冷凝式熱泵聯(lián)合高效環(huán)保節(jié)能供熱鍋爐裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于鍋爐供熱【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種冷凝式熱泵聯(lián)合高效環(huán)保節(jié)能供熱鍋爐裝置，其特征在于：包括排煙通道，調(diào)節(jié)閥A，調(diào)節(jié)閥B，調(diào)節(jié)閥C，調(diào)節(jié)閥D，節(jié)流閥，熱泵冷凝器，壓縮機(jī)，熱泵蒸發(fā)器，接觸式冷凝熱交換器，冷卻水循環(huán)泵，處理液循環(huán)泵，水處理器，鍋爐本體，煙氣旁通通道，煙氣冷卻器，冷凝用煙氣通道，區(qū)域熱網(wǎng)，污水凈化器，污水排放管。本實用新型不僅利用了冷凝式鍋爐節(jié)能和環(huán)保的原理，還利用了熱泵提高低品位熱能到高品位熱能的原理。在該系統(tǒng)中為了使熱泵系統(tǒng)盡可能的回收較低品位的熱能，減少熱泵系統(tǒng)裝機(jī)容量和電耗，做到盡可能的節(jié)能，其換熱效率大大提高。
【專利說明】冷凝式熱泵聯(lián)合高效環(huán)保節(jié)能供熱鍋爐裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于鍋爐供熱【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種冷凝式熱泵聯(lián)合高效環(huán)保節(jié)能供熱鍋爐裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)鍋爐作為一種承壓的特種設(shè)備，廣泛應(yīng)用于社會生產(chǎn)和人民生活的各個領(lǐng)域。發(fā)達(dá)國家和新興發(fā)展中國家工業(yè)鍋爐消耗的能源通常占各國總耗能的25%?45%左右，其排放的溫度較高的廢氣亦是造成的環(huán)境污染和溫室效應(yīng)的罪魁禍?zhǔn)住?br> [0003]長久以來，由于工業(yè)鍋爐結(jié)構(gòu)相對簡單，制造相對容易，未經(jīng)審批，不按照安全節(jié)能技術(shù)規(guī)范制造安裝和使用的現(xiàn)象屢見不鮮，節(jié)能與減排效果令人堪憂。據(jù)統(tǒng)計，全國在用工業(yè)鍋爐保有量為約53萬臺、125萬MW，接近電站鍋爐裝機(jī)容量的2倍，能源消耗達(dá)4.2億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占全國一次能源消費(fèi)總量的27.8%。以能效為例，我國燃煤工業(yè)鍋爐的平均實際熱效率僅為65%，比外國水平低10?20個百分點(diǎn)，平均每年多耗煤6000萬噸左右。以建筑用能為例，我國建筑單位面積能耗與國際水平有較大差距，據(jù)全國集中供熱鍋爐網(wǎng)對北方居住建筑采暖能耗的調(diào)查，北京、天津和東北地區(qū)一個采暖季每平方米采暖能耗平均為24.2kg標(biāo)準(zhǔn)煤，而氣候條件相近的德國平均僅6.2kg標(biāo)準(zhǔn)煤，我國單位采暖能耗為德國的3.9倍。因此工業(yè)鍋爐成為我國開展節(jié)能降耗、提高能效、減少污染的主要對象。
