)泵I 10將熱水箱13中的水輸送到一級煙氣余熱回收器5進行換熱，得到80°C以上熱水儲存于熱水箱13中，作為高品位熱水輸送到用戶。鍋爐煙氣排污余熱回收熱泵供暖系統的使用方法，所述高溫煙氣降溫至70°C從一級煙氣余熱回收器5排出，并進入二級煙氣余熱回收器6時，自動控制系統控制熱水循環(huán)泵II 9、熱水循環(huán)泵III 11、高溫熱泵機組12運行，熱水循環(huán)泵II 9將高溫熱泵機組12蒸發(fā)器當中的的水輸送到二級煙氣余熱回收器6進行換熱，得到40°C以下低品位熱水，低品位熱水進入高溫熱泵機組蒸發(fā)器，經高溫熱泵機組蒸發(fā)器吸熱，產生的冷水再經過熱水循環(huán)泵
II9輸送到二級煙氣余熱回收器6進行換熱，以此循環(huán)；高溫熱泵機組冷凝器經過蒸發(fā)器吸熱后放出熱量，熱水循環(huán)泵III 11將熱水箱中的水輸送到高溫熱泵機組冷凝器進行吸熱，經過高溫熱泵機組冷凝器換熱后得到80°c以上熱水儲存于熱水箱13，作為高品位熱水輸送到用戶。燃 氣鍋爐運行過程當中，燃氣鍋爐運行時間達到排污要求，將排污閥14打開，進行排污。
權利要求
1.一種鍋爐煙氣排污余熱回收熱泵供暖系統，鍋爐為燃氣鍋爐，其特征在于:它包括主煙道、煙筒、煙氣余熱回收器、熱水箱和高溫熱泵機組，所述主煙道一端與燃氣鍋爐連通，另一端與煙筒連通，主煙道上還設置有旁路煙道，主煙道通過旁路煙道與煙氣余熱回收器連通。
2.根據權利要求1所述的鍋爐煙氣排污余熱回收熱泵供暖系統，其特征在于:所述旁路煙道包括旁路進煙煙道和旁路出煙煙道，所述煙氣余熱回收器包括一級煙氣余熱回收器和二級煙氣余熱回收器，所述旁路出煙煙道下部安裝有引風機，所述旁路進煙煙道、一級煙氣余熱回收器、二級煙氣余熱回收器、引風機、旁路出煙煙道依次連通。
3.根據權利要求1所述的鍋爐煙氣排污余熱回收熱泵供暖系統，其特征在于:所述主煙道、旁路進煙煙道和旁路出煙煙道上均設有切換閥門。
4.根據權利要求2所述的鍋爐煙氣排污余熱回收熱泵供暖系統，其特征在于:所述一級煙氣余熱回收器和熱水箱之間、二級煙氣余熱回收器和高溫熱泵機組之間、熱水箱和高溫熱泵機組之間均設置有循環(huán)水管，所述循環(huán)水管包括熱水輸送管和循環(huán)輸水管，所述循環(huán)輸水管上設置有熱水循環(huán)泵。
5.根據權 利要求1所述的鍋爐煙氣排污余熱回收熱泵供暖系統，其特征在于:它還包括排污閥，排污閥安裝在燃氣鍋爐的下部。
6.一種鍋爐煙氣排污余熱回收熱泵供暖系統的使用方法，其特征在于:所述具體方法如下:在燃氣鍋爐運行時，通過自動控制系統將主煙道切換閥門I關閉，旁路進煙煙道切換閥門I1、旁路出煙煙道換閥門III開啟，引風機啟動，燃氣鍋爐產生的170-210°c高溫煙氣經過一級煙氣余熱回收器作為加熱熱源，高溫煙氣降溫至70°C后從一級煙氣余熱回收器排出，并進入二級煙氣余熱回收器降溫至30°C后經過引風機排至煙筒，經煙筒排入大氣層；在鍋爐煙氣排污余熱回收熱泵供暖系統出現故障時，手動打開主煙道切換閥門I，關閉旁路進煙煙道切換閥門I1、旁路出煙煙道換閥門II1、引風機，之后對鍋爐煙氣排污余熱回收熱泵供暖系統進行維護檢修，維護檢修的同時燃氣鍋爐保持正常運行。
7.根據權利要求6所述的鍋爐煙氣排污余熱回收熱泵供暖系統的使用方法，其特征在于:所述燃氣鍋爐產生的170-210°C高溫煙氣經過一級煙氣余熱回收器時，自動控制系統控制熱水循環(huán)泵I運行，熱水循環(huán)泵I將熱水箱中的水輸送到一級煙氣余熱回收器進行換熱，得到80°C以上熱水儲存于熱水箱13中，作為高品位熱水。
8.根據權利要求6所述的鍋爐煙氣排污余熱回收熱泵供暖系統的使用方法，其特征在于:所述高溫煙氣降溫至70°C從一級煙氣余熱回收器排出，并進入二級煙氣余熱回收器時，自動控制系統控制熱水循環(huán)泵I1、熱水循環(huán)泵II1、高溫熱泵機組運行，熱水循環(huán)泵II將高溫熱泵機組蒸發(fā)器當中的的水輸送到二級煙氣余熱回收器進行換熱，得到40°C以下低品位熱水，低品位熱水進入高溫熱泵機組蒸發(fā)器，經高溫熱泵機組蒸發(fā)器吸熱，產生的冷水再經過熱水循環(huán)泵II輸送到二級煙氣余熱回收器進行換熱，以此循環(huán)；高溫熱泵機組冷凝器經過蒸發(fā)器吸熱后放出熱量，熱水循環(huán)泵III將熱水箱中的水輸送到高溫熱泵機組冷凝器進行吸熱，經過高溫熱泵機組冷凝器換熱后得到80°C以上熱水儲存于熱水箱。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鍋爐煙氣排污余熱回收熱泵供暖系統及其使用方法，所述鍋爐煙氣排污余熱回收熱泵供暖系統，鍋爐為燃氣鍋爐，它包括主煙道、煙筒、煙氣余熱回收器、熱水箱和高溫熱泵機組，所述主煙道一端與燃氣鍋爐連通，另一端與煙筒連通，主煙道上還設置有旁路煙道，主煙道通過旁路煙道與煙氣余熱回收器連通，主煙道和旁路煙道上均設有切換閥門，結構簡單合理，煙氣余熱回收率高，且通過閥門的切換方便檢修維護；由于冷凝的作用，排入大氣的有害物質也大為減少，在余熱回收利用、降低煙氣溫度，減少“溫室”效應的同時，也減少了燃氣鍋爐向大氣中排放的有害氣體，保護了環(huán)境。
文檔編號F24D3/18GK103225834SQ20131018930
公開日2013年7月31日 申請日期2013年5月21日 優(yōu)先權日2013年5月21日
發(fā)明者于磊, 李盛明, 于濤, 于冰 申請人:青島宏宇環(huán)?？照{設備有限公司