本實用新型屬于能源綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用熱泵深度回收煙氣余熱的供熱系統(tǒng)，尤其適用于有濕法脫硫的“煙塔合一”電廠。

背景技術(shù)：

火力發(fā)電廠消耗了我國煤炭總產(chǎn)量的50％，其排煙熱損失與循環(huán)水熱損失是電站系統(tǒng)中各項熱損失中最大的兩項，其中排煙熱損失占鍋爐總熱損失的80％甚至更高，而在純凝工況下，發(fā)電廠約有45％的熱量通過循環(huán)水在冷卻塔耗散。因此，對這兩部分的余熱進行回收利用，將有利于進一步提高火電廠的能源利用效率。

目前，隨著環(huán)保政策要求的提高，各火力發(fā)電廠都基本利用濕法脫硫技術(shù)對煙氣進行脫硫處理，以降低煙氣中SO₂的含量。但是，由此存在兩個問題：一是進入濕法脫硫裝置的煙氣溫度過高，不僅降低了脫硫效率，還增加了水分的蒸發(fā)損失；二是濕法脫硫裝置出口的煙氣溫度一般為50～60℃，若利用冷卻塔排放濕煙氣，此時濕煙氣的溫度還可以進一步降低，其可回收的余熱量也是相當多的一部分熱量。因此，如何進一步有效的降低濕法脫硫裝置的進口煙氣溫度和出口煙氣溫度，深度回收煙氣的低溫余熱，對電廠的節(jié)能降耗起到至關(guān)重要的作用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，按照“溫度對口，梯級利用”的用能原則提供一種設(shè)計合理，性能可靠，有利于提高電廠綜合能效的利用熱泵深度回收煙氣余熱的供熱系統(tǒng)及其使用方法。

本實用新型提供了一種利用熱泵深度回收煙氣余熱的供熱系統(tǒng)，所述的利用熱泵深度回收煙氣余熱的供熱系統(tǒng)包括：第一氣-水換熱器、濕式脫硫器、第二氣-水換熱器、第三氣-水換熱器、冷卻塔、換熱器和吸收式熱泵；

所述的第一氣-水換熱器、濕式脫硫器、第二氣-水換熱器、第三氣-水換熱器、冷卻塔依次通過管道連接；

所述的第二氣-水換熱器、第三氣-水換熱器分別與換熱器通過管道相連；所述第二氣-水換熱器設(shè)置有煙氣旁路A，所述煙氣旁路A和第二氣-水換熱器前后管路上都裝有閥門；

所述的第三氣-水換熱器與換熱器通過管道均與吸收式熱泵相連。

具體地，該利用熱泵深度回收煙氣余熱的供熱系統(tǒng)包括第一氣-水換熱器、濕式脫硫器、第二氣-水換熱器、第三氣-水換熱器、冷卻塔、換熱器和吸收式熱泵，煙氣依次通過第一氣-水換熱器、濕式脫硫器、第二氣-水換熱器、第三氣-水換熱器，然后由冷卻塔排出，所述供熱系統(tǒng)還包括熱網(wǎng)供水管、熱網(wǎng)回水管、熱網(wǎng)供水支路A、熱網(wǎng)供水支路B、熱網(wǎng)回水支路A、熱網(wǎng)回水支路B、閉式循環(huán)水管路A、閉式循環(huán)水管路B、閉式循環(huán)水支路A和閉式循環(huán)水支路B，所述熱網(wǎng)供水管通過熱網(wǎng)供水支路A和熱網(wǎng)供水支路B與第一氣-水換熱器連接，且熱網(wǎng)供水管及各供水支路上均裝有閥門，所述熱網(wǎng)回水管通過熱網(wǎng)回水支路A和熱網(wǎng)回水支路B與第二氣-水換熱器連接，且熱網(wǎng)回水管及各回水支路上均裝有閥門，所述閉式循環(huán)水管路A通過閉式循環(huán)水支路A和閉式循環(huán)水支路B與換熱器連接，且閉式循環(huán)水管路A及各循環(huán)水支路上均裝有閥門，所述第二氣-水換熱器和第三氣-水換熱器均自帶有冷凝水收集裝置，所述第二氣-水換熱器的冷凝水出口與換熱器連接，所述換熱器與冷凝水管道連接，且之間安裝有閥門B，所述第三氣-水換熱器的冷凝水出口直接與冷凝水管道連接，所述吸收式熱泵通過閉式循環(huán)水管路A和閉式循環(huán)水管路B與第三氣-水換熱器連接。

