本实用新型涉及一种热湿废气余热高效回收与利用的双效开式吸收式热泵装置。
背景技术：
能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。提高能源利用率，合理利用能源事关国民经济发展，是建设资源节约型、环境友好型社会，实现可持续发展的重要内容，资源与生态环境情况的优劣和人类生存息息相关。能源消耗问题，以保障人们用电的电厂为例。目前全国电厂普遍存在着一次能源利用率较低的现象。以煤电为主的电力生产中，大型燃煤发电厂的效率为35％-58％，扣除发电厂自用电和输送线损率，终端的利用率仅为30％-47％，其中大部分能量通过烟气、灰渣、循环冷却水及脱硫塔用水等方式直接排向环境。
以对烟气的余热回收为例，主要方式包括以下两种：一种是通过空气预热器加热燃烧用空气，提高进入锅炉的空气温度，以提高燃烧效率；一种是采用省煤器，利用烟气余热加热锅炉给水，提高锅炉给水温度，减少燃料耗量。以上两种方法主要对烟气的显热进行了回收，对烟气中潜能的回收利用率低，节能效益不显著，造成能源的浪费。
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技术中的利用率低，浪费能源等缺陷，提供一种热湿废气余热高效回收与利用的双效开式吸收式热泵装置。
本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种热湿废气余热高效回收与利用的双效开式吸收式热泵装置，其包括有一吸收塔，所述吸收塔设有一烟气进口、一烟气出口，其特点在于，所述双效开式吸收式热泵装置还包括有一第一再生器、一第二再生器、一第一换热器、一第二换热器；
所述吸收塔的外壁面设有一稀溶液出口、一浓溶液进口，所述浓溶液进口位于所述烟气进口的上方，所述稀溶液出口位于所述烟气进口的下方；
所述第一再生器的外壁面设有一第一热源进口、一第一热源出口、一第一溶液进口、一第一溶液出口，所述第一再生器的顶部设有一第一蒸汽出口，所述第一换热器位于所述第一再生器内，且所述第一换热器的进口和出口分别连接于所述第一热源进口和所述第一热源出口并分别与所述第一热源进口和所述第一热源出口相连通；
所述第二再生器的外壁面设有一第二热源进口、一第二热源出口、一第二溶液进口、一第二溶液出口，所述第二再生器的顶部设有一第二蒸汽出口，所述第二换热器位于所述第二再生器内，且所述第二换热器的进口和出口分别连接于所述第二热源进口和所述第二热源出口并分别与所述第二热源进口和所述第二热源出口相连通；
所述稀溶液出口连接于所述第一溶液进口，所述第一溶液出口连接于所述第二溶液进口，所述第二溶液出口连接于所述浓溶液进口；或者，所述稀溶液出口连接于所述第二溶液进口，所述第二溶液出口连接于所述第一溶液进口，所述第一溶液出口连接于所述浓溶液进口；且所述吸收塔、所述第一再生器、所述第二再生器之间形成有一溶液回路。
较佳地，所述第一蒸汽出口连接于所述第二热源进口并与所述第二换热器相连通。
在本方案中，采用上述结构形式，第一再生器中所产生的热源将通过第二换热器所利用，达到节约能源的效果。
较佳地，所述溶液回路中设有一溶液泵，所述溶液泵用于增加所述溶液回路中液体的能量。
在本方案中，采用上述结构形式，通过溶液泵使得溶液压力增加，加快溶液回路的循环运行，提高溶液去除烟气中水蒸气的效果。
较佳地，所述双效开式吸收式热泵装置包括有一第一热源换热器，所述第一热源换热器的外壁面设有一第一热源介质进口、一第一热源介质出口、一第一加热进口、一第一加热出口，所述第一热源介质进口连接于所述第一热源出口并与所述第一热源出口相连通。
在本方案中，采用上述结构形式，第一换热器内热源介质的热量将通过第一热源换热器传至外部冷源介质，达到节约能源的效果。
较佳地，所述双效开式吸收式热泵装置包括有：
