基于闭式热泵的燃气锅炉余热深度回收装置的制作方法

文档序号:13726364阅读:122来源:国知局

本实用新型涉及一种基于闭式热泵的燃气锅炉余热深度回收装置。



背景技术:

中国是一个多煤、少油、缺气、水资源严重不足国家,要实现经济社会的可持续发展,必须走节约资源的道路。长期以来,国家坚持能源开发与节约并举、节约优先方针,积极转变经济发展方式,调整产业结构,鼓励节能技术研发,普及节能产品,提高能源管理水平,完善节能法规和标准,不断提高能源效率。

近年来,随着大气污染问题日趋严重,为了治理大气污染,国家及地方政府纷纷出台相关规定,全面整治燃煤小锅炉,加快推进工商业“煤改气”进程,并出台配套相关政策及优惠措施。燃气锅炉比传统的燃煤锅炉具有更多的优势,使用燃气锅炉既安全又方便,还可改善空气质量,燃气锅炉按照燃料又可分为天然气锅炉、城市煤气锅炉、焦炉煤气锅炉、液化石油气锅炉和沼气锅炉烟气等。

燃气锅炉燃烧产生的烟气内含有大量水蒸汽,带来热能和水资源的浪费。而现有燃气锅炉烟气余热回收装置较单一,不能对燃气锅炉烟气余热进行经济合理的充分回收,特别是对其中潜热能量的回收。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有燃气锅炉烟气余热回收装置较单一,不能进行充分回收等缺陷,提供一种基于闭式热泵的燃气锅炉余热深度回收装置。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题:

一种基于闭式热泵的燃气锅炉余热深度回收装置,其特点在于,其包括有:

一锅炉,所述锅炉的外壁面设有一空气进口、一排烟口;

一显热换热器,所述显热换热器的外壁面设有一第一进烟口、一第一出烟口、一第一冷源进口、一第一冷源出口,所述第一进烟口连接于所述排烟口并与所述排烟口相连通;

一冷凝换热器,所述冷凝换热器的外壁面设有一第二进烟口、一第二出烟口、一第一进液口、一第一出液口,所述第二进烟口连接于所述第一出烟口并与所述第一出烟口相连通;

一闭式热泵,所述闭式热泵的外壁面设有一第二进液口、一第二出液口、一第二冷源进口、一第二冷源出口,所述第二进液口连接于所述第一出液口,所述第二出液口连接于所述第一进液口,且所述冷凝换热器与所述闭式热泵之间相连通并形成有一液体回路。

较佳地,所述燃气锅炉余热深度回收装置还包括有一空预器,所述空预器的外壁面设有一进气口、一出气口、一加热进口、一加热出口,所述出气口连接于所述空气进口并与所述空气进口相连通。

较佳地,所述加热进口连接于所述第一冷源出口并与所述第一冷源出口相连通。

较佳地,所述显热换热器为套管换热器、板式换热器、板翅换热器或者热管换热器。

较佳地,所述闭式热泵为压缩式热泵或吸收式热泵,所述第二进液口和所述第二出液口均位于所述闭式热泵的蒸发器上,所述第二冷源进口和所述第二冷源出口均位于所述闭式热泵的冷凝器上。

在符合本领域常识的基础上,上述各优选条件,可任意组合,即得本实用新型各较佳实例。

本实用新型的积极进步效果在于:

本实用新型的基于闭式热泵的燃气锅炉余热深度回收装置,通过设置两级换热器,将烟气显热与潜热分开回收。通过优化冷凝换热器与闭式热泵的合理配套,对烟气余热进行深度回收利用。且尺寸较小,减少占地面积。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例的基于闭式热泵的燃气锅炉余热深度回收装置的结构示意图。

附图标记说明:

锅炉1,空气进口11,排烟口12

显热换热器2

第一进烟口21,第一出烟口22,第一冷源进口23,第一冷源出口24

冷凝换热器3

第二进烟口31,第二出烟口32,第一进液口33,第一出液口34

闭式热泵4

第二进液口41,第二出液口42,第二冷源进口43,第二冷源出口44

空预器5,进气口51,出气口52,加热进口53,加热出口54

具体实施方式

下面通过实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型,但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