優(yōu)選地，本實用新型所述的第二氣-水換熱器、第三氣-水換熱器和換熱器均為管殼式換熱器，且均采用抗腐蝕材料制成，抗腐蝕材料選取為但不局限于PFA、FEP或PVDF。

優(yōu)選地，本實用新型所述的第二氣-水換熱器和第三氣-水換熱器均自帶有冷凝水收集裝置。

優(yōu)選地，本實用新型所述的第二氣-水換熱器設(shè)置有煙氣旁路A，所述煙氣旁路A和第二氣-水換熱器前后管路上都裝有閥門。

優(yōu)選地，本實用新型所述的吸收式熱泵、換熱器和第三氣-水換熱器之間流動的為閉式循環(huán)水，只在該三設(shè)備之間循環(huán)。

優(yōu)選地，本實用新型所述的熱網(wǎng)供水管通過熱網(wǎng)供水支路A和熱網(wǎng)供水支路B與第一氣-水換熱器連接，且熱網(wǎng)供水管及各供水支路上均裝有閥門；所述熱 網(wǎng)回水管通過熱網(wǎng)回水支路A和熱網(wǎng)回水支路B與第二氣-水換熱器連接，且熱網(wǎng)回水管及各回水支路上均裝有閥門。

優(yōu)選地，本實用新型所述的吸收式熱泵以閉式循環(huán)水作為低溫?zé)嵩础?/p>

一種利用熱泵深度回收煙氣余熱的供熱系統(tǒng)及其使用方法，其具體使用方法包括以下四個操作流程：

一、當濕式脫硫器的出口濕煙氣溫度高于熱網(wǎng)回水溫度時，關(guān)閉閥門A，打開閥門N、閥門P、閥門B，濕式脫硫器出口的濕煙氣先進入第二氣-水換熱器降溫，再進入第三氣-水換熱器降溫，第二氣-水換熱器的冷凝水經(jīng)換熱器換熱后，由冷凝水管道流入濕式脫硫器，調(diào)節(jié)閥門E的開度，打開閥門C、閥門D，閉式循環(huán)水支路打開，經(jīng)過第三氣-水換熱器加熱后的閉式循環(huán)水由閉式循環(huán)水支路進入換熱器進行二次加熱，然后再與原閉式循環(huán)水匯合，進入吸收式熱泵進行換熱，閉式循環(huán)水支路中的流量可以通過調(diào)節(jié)閥門C、閥門D、閥門E的開度進行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)閥門H的開度，打開閥門F、閥門G，熱網(wǎng)回水支路打開，熱網(wǎng)回水經(jīng)熱網(wǎng)回水支路進入第二氣-水換熱器進行加熱，加熱后的熱網(wǎng)回水與原熱網(wǎng)回水匯合，然后進入吸收式熱泵再進行加熱，熱網(wǎng)回水支路中的流量可以通過調(diào)節(jié)閥門F、閥門G、閥門H的開度進行調(diào)節(jié)。

二、當濕式脫硫器的出口濕煙氣溫度低于熱網(wǎng)回水溫度時，打開閥門A，關(guān)閉閥門N、閥門P、閥門B，濕式脫硫器出口的濕煙氣經(jīng)煙氣旁路A直接進入第三氣-水換熱器降溫，打開閥門E，關(guān)閉閥門C、閥門D，閉式循環(huán)水支路關(guān)閉，經(jīng)過第三氣-水換熱器加熱后的閉式循環(huán)水直接進入吸收式熱泵進行換熱，打開閥門H，關(guān)閉閥門F、閥門G，熱網(wǎng)回水支路關(guān)閉，熱網(wǎng)回水直接進入吸收式熱泵進行加熱。

三、在供暖初期，打開閥門M，關(guān)閉閥門J、閥門K，熱網(wǎng)供水支路關(guān)閉，經(jīng)吸收式熱泵加熱后的熱網(wǎng)水直接供給熱用戶。

四、在供暖高寒期，調(diào)節(jié)閥門M的開度，打開閥門J、閥門K，熱網(wǎng)供水支路打開，經(jīng)吸收式熱泵加熱后的熱網(wǎng)供水經(jīng)熱網(wǎng)供水支路進入第一氣-水換熱器進行再次加熱，加熱后的熱網(wǎng)供水與原熱網(wǎng)供水匯合，然后供給熱用戶，熱網(wǎng)供水支路中的流量可以通過調(diào)節(jié)閥門J、閥門K、閥門M的開度進行調(diào)節(jié)。