一第一阀门，所述第一阀门连接于所述第一热源进口并与所述第一换热器相连通，所述第一阀门用于调节所述第一热源进口的流量；
一第一温控组件，所述第一温控组件包括有一第一温度传感器、一第一控制器，所述第一温度传感器位于所述第一加热出口并用于检测所述第一加热出口内的温度，所述第一控制器的输入端与所述第一温度传感器电连接，所述第一控制器的输出端与所述第一阀门电连接；
所述第一控制器用于接收所述第一温度传感器检测到的实时温度并将所述实时温度与其设定温度进行比较来调节所述第一阀门的流量。
在本方案中，采用上述结构形式，对加热后的外部冷源介质起到温度控制的作用，保证外部冷源介质能够满足供暖等需求。同时，结构简单，便于控制。
较佳地，所述双效开式吸收式热泵装置包括有一第二热源换热器，所述第二热源换热器的外壁面设有一第二热源介质进口、一第二热源介质出口、一第二加热进口、一第二加热出口，所述第二热源介质进口连接于所述第二热源出口并与所述第二热源出口相连通。
在本方案中，采用上述结构形式，第二换热器内热源介质的热量将通过第二热源换热器传至外部冷源介质，达到节约能源的效果。
较佳地，所述双效开式吸收式热泵装置包括有：
一第二阀门，所述第二阀门连接于所述第二加热出口并与所述第二加热出口相连通，所述第二阀门用于控制所述第二加热出口的开断；
一第二温控组件，所述第二温控组件包括有一第二温度传感器、一第二控制器，
所述第二温度传感器位于所述第二热源出口并用于检测所述第二热源出口内的温度，所述第二控制器的输入端与所述第二温度传感器电连接，所述第二控制器的输出端与所述第二阀门电连接；
所述第二控制器用于接收所述第二温度传感器检测到的实时温度并将所述实时温度与其设定温度进行比较来控制所述第二阀门的开断。
在本方案中，采用上述结构形式，对第二换热器内排出的热源与外部冷源之间传热进行控制；同时，结构简单，便于控制。
较佳地，所述双效开式吸收式热泵装置包括有一第三热源换热器，所述第三热源换热器的外壁面设有一第三热源介质进口、一第三热源介质出口、一第三加热进口、一第三加热出口，所述第三热源介质进口连接于所述第二蒸汽出口并与所述第二蒸汽出口相连通。
在本方案中，采用上述结构形式，第二再生器中所产生的热量将通过第三热源换热器传至外部冷源介质，达到节约能源的效果。
较佳地，所述双效开式吸收式热泵装置包括有：
一第三阀门，所述第三阀门连接于所述第三加热出口并与所述第三加热出口相连通，所述第三阀门用于控制所述第三加热出口的开断；
一第三温控组件，所述第三温控组件包括有一第三温度传感器、一第三控制器，所述第三温度传感器位于所述第二蒸汽出口并用于检测所述第二蒸汽出口内的温度，所述第三控制器的输入端与所述第三温度传感器电连接，所述第三控制器的输出端与所述第三阀门电连接；
所述第三控制器用于接收所述第三温度传感器检测到的实时温度并将所述实时温度与其设定温度进行比较来控制所述第三阀门的开断。
在本方案中，采用上述结构形式，对第二再生器内排出的热源与外部冷源之间传热进行控制；同时，结构简单，便于控制。
较佳地，所述第二蒸汽出口连接于所述第一热源进口并与所述第一换热器相连通。
在本方案中，采用上述结构形式，第二再生器中所产生的热源将通过第一换热器所利用，达到节约能源的效果。
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：
本实用新型的热湿废气余热高效回收与利用的双效开式吸收式热泵装置，通过溶液与烟气直接接触，达到回收烟气中的水蒸气和余热，实现对烟气的余热回收利用、消除白雾和节水的效果。同时，符合环保、节能要求，具有显著的经济、社会效益。
附图说明
图1为本实用新型较佳实施例的热湿废气余热高效回收与利用的双效开式吸收式热泵装置的结构示意图。
附图标记说明：
