专利名称：一种改善锅炉房环境的锅炉—热泵热回收方法及热回收系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用空气源热泵对锅炉房废热回收利用，从而改善锅炉房环境的 热回收方法及热回收系统，属于锅炉技术领域。
背景技术：
锅炉在工业生产和居民生活中是供热必不可少的一种重要设备，其工艺过程普遍 都是原水经除盐、除氧后，在锅炉中加热至所需压力、温度的热水或中低压蒸汽。如图1所 示，原水经软化水处理器1软化后进入软化水箱2，再经除氧器3处理后送至锅炉4加热。 在锅炉内加热的过程中，锅炉通常靠燃烧煤、石油、天然气等燃料产生热，这其中被利用的 热由锅炉内的水带走，未被利用的热量一部分随锅炉烟气排放到大气环境中，另一部分则 由锅炉炉体散热到锅炉周围的环境中。通常情况下，多数工业、民用锅炉都是在一个有一定 通风量的房间内，那么通过锅炉散失的热量散到房间中，房间内的温度升高，在一定程度上 对锅炉用空气直接取自周围环境的锅炉来说是有益处的，但是房间内的温度过高，对房间 内的一些电气设备、仪表等则会产生不利的后果，轻则影响设备性能，重则导致设备故障报 警停机。目前锅炉房多存在因锅炉房温度过高导致一些电气设备不能正常工作而报警停 机现象，其处理方式要么是在房顶开数个风孔置一抽风机，要么将房间的一侧或两侧墙壁 开口，以利通风。这些方法均可实现降低锅炉房空气温度，使锅炉房内的电气设备正常运 行。但是，这种方式从能源利用的角度来说会造成很大浪费，都将锅炉的散热直接排放到大 气环境中去，不能回收利用，与此同时锅炉的散热损失在增加，前者用电机抽风还增加了锅 炉的生产运行能耗。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锅炉废热回收方法及系统，既解决锅炉房温度过高而 影响锅炉房内电气设施正常运行的问题，又对锅炉房废热加以利用。本发明的技术方案如下一种改善锅炉房环境的锅炉-热泵热回收方法，锅炉给水水路中包括软化水处理 器、软化水箱、空气源热泵和除氧器，其特征在于在锅炉给水水路中，将软化水处理器、软 化水箱、空气源热泵、除氧器、锅炉通过水管依次连接，其中所述空气源热泵或空气源热泵 蒸发器设置在锅炉房内，空气源热泵的进水口连接软化水箱的出水口，空气源热泵的出水 口连接除氧器的进水口。上述方法中，可将所述空气源热泵或空气源热泵蒸发器设置在锅炉房内上方，锅 炉房内上空设置支撑结构支撑热泵机组或热泵蒸发器。上述方法中，可在所述空气源热泵的出水口设置一支路至保温软化水箱，并在所 述支路上设置阀门，当锅炉热负荷较小时，开启阀门，使部分经热泵加热的热水返回保温软化水箱。上述方法中，可在锅炉房内设置温度传感器连接空气源热泵控制系统，控制系统 通过变频控制热泵蒸发器的制冷量，使锅炉房内的温度不低于25°C，或不低于16°C。本发明还提供一种应用上述方法的锅炉-热泵热回收系统，锅炉给水水路中包括 软化水处理器、软化水箱、空气源热泵和除氧器，其特征在于所述水路中，软化水处理器、 软化水箱、空气源热泵、除氧器、锅炉通过水管依次串连，所述空气源热泵或空气源热泵蒸 发器设置在锅炉房内，空气源热泵的进水口连接软化水箱的出水口，空气源热泵的出水口 连接除氧器的进水口。进一步，上述系统中所述空气源热泵或空气源热泵蒸发器设置在锅炉房内上方， 锅炉房内上空设置支撑结构支撑热泵机组或热泵蒸发器。