作為優(yōu)選，本實用新型所述的第一氣-水換熱器可以將煙氣溫度降低至105℃及以下，第二氣-水換熱器和第三氣-水換熱器可以將濕煙氣溫度降低至30～40℃。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和效果：(1)設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，基于能量的梯級利用原理，合理設(shè)計回收煙氣低溫余熱，不僅節(jié)約能源，同時大大降低了濕式脫硫器中的水分蒸發(fā)損失；(2)本實用新型可以將濕式脫硫裝置的進口煙氣溫度降低至105℃及以下，將濕法脫硫裝置的出口濕煙氣溫度降低至30～40℃。因此，本實用新型在余熱回收利用的同時，也大大降低了水分蒸發(fā)損失。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型利用熱泵深度回收煙氣余熱的供熱系統(tǒng)及其使用方法的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型供熱系統(tǒng)中第二氣-水換熱器和第三氣-水換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。

標號說明：1、第一氣-水換熱器；2、濕式脫硫器；3、第二氣-水換熱器；4、第三氣-水換熱器；5、冷卻塔；6、換熱器；7、吸收式熱泵；8、閥門A；9、煙氣旁路A；10、閥門B；11、冷凝水管道；12、閉式循環(huán)水支路A；13、閉式循環(huán)水支路B；14、閥門C；15、閥門D；16、閥門E；17、閉式循環(huán)水管路A；18、閉式循環(huán)水管路B；19、驅(qū)動蒸汽；20、熱網(wǎng)供水管；21、熱網(wǎng)回水管；22、熱網(wǎng)回水支路A；23、熱網(wǎng)回水支路B；24、閥門F；25、閥門G；26、閥門H；27、熱網(wǎng)供水支路A；28、熱網(wǎng)供水支路B；29、閥門J；30、閥門K；31、閥門M；32、閥門N；33、閥門P；34、冷凝水收集裝置；A1、流體A入口；A2、流體A出口；B1、流體B入口；B2、流體B出口；C1、冷凝水出口。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本實用新型做進一步的詳細說明，以下實施例是對本實用新型的解釋而本實用新型并不局限于以下實施例。

實施例：

參見圖1，該實施例的供熱系統(tǒng)包括：第一氣-水換熱器1、濕式脫硫器2、第二氣-水換熱器3、第三氣-水換熱器4、冷卻塔5、換熱器6和吸收式熱泵7， 煙氣依次通過第一氣-水換熱器1、濕式脫硫器2、第二氣-水換熱器3、第三氣-水換熱器4，然后由冷卻塔5排出，所述供熱系統(tǒng)還包括熱網(wǎng)供水管20、熱網(wǎng)回水管21、熱網(wǎng)供水支路A 27、熱網(wǎng)供水支路B 28、熱網(wǎng)回水支路A 22、熱網(wǎng)回水支路B 23、閉式循環(huán)水管路A 17、閉式循環(huán)水管路B 18、閉式循環(huán)水支路A 12和閉式循環(huán)水支路B 13，所述第二氣-水換熱器3設(shè)置有煙氣旁路A 9，所述煙氣旁路A 9和第二氣-水換熱器3前后管路上都裝有閥門，所述熱網(wǎng)供水管20通過熱網(wǎng)供水支路A 27和熱網(wǎng)供水支路B 28與第一氣-水換熱器1連接，且熱網(wǎng)供水管20及各供水支路上均裝有閥門，所述熱網(wǎng)回水管21通過熱網(wǎng)回水支路A 22和熱網(wǎng)回水支路B 23與第二氣-水換熱器3連接，且熱網(wǎng)回水管21及各回水支路上均裝有閥門，所述閉式循環(huán)水管路A 17通過閉式循環(huán)水支路A 12和閉式循環(huán)水支路B 13與換熱器6連接，且閉式循環(huán)水管路A 17及各循環(huán)水支路上均裝有閥門，所述第二氣-水換熱器3和第三氣-水換熱器4均自帶有冷凝水收集裝置34，所述第二氣-水換熱器3的冷凝水出口與換熱器6連接，所述換熱器6與冷凝水管道11連接，且之間安裝有閥門B，所述第三氣-水換熱器4的冷凝水出口C1直接與冷凝水管道11連接，所述吸收式熱泵7通過閉式循環(huán)水管路A 17和閉式循環(huán)水管路B 18與第三氣-水換熱器4連接。