吸收塔1，烟气进口11，烟气出口12，稀溶液出口13，浓溶液进口14
第一再生器2，第一溶液进口21，第一溶液出口22
第一热源进口23，第一热源出口24，第一蒸汽出口25
第二再生器3，第二溶液进口31，第二溶液出口32
第二热源进口33，第二热源出口34，第二蒸汽出口35
第一换热器4
第二换热器5
第一热源换热器6，第一加热进口61，第一加热出口62
第一热源介质进口63，第一热源介质出口64
第一阀门65，第一温控组件66
第二热源换热器7，第二加热进口71，第二加热出口72
第二热源介质进口73，第二热源介质出口74
第二阀门75，第二温控组件76
第三热源换热器8，第三加热进口81，第三加热出口82
第三热源介质进口83，第三热源介质出口84
第三阀门85，第三温控组件86
溶液泵9
第四阀门10
流量控制组件100
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，本实用新型的热湿废气余热高效回收与利用的双效开式吸收式热泵装置，其包括有一吸收塔1、一第一再生器2、一第二再生器3、一第一换热器4、一第二换热器5。吸收塔1设有一烟气进口11、一烟气出口 12，吸收塔1的外壁面设有一稀溶液出口13、一浓溶液进口14，浓溶液进口14位于烟气进口11的上方，稀溶液出口13位于烟气进口11的下方，吸收塔1内具有溶液，溶液通过浓溶液进口14进入至吸收塔1内，最后从稀溶液出口13排出。烟气通过烟气进口11进入到吸收塔1内并与溶液接触，最后从烟气出口12排出；通过溶液与烟气直接接触，有效地吸收出烟气中的水蒸气和余热，降低了烟气的绝对湿度，从而确保排出的烟气达到消除白雾效果。其中，溶液可为溴化锂、氯化锂、氯化钙、三甘醇或其它盐类吸湿溶液等。
第一再生器2的外壁面设有一第一溶液进口21、一第一溶液出口22、一第一热源进口23、一第一热源出口24，第二再生器3的外壁面设有一第二溶液进口31、一第二溶液出口32、一第二热源进口33、一第二热源出口 34，稀溶液出口13连接于第一溶液进口21，第一溶液出口22连接于第二溶液进口31，第二溶液出口32连接于浓溶液进口14，吸收塔1、第一再生器 2、第二再生器3之间形成有一溶液回路。溶液回路为吸收塔1内的溶液通过稀溶液出口13进入到第一再生器2内，再通过第一溶液出口22进入到第二再生器3内，之后通过第二溶液出口32进入到吸收塔1内，从而实现溶液在吸收塔1、第一再生器2、第二再生器3之间不断循环利用，用于吸收烟气中的水蒸气。当然，稀溶液出口13连接于第二溶液进口31，第二溶液出口32连接于第一溶液进口21，第一溶液出口22连接于浓溶液进口14，吸收塔1、第二再生器3、第一再生器2之间也同样地可以形成有一溶液回路。
第一换热器4位于第一再生器2内，在溶液回路中的溶液吸收完烟气中的水蒸气后会被稀释，稀释的溶液将会进入至第一再生器2内并经过第一换热器4。第一换热器4的进口和出口分别连接于第一热源进口23和第一热源出口24并分别与第一热源进口23和第一热源出口24相连通。第一热源介质通过第一热源进口23进入到第一换热器4中，通过第一换热器4的第一热源介质将热量传至溶液，第一热源介质传递热量后通过第一热源出口24 排出，溶液中的水分加热后将会产生蒸汽蒸发，从而达到提升溶液的浓度，浓的溶液在溶液回路中进入到吸收塔1被循环利用。同时，第一再生器2的顶部设有一第一蒸汽出口25，第一再生器2内产生的蒸汽将通过第一蒸汽出口25被排出利用，回收水蒸气，达到节水目的。