进一步，所述热泵的出水口高于所述保温软化水箱的顶部；在所述空气源热泵的 出水口设置一支路至保温软化水箱。本发明的有益效果在于1、本发明利用空气源热泵制热需吸收周围空气中的热量的原理，回收锅炉房废 热，降低锅炉房内温度，改善锅炉房电气等设施的运行环境；2、本发明将锅炉炉壁散失的热量通过热泵回收对水预热后再向锅炉给水，节约了 锅炉的能耗。3、本发明采用能效比较高的空气源热泵预热锅炉供水，可减少锅炉一次能源的能 耗，提高能源利用效率，实现节能减排。4、本发明在锅炉负荷较小时将部分热泵加热的水返回软化水箱，并对软化水箱采 取保温措施，进一步提高了能源的利用率。
图1是现有锅炉给水系统原理示意2是本发明锅炉给水系统原理示意3是本发明的锅炉_热泵热回收系统结构示意图
具体实施例方式以下结合附图对本发明作进一步详细说明。如图2、图3所示，本发明的锅炉4的给水水路中包括软化水处理器1、软化水箱2 和除氧器3，在所述水路中软化水箱2和除氧器3之间还设置有空气源热泵5，所述空气源 热泵5或其蒸发器设置在锅炉房6内。空气源热泵5的进水口连接软化水箱2的出水口， 空气源热泵5的出水口连接除氧器3的进水口。具体实施过程中，所述的空气源热泵5或其蒸发器可设置在锅炉房6内锅炉4的 上方，锅炉4上空设置支撑结构支撑热泵机组或蒸发器。进一步，本发明的锅炉-热泵热回收系统，空气源热泵5的出水口还可设置一出水 支路7至软化水箱2，支路上设阀门。所述热泵出水口位置高于软化水箱顶部，当锅炉负荷 减小时，开启阀门，热泵加热后的水部分经出水支路7返回软化水箱2构成循环。软化水箱 2采用保温材料以利于保温。
所述空气源热泵的进水水路和锅炉的进水水路上均设有过滤器，如Y型过滤器或 其他过滤器。锅炉给水水路中还设置有加压泵，各级加压泵均为普通的增压泵或离心泵。以下通过一个具体实施例对本发明的实现技术方案进一步说明。某工厂热力锅炉系统包括锅炉(WNS20-1. 6)4台，锅炉房为一层混泥土建筑，面积 260m2，锅炉占地面积50m2/台，燃料为天然气。软化水箱(58m3，未保温)1个、软化水泵(普 通离心泵)、锅炉给水泵(普通离心泵)6台、除氧器、软化水处理器(Na+交换器1套，处理 量80t/h)及一台配套热力除氧器。利用本发明对锅炉系统进行锅炉-热泵机组改造，即在 锅炉水路中的软化水箱与除氧器之间设置空气源热泵热水器，软化水箱采用水泥珍珠岩保 温材料保温，热泵热水器为同方中央空调空气源热泵Z型机组(型号FS-Z-R-250I X 9，环境 温度25°C时能效比4. 01)。对现有锅炉房进行改造，将其楼顶揭开，在锅炉上空装钢结构支 撑热泵机组，锅炉房顶采用有机玻璃房顶。采用本发明改造后，由于空气源热泵制热需吸收周围空气中的热量，可回收锅炉 房废热，降低锅炉房内温度，改善锅炉房电气等设施的运行环境；空气源热泵能效比高于锅 炉，因此提高了能源利用效率；同时将锅炉炉壁散失的热量通过热泵回收对水预热后再向 锅炉给水，节约了锅炉的能耗，进一步了实现节能目的。具体实施时的运行原则为根据环境温度选取热泵出水温度值，保证热泵加热锅 炉给水比在锅炉中更节省燃料的前提下尽可能提高热泵出水温度。同时需兼顾1、锅炉省 煤器的运行，热泵出水温度低，不能很好体现热泵的优越性；热泵出水温度高，则锅炉排烟 温度增大，锅炉热效率降低；2、锅炉房环境温度不能过低，应确保锅炉房温度不低于夏季 25°C，冬季16°C。