[0004]我國北方地區(qū)一直以傳統(tǒng)的燃煤、燃油采暖，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、城市規(guī)模的擴(kuò)大，這些傳統(tǒng)的采暖方式的缺點(diǎn)越來越突出，不能適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的要求，據(jù)統(tǒng)計燃煤采暖已經(jīng)成為北方城市冬季空氣污染的罪魁禍?zhǔn)?。采用冷凝式鍋爐對節(jié)能和環(huán)保都具有非常重要的意義。但是我國采用傳統(tǒng)95/70°C閉式供熱系統(tǒng)，相當(dāng)多的鍋爐按80/70°C運(yùn)行。當(dāng)采用潔凈燃料天然氣時，煙氣的露點(diǎn)溫度一般在55°C左右，要通過原有供熱系統(tǒng)的回水去完成煙氣的冷凝是不可行的。并且較高溫度的排煙，相對于用空氣源熱泵采暖的系統(tǒng)來說，應(yīng)是較好的低溫?zé)嵩础?br> [0005]綜上所述，傳統(tǒng)供熱鍋爐其節(jié)能環(huán)保方面不理想，存在污染嚴(yán)重，換熱效率低等問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型提供一種冷凝式熱泵聯(lián)合高效環(huán)保節(jié)能供熱鍋爐裝置，以解決上述【背景技術(shù)】中提出傳統(tǒng)供熱鍋爐其節(jié)能環(huán)保方面不理想，存在污染嚴(yán)重，換熱效率低等問題。
[0007]本實用新型所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):本實用新型提供一種冷凝式熱泵聯(lián)合高效環(huán)保節(jié)能供熱鍋爐裝置，其特征在于:包括排煙通道，調(diào)節(jié)閥A，調(diào)節(jié)閥B,調(diào)節(jié)閥C，調(diào)節(jié)閥D，節(jié)流閥，熱泵冷凝器，壓縮機(jī)，熱泵蒸發(fā)器，接觸式冷凝熱交換器，冷卻水循環(huán)泵，處理液循環(huán)泵，水處理器，鍋爐本體，煙氣旁通通道，煙氣冷卻器，冷凝用煙氣通道，區(qū)域熱網(wǎng)，污水凈化器，污水排放管，所述鍋爐本體的a端接煙氣旁通通道，其b端接冷凝用煙氣通道，所述煙氣旁通通道的一端接調(diào)節(jié)閥C，另一端接調(diào)節(jié)閥A且接排煙通道的一個支路，所述調(diào)節(jié)閥B位于排煙通道的一個支路上，所述接觸式冷凝熱交換器的a端接排煙通道的另一支路，其b端接熱泵蒸發(fā)器的c端，其c端接煙氣冷卻器的一端，其d端接冷卻水循環(huán)泵的一端，所述熱泵蒸發(fā)器的a端接節(jié)流閥的一端，其b端接壓縮機(jī)的a端，其d端接冷卻水循環(huán)泵的另一端、處理液循環(huán)泵的一端和水處理器的b端，所述熱泵冷凝器的a端接區(qū)域熱網(wǎng)的a端，其b端接區(qū)域熱網(wǎng)的b端，其c端接節(jié)流閥的另一端，其d端接壓縮機(jī)的b端，所述水處理器的a接處理液循環(huán)泵的另一端，其c端接污水排放管的一端，所述污水排放管的另一端接污水凈化器，所述煙氣冷卻器的另一端接冷凝用煙氣通道，所述調(diào)節(jié)閥D位于冷凝用煙氣通道上。
[0008]所述熱泵冷凝器的a端為進(jìn)氣端，b端為出氣端。
[0009]所述熱泵蒸發(fā)器a端為進(jìn)氣端，c端為出氣端。
[0010]所述接觸式冷凝熱交換器的材質(zhì)為防腐材料。
[0011]本實用新型的有益效果為:
[0012]I本專利熱效率比常規(guī)鍋爐最少多出10-12%。常規(guī)鍋爐一般熱效率在80%左右，并且隨時間衰減。大型鍋爐甚至衰減到55%。雖然說冷凝鍋爐比常規(guī)鍋爐節(jié)能達(dá)40%的說法有點(diǎn)言過其實，但保守的說，10-12%是最可信的節(jié)能范圍。
[0013]2本專利采用冷凝式鍋爐與熱泵聯(lián)合的系統(tǒng)，不僅利用了冷凝式鍋爐節(jié)能和環(huán)保的原理，還利用了熱泵提高低品位熱能到高品位熱能的原理。在該系統(tǒng)中為了使熱泵系統(tǒng)盡可能的回收較低品位的熱能，減少熱泵系統(tǒng)裝機(jī)容量和電耗，做到盡可能的節(jié)能。