如图1所示,本实用新型的基于闭式热泵的燃气锅炉余热深度回收装置,其包括有锅炉1、显热换热器2、冷凝换热器3、闭式热泵4,锅炉1的外壁面设有空气进口11、排烟口12。外部的空气通过空气进口11进入至锅炉1内,进行燃烧后产生的烟气将通过排烟口12被排出。

显热换热器2的外壁面设有第一进烟口21、第一出烟口22、第一冷源进口23、第一冷源出口24,第一进烟口21连接于排烟口12并与排烟口12相连通。排出后的烟气通过第一进烟口21进入至显热换热器2,之后从第一出烟口22排出。外部的冷源通过第一冷源进口23进入到显热换热器2,在显热换热器2内烟气将热量传给到冷源,从而使得冷源被加热后温度升高,达到回收烟气的余热能量,达到节约能源的效果。优选地,显热换热器2可以为套管换热器、板式换热器、板翅换热器或者热管换热器。

冷凝换热器3的外壁面设有第二进烟口31、第二出烟口32、第一进液口33、第一出液口34,第二进烟口31连接于第一出烟口22并与第一出烟口22相连通。经过显热换热器2之后的烟气通过第二进烟口31进入至冷凝换热器3,之后从第二出烟口32排出,最后由管道引至烟囱处排放。烟气通过在冷凝换热器3内将会被液体吸收烟气中的潜热,通过设置显热换热器2和冷凝换热器3,将烟气显热与潜热分开回收。

闭式热泵4的外壁面设有第二进液口41、第二出液口42、第二冷源进口43、第二冷源出口44,第二进液口41连接于第一出液口34,第二出液口42连接于第一进液口33,且冷凝换热器3与闭式热泵4之间相连通并形成有一液体回路。其中,闭式热泵4可以为压缩式热泵或吸收式热泵,第二进液口41和第二出液口42均位于闭式热泵4的蒸发器上,第二冷源进口43和第二冷源出口44均位于闭式热泵4的冷凝器上。

外部的冷源通过第二冷源进口43进入到闭式热泵4,吸收烟气潜热后的液体通过第二进液口41进入到闭式热泵4中,在闭式热泵4内液体将热量传至给闭式热泵4中蒸发器内制冷剂,吸热蒸发的制冷剂经压缩机或发生器,变为高温高压制冷剂,后至冷凝器中将热量传给经第二冷源进口43进入的冷源,外界的冷源得热量为蒸发器与压缩机或发生器供热量之和。通过优化冷凝换热器3与闭式热泵4的合理配套,根据实际用热要求,烟气品质,选择闭式热泵机组,确定冷凝换热器3与显热换热器2,实现烟气余热深度回收,且尺寸较小,减少占地面积,扩大本实用新型的基于闭式热泵的燃气锅炉余热深度回收装置适用场所。较燃煤锅炉烟气更清洁,烟气含水量高,汽化潜热大及热泵技术高效、无污染、低成本等优点,对燃气锅炉烟气余热进行深度回收。

本实用新型的基于闭式热泵的燃气锅炉余热深度回收装置还可以包括有空预器5,空预器5的外壁面设有进气口51、出气口52、加热进口53、加热出口54,出气口52连接于空气进口11并与空气进口11相连通。外部的空气通过进气口51进入至空预器5内,空气在空预器5内被加热升温,之后通过出气口52再进入至锅炉1中,通过提高空气的温度,从而提高锅炉1的效率。

为了达到回收利用燃气锅炉余热深度回收装置中热能的效果,加热进口53可以连接于第一冷源出口24并与第一冷源出口24相连通。外部的冷源吸收显热换热器2内烟气的热能之后从第一冷源出口24排出,将通过加热进口53进入至空预器5内,从而使得吸收热能的冷源将热能传递至空预器5内的空气中,可不消耗额外的热源,达到节约能源的效果。其中,外部的冷源可以为供暖回水、锅炉给水、生活用水或工业用水等。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这仅是举例说明,本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下,可以对这些实施方式做出多种变更或修改,但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

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