一种燃气锅炉烟气二级全热回收系统的制作方法

本实用新型属于烟气全热回收领域，具体涉及一种综合了热管换热和石墨聚全氟乙丙烯换热器及直燃式吸收式热泵技术的燃气锅炉烟气二级全热回收系统，用于回收烟气中的显热和水蒸气的凝结潜热，从而提高燃气锅炉的热效率。

背景技术：

随着城市化建设进程的迅速发展，我国建筑采暖面积逐年增加,采暖能源需求不断增长。尤其在北方城市，燃气锅炉采暖逐渐成为集中供暖的主要途径。如何提高燃气锅炉的热效率，逐渐成为人们关注的热点问题。

目前，现有的小型工业燃气锅炉大部分没有采用烟气潜热回收装置，锅炉排放的烟气温度高达160~200℃，在此温度下，排烟所损失掉的烟气显热和水蒸气潜热量是相当可观的。烟气余热损失是影响锅炉热效率的主要因素，因此，回收烟气中的显热及水蒸气中的潜热具有十分重要的意义。

天然气的主要组成成份是烃类，其燃烧会产生大量的水蒸气，进而产生大量的汽化潜热。研究表明，每1m³天然气燃烧后产生的水蒸气的量为1.55kg,具有可观的汽化潜热,大约为3700kJ/Nm³,占天然气的低位发热量的10%以上。传统的燃气锅炉热效率一般只能达到90％左右，而如果把烟气温度降到露点温度以下，就可回收烟气的显热和水蒸气的潜热，按低位发热值计算，回收烟气显热及水蒸气潜热后的热效率可达甚至超过110％。因此，应用本实用新型进行烟气全热回收对于提高燃气锅炉的热效率具有十分重要的现实意义。

技术实现要素：

为了克服现有的小型工业锅炉大多不回收烟气中水蒸气潜热的缺点不足, 本实用新型提供了一种综合了热管换热、石墨聚全氟乙丙烯换热器及直燃型吸收式热泵技术的燃气锅炉烟气二级全热回收系统，该系统不仅能充分回收烟气的显热损失，还能通过石墨聚全氟乙丙烯换热器及直燃型吸收式热泵回收烟气中水蒸气的潜热损失，从而极大地提高燃气锅炉的热效率。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种燃气锅炉烟气二级全热回收系统，包括第一分水器，第一分水器进水口设置有补水管道，第一分水器设置有三个出水口，三个出水口将水通过管道输送到不同的加热换热装置中，实现对水的加热。

第一个出水口通过管道连接锅炉本体，锅炉本体排出的烟气连通系统烟道，按烟气流动方向系统烟道上依次设置有利用烟气进行两级换热的热管换热器和石墨聚全氟乙丙烯换热器，经过两级换热后的烟气经过系统烟道排出，锅炉本体的出水口将加热后的水通过管道输送至第二分水器；烟气从锅炉本体出来先经过热管换热器进行一次换热，即一级全热回收，此过程主要回收烟气的显热；烟气经一级换热后再经过石墨聚全氟乙丙烯换热器进行二次换热，此过程主要回收水蒸气的潜热，再由换热制得的热源水经直燃型吸收式热泵机组制取65℃左右的采暖用水。

第二个出水口通过管道连接热管换热器，热管换热器通过烟气与水换热实现对水的加热，热管换热器将换热后的水通过管道输送至第二分水器。

第三出水口通过管道将水输送至直燃型吸收式热泵机组进行加热，直燃型吸收式热泵机组通过低温回水管道连接石墨聚全氟乙丙烯换热器，低温回水管道上设置有补低温水箱和循环回水泵，循环回水泵为低温回水管道提供低温水，低温水经过石墨聚全氟乙丙烯换热器换热制得热源水，热源水进入直燃型吸收式热泵机组提供热源，在直燃型吸收式热泵机组内部的冷凝水遇到热源形成蒸气，蒸气被机组内部的浓溴化锂溶液吸收释放大量热量，该热量用于加热第三出水口通过管道输送过来的水，之后直燃型吸收式热泵机组的将加热后的水通过管道输送至第二分水器。

第二分水器收集三个回路加热的热水，并将热水分别送至各采暖末端。

应用了石墨聚全氟乙丙烯换热器，该换热器兼具石墨导热系数高的优点和聚全氟乙丙烯的耐腐蚀性能，当温度低于烟气露点温度57℃时，水蒸气凝结后形成的带有酸性的循环水不会对换热器造成腐蚀。

当锅炉本体排出的180℃左右的烟气经过该系统中的热管换热器进行一次换热后可降温至120℃，其回收的热量可制备65℃左右的热水直接向各采暖末端供热。之后的烟气再经石墨聚全氟乙丙烯换热器进行二次换热可降温至50℃左右，此次回收的热量可制得25℃左右的热源水，热源水经直燃型吸收式热泵机组制得65℃的热水向各采暖末端供水。经过两级热回收装置，烟气的全热得到较好的回收，其采暖热效率可达107.4%。

优选的，所述的系统烟道下游尾部设置有引风机、消声器和烟囱，方便将烟气快速的排出系统烟道，同时减小噪音，系统烟道上多处设置有风阀，风阀的设计方便现场工作人员根据实际情况调整系统烟道内部的烟气流量，保证各个设备与烟气换热的效果。