當濕式脫硫器2的出口濕煙氣溫度高于熱網(wǎng)回水溫度時，關(guān)閉閥門A 8，打開閥門N 32、閥門P 33、閥門B 10，濕式脫硫器2出口的濕煙氣先進入第二氣-水換熱器3降溫，再進入第三氣-水換熱器4降溫，第二氣-水換熱器3的冷凝水經(jīng)換熱器6換熱后，由冷凝水管道11流入濕式脫硫器2，調(diào)節(jié)閥門E 16的開度，打開閥門C 14、閥門D 15，閉式循環(huán)水支路打開，經(jīng)過第三氣-水換熱器4加熱后的閉式循環(huán)水由閉式循環(huán)水支路進入換熱器6進行二次加熱，然后再與原閉式循環(huán)水匯合，進入吸收式熱泵7進行換熱，閉式循環(huán)水支路中的流量可以通過調(diào)節(jié)閥門C14、閥門D 15、閥門E 16的開度進行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)閥門H 26的開度，打開閥門F 24、閥門G 25，熱網(wǎng)回水支路打開，熱網(wǎng)回水經(jīng)熱網(wǎng)回水支路進入第二氣-水換熱器進行加熱，加熱后的熱網(wǎng)回水與原熱網(wǎng)回水匯合，然后進入吸收式熱泵再進行加熱，熱網(wǎng)回水支路中的流量可以通過調(diào)節(jié)閥門F 24、閥門G 25、閥門H 26的開度進行調(diào)節(jié)。

當濕式脫硫器2的出口濕煙氣溫度低于熱網(wǎng)回水溫度時，打開閥門A 8，關(guān)閉閥門N 32、閥門P 33、閥門B 10，濕式脫硫器2出口的濕煙氣經(jīng)煙氣旁路A9直接進入第三氣-水換熱器4降溫，打開閥門E 16，關(guān)閉閥門C 14、閥門D 15，閉式循環(huán)水支路關(guān)閉，經(jīng)過第三氣-水換熱器4加熱后的閉式循環(huán)水直接進入吸 收式熱泵7進行換熱，打開閥門H 26，關(guān)閉閥門F 24、閥門G 25，熱網(wǎng)回水支路關(guān)閉，熱網(wǎng)回水直接進入吸收式熱泵7進行加熱。

在供暖初期，打開閥門M 31，關(guān)閉閥門J 29、閥門K 30，熱網(wǎng)供水支路關(guān)閉，經(jīng)吸收式熱泵7加熱后的熱網(wǎng)水直接供給熱用戶。

在供暖高寒期，調(diào)節(jié)閥門M 31的開度，打開閥門J 29、閥門K 30，熱網(wǎng)供水支路打開，經(jīng)吸收式熱泵7加熱后的熱網(wǎng)供水經(jīng)熱網(wǎng)供水支路進入第一氣-水換熱器1進行再次加熱，加熱后的熱網(wǎng)供水與原熱網(wǎng)供水匯合，然后供給熱用戶，熱網(wǎng)供水支路中的流量可以通過調(diào)節(jié)閥門J 29、閥門K 30、閥門M 31的開度進行調(diào)節(jié)。

第二氣-水換熱器3、第三氣-水換熱器4和換熱器6均為管殼式換熱器，且均采用抗腐蝕材料制成，抗腐蝕材料選取為但不局限于PFA、FEP或PVDF。

第一氣-水換熱器1可以將煙氣溫度降低至105℃及以下，第二氣-水換熱器3和第三氣-水換熱器4可以將濕煙氣溫度降低至30～40℃。

參見圖2，針對第二氣-水換熱器和第三氣-水換熱器，流體A是指熱網(wǎng)水和閉式循環(huán)水，流體B是指濕煙氣，第二氣-水換熱器的冷凝水出口C1與換熱器6連接，第三氣-水換熱器的冷凝水出口C1直接與冷凝水管道11連接。

此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同。凡依本實用新型專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡單變化，均包括于本實用新型專利的保護范圍內(nèi)。本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本實用新型的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本實用新型的保護范圍。