在锅炉房设置温度传感器连接空气源热泵控制系统，控制系统通过变频 控制热泵的运行、蒸发器的制冷量，从而控制锅炉房内温度。故在运行中应选择合适的出水 温度，以保证设备设施的安全和系统最佳的综合能源利用效益。应当指出，以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，其中涉及的设备型号、运行 工艺等均是为说明本发明而非对本发明作任何形式上的限制，任何对本发明揭示的技术内 容作出的简单修改、等同变换，仍应属于本发明权利要求的保护范围。
权利要求
一种改善锅炉房环境的锅炉 热泵热回收方法，锅炉给水水路中包括软化水处理器、软化水箱、空气源热泵和除氧器，其特征在于在锅炉给水水路中，将软化水处理器、软化水箱、空气源热泵、除氧器、锅炉通过水管依次连接，其中所述空气源热泵或空气源热泵蒸发器设置在锅炉房内，空气源热泵的进水口连接软化水箱的出水口，空气源热泵的出水口连接除氧器的进水口。
2.根据权利要求1所述的锅炉-热泵热回收方法，其特征在于将所述空气源热泵或 空气源热泵蒸发器设置在锅炉房内上方，锅炉房内上空设置支撑结构支撑空气源热泵机组 或空气源热泵蒸发器。
3.根据权利要求1所述的锅炉_热泵热回收方法，其特征在于在所述空气源热泵的 出水口设置一支路至保温软化水箱，并在所述支路上设置阀门，当锅炉热负荷较小时，开启 阀门，使部分经空气源热泵加热的热水返回保温软化水箱。
4.根据权利要求1所述的锅炉-热泵热回收方法，其特征在于在锅炉房内设置温度 传感器连接空气源热泵控制系统，控制系统通过控制空气源热泵的制冷量，使锅炉房内的 温度不低于25°C，或不低于16°C。
5.一种应用权利要求1所述方法的锅炉-热泵热回收系统，锅炉给水水路中包括软化 水处理器、软化水箱、空气源热泵和除氧器，其特征在于所述锅炉给水水路中，软化水处理 器、软化水箱、空气源热泵、除氧器、锅炉通过水管依次连接，所述空气源热泵或空气源热泵 蒸发器设置在锅炉房内，空气源热泵的进水口连接软化水箱的出水口，空气源热泵的出水 口连接除氧器的进水口。
6.根据权利要求5所述的锅炉-热泵热回收系统，其特征在于所述空气源热泵或空 气源热泵蒸发器设置在锅炉房内上方，锅炉房内上空设置支撑结构支撑空气源热泵机组或 空气源热泵蒸发器。
7.根据权利要求5所述的锅炉-热泵热回收系统，其特征在于所述空气源热泵的出 水口高于所述保温软化水箱的顶部。
8.根据权利要求5或7所述的锅炉-热泵热回收系统，其特征在于所述空气源热泵 的出水口设置一支路至保温软化水箱。
全文摘要
一种改善锅炉房环境的锅炉—热泵热回收方法及热回收系统，锅炉给水水路中软化水处理器、软化水箱、空气源热泵、除氧器和锅炉依次连接，将空气源热泵或其蒸发器设置在锅炉房内上方，空气源热泵的进水口连接软化水箱的出水口，空气源热泵的出水口连接除氧器的进水口。本发明利用空气源热泵吸收锅炉房的废热对锅炉用水预热，不仅改善了锅炉房的环境，而且提高了能源利用效率，达到节能减排目的。
文档编号F25B30/06GK101922703SQ201010238499
公开日2010年12月22日 申请日期2010年7月28日 优先权日2010年7月28日
发明者叶正发, 夏万峡 申请人:重庆市同方科技发展有限公司