优选的，所述的补水管道设置有两条；第一条补水管道进水端连接采暖用自来水，第一条补水管道沿水流前进方向依次设置有软化水系统、补水箱和循环补水泵；第二条补水管道上设置有集水器；第一条补水管道和第二条补水管道汇合后经过总循环水泵泵送至第一分水器中，两条补水管路的设计，增加了该系统水的来源途径，提高了本系统的实用性。

优选的，所述的直燃型吸收式热泵机组产生的烟气经过管道汇入到锅炉本体与热管换热器之间的系统烟道内，这部分烟气在系统中直接进入一级换热装置进行换热，使得系统的全热回收更为充分、彻底。

优选的，所述的各个管道上多处设置有截止阀，方便工作人员根据现场情况实时调整各个管道内部的水流流速。

本实用新型的优点是：

（1）本实用新型在烟气全热回收过程中，烟气的温降较大，在使用两级换热器进行换热回收，能保证烟气全热的充分回收；

（2）本实用新型一级全热回收装置为热管换热器，具有传热性能强、工作时功率稳定和热管元件安全可靠便于维修的优点，并且，热管换热器安装较为随便，安装角度可根据现场情况具体安排；

（3）本实用新型二级全热回收装置中应用石墨聚全氟乙丙烯换热器，该换热器兼具石墨导热系数高的特点和聚全氟乙丙烯的耐腐蚀性能，当温度低于烟气露点温度57℃时，水蒸气凝结后形成带有酸性的循环水不会对换热器造成腐蚀，同时，该换热器优良的换热性能可保证水蒸气潜热的充分回收；

（4）本实用新型二级回收装置中应用的直燃型吸收式热泵可利用换热所得的25℃左右低温热水制取65℃左右的采暖用水，其中直燃型热泵的发生器也有烟气产生，这部分烟气在系统中直接进入一级换热装置进行换热，使得系统的全热回收更为充分、彻底；

（5）本实用新型提供的燃气锅炉烟气的二级全热回收系统可回收烟气显热及水蒸气的潜热，比传统燃气锅炉的热效率高出约15％，这对于能源的充分利用具有十分重要的意义。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步的说明：

如图1所示，一种燃气锅炉烟气二级全热回收系统，包括第一分水器1，第一分水器1进水口设置有补水管道，第一分水器1设置有三个出水口。

第一个出水口通过管道连接锅炉本体2，锅炉本体2排出的烟气连通系统烟道3，按烟气流动方向系统烟道3上依次设置有利用烟气进行两级换热的热管换热器4和石墨聚全氟乙丙烯换热器5，经过两级换热后的烟气经过系统烟道3排出，锅炉本体2的出水口将加热后的水通过管道输送至第二分水器6。

第二个出水口通过管道连接热管换热器4，热管换热器4通过烟气与水换热实现对水的加热，热管换热器4将换热后的水通过管道输送至第二分水器6。

第三出水口通过管道将水输送至直燃型吸收式热泵机组8进行加热，直燃型吸收式热泵机组8通过低温回水管道连接石墨聚全氟乙丙烯换热器5，低温回水管道上设置有补低温水箱10和循环回水泵11，直燃型吸收式热泵机组8的出水口将加热后的水通过管道输送至第二分水器6。

该采暖燃气锅炉烟气的二级全热回收系统工作原理为：烟气从锅炉本体2出来先经过热管换热器4进行一次换热，即一级全热回收，此过程主要回收烟气的显热；烟气经一级换热后再经过石墨聚全氟乙丙烯换热器5进行二次换热，此过程主要回收水蒸气的潜热，再由换热制得的热源水经直燃型吸收式热泵机组8制取65℃左右的采暖用水。

当锅炉排出的180℃左右的烟气经过该系统中的热管换热器4进行一次换热后可降温至120℃，其回收的热量可制备65℃左右的热水直接向各采暖末端供热。之后的烟气再经石墨聚全氟乙丙烯换热器5进行二次换热可降温至50℃左右，此次回收的热量可制得25℃左右的热源水，热源水经直燃型吸收式热泵机组8制得65℃的热水向各采暖末端供水。经过两级热回收装置，烟气的全热得到较好的回收，其采暖热效率可达107.4%。

为了降低噪音，使得烟气顺畅的排出系统烟道，所述的系统烟道3下游尾部设置有引风机12、消声器13和烟囱14，系统烟道3上多处设置有风阀15。

为了增加了该系统水的来源途径，提高了本系统的实用性，所述的补水管道设置有两条；第一条补水管道进水端连接采暖用自来水，第一条补水管道沿水流前进方向依次设置有软化水系统16、补水箱17和循环补水泵18；第二条补水管道上设置有集水器19；第一条补水管道和第二条补水管道汇合后经过总循环水泵20泵送至第一分水器1中。

为了使得直燃型吸收式热泵机组8产生的烟气全热回收更为充分、彻底，所述的直燃型吸收式热泵机组8产生的烟气经过管道汇入到锅炉本体2与热管换热器4之间的系统烟道3内。

为了方便工作人员根据现场情况实时调整各个管道内部的水流流速，所述的各个管道上多处设置有截止阀21。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。