[0014]3本專利先將熱網(wǎng)回水與來自冷凝式鍋爐本體高溫的排煙進(jìn)行換熱，使煙氣冷卻至一定的溫度，再將低溫的煙氣通過冷凝換熱器，回收煙氣中的部分潛熱和顯熱。為了維持熱泵蒸發(fā)端低溫?zé)嵩礈囟鹊姆€(wěn)定性，并減小蒸發(fā)端的傳熱平均溫差，采用接觸式冷凝換熱器(如液柱式、填料式等)，用低溫水(冷卻水)先與煙氣換熱，再將被加熱的冷卻水用水泵抽送到熱泵的蒸發(fā)端，和熱泵工質(zhì)發(fā)生熱交換，其換熱效率大大提高。
[0015]4本專利的接觸式具有氣液兩相離散接觸，傳熱溫差小，換熱面積大大增大，煙氣中污染物得到清洗，利于環(huán)保，但水質(zhì)受影響，因此采用污水凈化器將水質(zhì)進(jìn)行處理。
[0016]5本專利的冷凝式鍋爐與熱泵聯(lián)合的系統(tǒng)是一種高效節(jié)能和環(huán)保的熱能回收系統(tǒng)，系統(tǒng)還能能產(chǎn)生可觀的冷凝水，這一部分水可以加以處理并利用，可作為一些水質(zhì)要求不高的工業(yè)用水和畜牧用水。并且該系統(tǒng)的熱泵部分在夏季也能給用戶提供冷量，作小型的中央空調(diào)使用，具有更大的節(jié)能性。
[0017]6本專利的冷凝式鍋爐，即在傳統(tǒng)鍋爐的基礎(chǔ)上加設(shè)冷凝式熱交換受熱面，將排煙溫度降到40-50°C，使煙氣中的水蒸氣冷凝下來并釋放潛熱，可以使熱效率提高到100%以上(以低位發(fā)熱量計算)；同時，在煙氣冷凝時，煙氣中的SOx、NOx, CO2, CO以及飛灰和煙塵能部分或者全部溶解于水中，這樣就使排入大氣中的有害物質(zhì)大大減少，無污染，有利于環(huán)保。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)圖。

【具體實施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步描述:
[0020]圖中:1-排煙通道，2-調(diào)節(jié)閥B，3-調(diào)節(jié)閥A，4_節(jié)流閥，5_熱泵冷凝器，6_壓縮機(jī)，7-熱泵蒸發(fā)器，8-接觸式冷凝熱交換器，9-冷卻水循環(huán)泵，10-處理液循環(huán)泵，11-水處理器，12-鍋爐本體，13-煙氣旁通通道，14-煙氣冷卻器，15-調(diào)節(jié)閥C，16-調(diào)節(jié)閥D，17-冷凝用煙氣通道，18-區(qū)域熱網(wǎng)，19-污水凈化器，20-污水排放管。
[0021]實施例:
[0022]本實施例包括:排煙通道1，調(diào)節(jié)閥A3，調(diào)節(jié)閥B2，調(diào)節(jié)閥C15，調(diào)節(jié)閥D16，節(jié)流閥4，熱泵冷凝器5，壓縮機(jī)6，熱泵蒸發(fā)器7，接觸式冷凝熱交換器8，冷卻水循環(huán)泵9，處理液循環(huán)泵10，水處理器11，鍋爐本體12，煙氣旁通通道13，煙氣冷卻器14，冷凝用煙氣通道17，區(qū)域熱網(wǎng)18，污水凈化器19，污水排放管20，鍋爐本體12的a端接煙氣旁通通道13，其b端接冷凝用煙氣通道17，煙氣旁通通道13的一端接調(diào)節(jié)閥C15，另一端接調(diào)節(jié)閥A3且接排煙通道I的一個支路，調(diào)節(jié)閥B2位于排煙通道I的一個支路上，接觸式冷凝熱交換器8的a端接排煙通道I的另一支路，其b端接熱泵蒸發(fā)器7的c端，其c端接煙氣冷卻器14的一端，其d端接冷卻水循環(huán)泵9的一端，熱泵蒸發(fā)器7的a端接節(jié)流閥4的一端，其b端接壓縮機(jī)6的a端，其d端接冷卻水循環(huán)泵9的另一端、處理液循環(huán)泵10的一端和水處理器11的b端，熱泵冷凝器5的a端接區(qū)域熱網(wǎng)18的a端，其b端接區(qū)域熱網(wǎng)18的b端，其c端接節(jié)流閥4的另一端，其d端接壓縮機(jī)6的b端，水處理器11的a接處理液循環(huán)泵10的另一端，其c端接污水排放管20的一端，污水排放管20的另一端接污水凈化器19，煙氣冷卻器14的另一端接冷凝用煙氣通道17，調(diào)節(jié)閥D16位于冷凝用煙氣通道17上。
