本实用新型涉及一种余热回收装置，具体涉及一种燃气锅炉烟气余热回收装置。
背景技术：
锅炉是供暖行业里不可或缺的功能设备，是工业、民用等最重要的动力来源之一。近年来，随着环保问题日益严重，以天然气为能源的燃气锅炉逐渐取代了燃煤锅炉，得到了广泛的应用。
燃气锅炉的排烟温度一般高达120～250℃，烟气中含有8～15％的显热和11％的汽化潜热。这些热量如果直接排放到大气中，不仅白白浪费了大量热能，而且对大气带来了污染，造成环境温度升高，加剧了城市的热岛效应。因此，如何对燃气锅炉的烟气进行回收利用、减少排烟损失，成为了技术人员研究的主要问题之一。目前成熟的烟气余热回收技术的排烟温度在40℃以上，仍有低位热能难以回收利用。
技术实现要素：
为解决现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种回收热效率高、设备结构简单、清洁环保的燃气锅炉烟气余热回收装置。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
一种燃气锅炉烟气余热回收装置，包括依次连接的燃气锅炉、换热器、省煤器、冷凝器、空气源热泵和烟囱；燃气锅炉的排烟口通过烟道连接换热器的壳程入口，换热器的壳程出口连通省煤器入口，换热器的管程入口与冷空气输入管道相连通，管程出口通过热空气输出管道连接燃气锅炉；省煤器出口通过管路连接冷凝器入口，冷凝器出口连接空气源热泵的蒸发器入口，冷凝器的换热管入口连接冷水输入管道，换热管出口通过热水输出管道与热水储罐相连；所述空气源热泵的蒸发器出口连接烟囱，空气源热泵的供热用水通过供热管路连通至热用户、再经回热管路连接空气源热泵；所述冷凝器与烟囱之间还设置有旁通管路；
所述冷凝器底部设置排污管，排污管与冷凝水储罐相连，冷凝水储罐通过管路连通至中和反应器；所述燃气锅炉与换热器之间的管路最低点设置排水管，排水管连通排水槽，排水槽通过管路与冷凝水储罐相连通。
本实用新型的进一步改进在于：所述旁通管路上设置有关断阀；所述排水管上设置排水阀，排水槽与冷凝水储罐之间的管路上设置排水泵；所述排污管上设置排污阀。
本实用新型的进一步改进在于：所述换热器为间壁式换热器，省煤器为鳍片管式省煤器，冷凝器为翅片管式冷凝器。
本实用新型的进一步改进在于：所述省煤器的换热管入口经除氧器与凝汽器水箱相连通，换热管出口通过管道与燃气锅炉相连通。
本实用新型的进一步改进在于：所述冷凝器底部呈便于冷凝水收集的漏斗状。
本实用新型的进一步改进在于：所述回热管路上设置有用于驱动供热用水流动的循环泵。
本实用新型的进一步改进在于：所述循环泵为两台，采用并联设置。
由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是：
本实用新型提供了一种燃气锅炉烟气余热回收装置，通过四个步骤，将烟气温度逐步降低至较低温度，热烟气中的显热和潜热得到充分有效地利用，显著提高了烟气余热利用率，排出的烟气温度低、不会对环境带来危害；同时，烟气中绝大部分的酸性气体在换热过程中随水蒸气冷凝下来，经收集、中和处理后作为中水循环利用，减少了酸性气体外排对大气的污染，也没有污水排放，降低了环保压力，而且酸性冷凝水的及时输出，避免对设备造成腐蚀，延长了设备使用寿命，符合清洁生产的要求，达到了节能、降耗、减排多重目的。
在热烟气逐步回收余热过程中，同时实现了：①对进入燃气锅炉的空气预热，提高了锅炉内的燃烧温度，使天然气得到充分燃烧，增加了产热量，同时减少了一氧化碳等不充分燃烧产物的生成，降低环保压力；②对来自凝汽器水箱的脱氧水进行加热，减少脱氧水进入锅炉中的吸热，提高锅炉内温度，保证燃烧效果；③产出大量热水，满足其他用水系统的需求；④作为空气源热泵热源的一部分来加热供热用水，降低空气源热泵的耗电量，充分回收烟气余热，节能降耗。
所述换热器为间壁式换热器，省煤器为鳍片管式省煤器，冷凝器为翅片管式冷凝器，传热效果好，余热回收率高。
附图说明
图1为本实用新型的连接示意图；
图中箭头为供热用水的流动方向；
其中，1、燃气锅炉，2、换热器、21、冷空气输入管道，22、热空气输出管道，3、省煤器，31、凝汽器水箱，32、除氧器，4、冷凝器，41、冷水输入管道，42、热水输出管道，43，热水储罐，44、冷凝水储罐，45、中和反应器，46、中水循环利用系统，47、排污管，48、排污阀，5、空气源热泵，51、旁通管路，52、关断阀，6、烟囱，7、热用户，71、循环泵，72、供热管路，73、回热管路，8、排水管，81、排水槽，82、排水泵，83、排水阀。