第二换热器5位于第二再生器3内，且第二换热器5的进口和出口分别连接于第二热源进口33和第二热源出口34并分别与第二热源进口33和第二热源出口34相连通。在溶液回路中经过第一再生器2的溶液将进入至第二再生器3内，第二热源介质通过第二热源进口33进入到第二换热器5中，通过第二换热器5的第二热源介质将热量传至溶液，第二热源介质传递热量后通过第二热源出口34排出，溶液中的水分再次加热后将会产生蒸汽蒸发，从而进一步达到提升溶液的浓度，浓的溶液在溶液回路中进入到吸收塔1被循环利用。同时，第二再生器3的顶部设有一第二蒸汽出口35，第二再生器3内产生的蒸汽将通过第二蒸汽出口35被排出利用，回收水蒸气，达到节水目的。其中，第一热源介质和第二热源介质均可以主要为蒸汽，也可以为高品位余热或废热。
本实用新型的热湿废气余热高效回收与利用的双效开式吸收式热泵装置，通过溶液与烟气直接接触，达到回收烟气中的粉尘、SO2、水蒸气和余热，实现对烟气的余热回收利用、消除白雾和节水的效果。通过双效加热提升溶液的溶度，进一步提高烟气中的水分，确保消除白雾和节水的效果。符合环保、节能要求，具有显著的经济、社会效益。同时具有初投资小，设备集中，方便维修等优点。
为了达到溶液回路中的溶液快速运行的效果，溶液回路中可以设有一溶液泵9，溶液泵9用于增加溶液回路中液体的能量。通过溶液泵9使得溶液压力增加，加快溶液回路的循环运行，提高溶液去除烟气中水蒸气的效果，保证排出的烟气消除白雾。
第一蒸汽出口25可以连接于第二热源进口33并与第二换热器5相连通。第一再生器2中所产生的热源将通过第二热源进口33进入到第二换热器5，从而使得第一再生器2的蒸汽作为第二热源介质将通过第二换热器5被换热利用，可不消耗额外的热源，达到节约能源的效果。同样地，第二蒸汽出口 35可以连接于第一热源进口23并与第一换热器4相连通。第二再生器3中所产生的热源将通过第一换热器4所利用，从而使得第二再生器3的蒸汽作为第一热源介质将通过第一换热器4被换热利用，达到节约能源的效果。
为了达到回收第一换热器4内热能的效果，双效开式吸收式热泵装置可以包括有一第一热源换热器6，第一热源换热器6的外壁面设有一第一加热进口61、一第一加热出口62、一第一热源介质进口63、一第一热源介质出口64，外部冷源通过第一加热进口61进入至第一热源换热器6内，之后通过第一加热出口62被排出。第一热源介质进口63连接于第一热源出口24 并与第一热源出口24相连通。经过第一换热器4的第一热源介质被传热排出后将通过第一热源介质进口63进入至第一热源换热器6，从而对第一加热出口62排出的外部冷源进行加热，达到节约能源的效果。其中，外部冷源可以为供暖回水、锅炉回水、生活用水或工业用水等。
为了达到便于控制外部冷源温度的效果，双效开式吸收式热泵装置可以包括有一第一阀门65、一第一温控组件66，第一阀门65连接于第一热源进口23并与第一换热器4相连通，第一阀门65用于调节第一热源进口23的流量。也就是控制第一热源介质的流量，第一热源介质流量越大，则经过第一换热器4和第一热源换热器6的第一热源介质也相应地越多，从而传递至第一再生器2内的溶液和第一热源换热器6内的外部冷源热量就越多，从而使得外部冷源的温度得到提高。
第一温控组件66包括有一第一温度传感器、一第一控制器，第一温度传感器位于第一加热出口62并用于检测第一加热出口62内的温度，第一控制器的输入端与第一温度传感器电连接，第一控制器的输出端与第一阀门65 电连接。第一控制器用于接收第一温度传感器检测到的实时温度并将实时温度与其设定温度进行比较来调节第一阀门65的流量。通过调节第一阀门65 的流量从而来控制外部冷源的温度，对加热后的外部冷源介质起到温度控制的作用，保证外部冷源介质能够满足供暖等需求。同时，结构简单，便于控制。