[0023]利用本實用新型所述的技術(shù)方案，或本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型技術(shù)方案的啟發(fā)下，設(shè)計出類似的技術(shù)方案，而達(dá)到上述技術(shù)效果的，均是落入本實用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種冷凝式熱泵聯(lián)合高效環(huán)保節(jié)能供熱鍋爐裝置，其特征在于:包括排煙通道，調(diào)節(jié)閥A，調(diào)節(jié)閥B，調(diào)節(jié)閥C，調(diào)節(jié)閥D，節(jié)流閥，熱泵冷凝器，壓縮機(jī)，熱泵蒸發(fā)器，接觸式冷凝熱交換器，冷卻水循環(huán)泵，處理液循環(huán)泵，水處理器，鍋爐本體，煙氣旁通通道，煙氣冷卻器，冷凝用煙氣通道，區(qū)域熱網(wǎng)，污水凈化器，污水排放管，所述鍋爐本體的a端接煙氣旁通通道，其b端接冷凝用煙氣通道，所述煙氣旁通通道的一端接調(diào)節(jié)閥C，另一端接調(diào)節(jié)閥A且接排煙通道的一個支路，所述調(diào)節(jié)閥B位于排煙通道的一個支路上，所述接觸式冷凝熱交換器的a端接排煙通道的另一支路，其b端接熱泵蒸發(fā)器的c端，其c端接煙氣冷卻器的一端，其d端接冷卻水循環(huán)泵的一端，所述熱泵蒸發(fā)器的a端接節(jié)流閥的一端，其b端接壓縮機(jī)的a端，其d端接冷卻水循環(huán)泵的另一端、處理液循環(huán)泵的一端和水處理器的b端，所述熱泵冷凝器的a端接區(qū)域熱網(wǎng)的a端，其b端接區(qū)域熱網(wǎng)的b端，其c端接節(jié)流閥的另一端，其d端接壓縮機(jī)的b端，所述水處理器的a接處理液循環(huán)泵的另一端，其c端接污水排放管的一端，所述污水排放管的另一端接污水凈化器，所述煙氣冷卻器的另一端接冷凝用煙氣通道，所述調(diào)節(jié)閥D位于冷凝用煙氣通道上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種冷凝式熱泵聯(lián)合高效環(huán)保節(jié)能供熱鍋爐裝置，其特征在于:所述熱泵冷凝器的a端為進(jìn)氣端，b端為出氣端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種冷凝式熱泵聯(lián)合高效環(huán)保節(jié)能供熱鍋爐裝置，其特征在于:所述熱泵蒸發(fā)器a端為進(jìn)氣端，c端為出氣端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種冷凝式熱泵聯(lián)合高效環(huán)保節(jié)能供熱鍋爐裝置，其特征在于:所述接觸式冷凝熱交換器的材質(zhì)為防腐材料。
【文檔編號】F24H4/02GK204063565SQ201420372700
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月4日
【發(fā)明者】高澤庭 申請人:天津市津歐供熱節(jié)能環(huán)保技術(shù)開發(fā)有限公司