具体实施方式
下面将参考附图来详细说明本实用新型。
一种燃气锅炉烟气余热回收装置，如图1所示，包括依次连接的燃气锅炉1、换热器2、省煤器3、冷凝器4、空气源热泵5和烟囱6。燃气锅炉1的排烟口通过烟道连接换热器2的壳程入口，换热器2的壳程出口连通省煤器3，省煤器3的出口通过管路连接冷凝器4的入口，冷凝器4出口所连接的管路包括两个分支，第一分支管路连接空气源热泵5的蒸发器入口，其蒸发器出口直接连接烟囱6；第二分支管路为旁通管路51，直接与烟囱6相连通。
所述换热器2为间壁式换热器，优选为列管式换热器或盘管式换热器。换热器2的壳程入口连接燃气锅炉1的排烟口，壳程出口连接省煤器3；换热器2的管程入口与冷空气输入管道21相连通，管程出口通过热空气输出管道22连接燃气锅炉1的燃烧室。在换热器2内，热烟气和冷空气通过管壁实现换热，热烟气温度降低、进入省煤器3进一步利用，换热后的热空气送入燃气锅炉1的燃烧室进行燃烧，通过提高锅炉内燃气的温度，提高了锅炉的燃烧效率。
所述省煤器3优先采用H型鳍片管式省煤器。省煤器3的换热管入口经除氧器32与凝汽器水箱31相连通，换热管出口通过管路与燃气锅炉1相连通。
所述冷凝器4为翅片管式冷凝器。冷凝器4的换热管入口连接冷水输入管道41，换热管出口通过热水输出管道42与热水储罐43相连。热烟气在冷凝器4内与冷水进行热交换，冷水温度升高、进入热水储罐43中储存，再输送至其他用热系统；热烟气的温度进一步下降，且绝大多数二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等酸性气体随水蒸气一起冷凝下来，得到弱酸性的冷凝水，在冷凝器4底部收集后、通过排污管47进入冷凝水储罐44中存储，排污管47上设置排污阀48。冷凝水储罐44中的冷凝水被送入中和反应器45进行中和，得到pH为中性的中水，进入中水循环利用系统46进行重复利用，不外排污水。
所述热烟气经换热器2、省煤器3、冷凝器4三级换热后被送入空气源热泵5，先与低温空气混合、然后作为热源被送入空气源热泵5的蒸发器，通过循环系统释放热能，烟气的温度进一步降低，送入烟囱6排空。空气源热泵6产生的热能加热供热用水，通过供热管路72连接至热用户7，再经回热管路73返回空气源热泵5。在回热管路73上设置有用于驱动供热用水流动的循环泵71；在本实施例中，循环泵为两台，采用并联设置。
在冷凝器4和烟囱6之间还设置有旁通管路51，旁通管路51上设置有关断阀52。正常运行情况关断阀52关闭，冷凝器4排出的烟气经空气源热泵5回收余热后由烟囱6排出；当空气源热泵5停机检修时，打开关断阀52，冷凝器4排出的烟气经旁通管路51、由烟囱6直接外排。
所述燃气锅炉1与换热器2之间的管路最低点设置排水管8，排水管8连通排水槽81，排水槽81的底部出口通过管路连通至冷凝水储罐44；所述排水管8上设置有排水阀83，所述排水槽81与冷凝水储罐44之间的管路上设置排水泵82。
本实用新型的运行过程为：
燃气锅炉排出的热烟气经烟道送入换热器，为进入燃气锅炉的冷空气进行预热；一次降温后的烟气进入省煤器，与来自凝汽器水箱的水进行换热；二次降温后的烟气进入冷凝器，与冷水换热、生成热水；三次降温后的烟气进入空气源热泵，作为热源的一部分进行再利用；最后经过烟囱排空。
燃气锅炉排出的烟气所夹带的水分经排水管路收集、进入排水槽储存，再在排水泵驱动下汇入冷凝水储罐；烟气在冷凝器中凝结下的冷凝水经排污管道、进入冷凝水储罐储存。冷凝水储罐中的冷凝水经过中和后作为中水循环利用，不产生污水。
使用本实用新型装置进行燃气锅炉烟气余热利用，对空气源热泵的耗电进行分析。
选用1台风冷模块冷热水机组，名义制热总功率：121.9KW。名义COP为3.72。冬季制热122天，每天运行10小时。
(一)以低温空气为热源时，空气源热泵的运行耗电分析：
(二)以热烟气与低温空气混合作为热源时，空气源热泵的运行耗电分析：
从上述数据可以看出，使用本实用新型进行烟气余热回收，仅空气源热泵一处，一个冬季就可节省电量20437KW·h，空气源热泵的效率提高14.1％，节能降耗十分明显。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。