为了达到回收第二换热器5内热能的效果，双效开式吸收式热泵装置可以包括有一第二热源换热器7，第二热源换热器7的外壁面设有一第二加热进口71、一第二加热出口72、一第二热源介质进口73、一第二热源介质出口74，外部冷源通过第二加热进口71进入至第二热源换热器7内，之后通过第二加热出口72被排出。第二热源介质进口73连接于第二热源出口34 并与第二热源出口34相连通。经过第二换热器5的第二热源介质被传热排出后将通过第二热源介质进口73进入至第二热源换热器7，从而对第二加热出口72排出的外部冷源进行加热，达到节约能源的效果。
第二热源介质在通过第二换热器5被传热之后的温度在有些气候条件下不能满足对外部冷源的传热，则需要切断第二热源介质对外部冷源的传热。为了达到便于控制第二热源介质与外部冷源之间进行传热的效果，双效开式吸收式热泵装置可以包括有一第二阀门75、一第二温控组件76，第二阀门 75连接于第二加热出口72并与第二加热出口72相连通，第二阀门75用于控制第二加热出口72的开断，从而控制外部冷源是否经过第二热源换热器7。第二温控组件76包括有一第二温度传感器、一第二控制器，第二温度传感器位于第二热源出口34并用于检测第二热源出口34内的温度，第二控制器的输入端与第二温度传感器电连接，第二控制器的输出端与第二阀门75电连接。第二控制器用于接收第二温度传感器检测到的实时温度并将实时温度与其设定温度进行比较来控制第二阀门75的开断。若实时温度大于设定温度时，第二阀门75打开，使得第二热源出口34与第二热源换热器7相连通而进行对外部冷源传递热量。若实时温度小于设定温度时，第二阀门75断开，外部冷源不经过第二热源换热器7，使得第二热源介质将不能与外部冷源进行传热效果。同时，结构简单，便于控制。
为了达到回收第二再生器3内热能的效果，双效开式吸收式热泵装置可以包括有一第三热源换热器8，第三热源换热器8的外壁面设有一第三加热进口81、一第三加热出口82、一第三热源介质进口83、一第三热源介质出口84，外部冷源通过第三加热进口81进入至第三热源换热器8内，之后通过第三加热出口82被排出。第三热源介质进口83连接于第二蒸汽出口35 并与第二蒸汽出口35相连通。第二再生器3中所产生的热量将通过第三热源换热器8传至外部冷源介质，达到节约能源的效果。
为了达到便于控制第二蒸汽出口35排出的热源与外部冷源之间进行传热的效果，双效开式吸收式热泵装置包括有一第三阀门85、一第三温控组件 86，第三阀门85连接于第三加热出口82并与第三加热出口82相连通，第三阀门85用于控制第三加热出口82的开断，从而控制外部冷源是否经过第三热源换热器8。第三温控组件86包括有一第三温度传感器、一第三控制器，第三温度传感器位于第二蒸汽出口35并用于检测第二蒸汽出口35内的温度，第三控制器的输入端与第三温度传感器电连接，第三控制器的输出端与第三阀门85电连接。第三控制器用于接收第三温度传感器检测到的实时温度并将实时温度与其设定温度进行比较来控制第三阀门85的开断。对第二再生器3所排出的热源与外部冷源之间进行传热控制。同时，结构简单，便于控制。
第一换热器4、第二换热器5、第一热源换热器6、第二热源换热器7、第三热源换热器8可以为套管换热器、板式换热器、热管换热器。第一热源换热器6、第二热源换热器7、第三热源换热器8与冷源管路之间并联，且第一热源换热器6位于第二热源换热器7和第三热源换热器8之后与冷源管路相连。冷源管路上可以设有第四阀门10、流量控制组件100，流量控制组件100用于测量冷源管路中的总路的流量，第四阀门10可以连通于第二加热进口71，用于控制外部冷源是否进入至第二热源换热器7进行换热。流量控制组件100与第四阀门10之间电连接，当测量冷源管路中的总路的流量值超过其设定值时，第四阀门10打开，从而使得外部冷源进入至第二热源换热器7进行换热，分担部分外部冷源进入至第三热源换热器8与第一热源换热器6，保证对外部冷源的传热效果。同时，结构简单，便于控制。
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。