一種蒸汽噴射式熱泵循環的煙氣余熱回收系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種蒸汽噴射式熱泵循環的煙氣余熱回收系統，包括燃氣鍋爐、空氣預熱器和蒸汽噴射式熱泵裝置，所述蒸汽噴射式熱泵裝置包括依次連接成一個回路的蒸發器、混合室、擴壓管、冷凝器和節流機構，以及和混合室連接的噴嘴；所述蒸發器設有用于排放煙氣和凝結水的排出管，冷凝器設有鍋爐低溫給水通道和鍋爐高溫給水通道，鍋爐高溫給水通道連接至燃氣鍋爐；所述燃氣鍋爐設有高溫煙氣通道和蒸汽分支通道。本實用新型與現有技術相比的優點是：提高給水的溫度5-8攝氏度，降低給水在鍋爐中的吸熱量，以減少燃氣量，達到節能減排的目的。
【專利說明】一種蒸汽噴射式熱泵循環的煙氣余熱回收系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及熱量回收裝置，尤其涉及一種蒸汽噴射式熱泵循環的煙氣余熱回收系統。
【背景技術】
[0002]為了改變烏魯木齊冬天燃煤供暖造成的空氣污染問題，自2010年起，烏魯木齊市啟動“煤改氣”工程。“煤改氣”工程的實施換來烏魯木齊的藍天白云。目前，烏魯木齊市主城區天山區、沙依巴克區、高新區(新市區)、水磨溝區、米東區的清潔能源供熱比例已達100%，徹底實現了天然氣供暖，成為全國第一個采用天然氣供暖的城市。截止到2014年供暖期，共安裝熱水量10-100萬噸燃氣鍋爐700余臺，這些燃氣鍋爐通過安裝尾部煙氣空氣預熱器來吸收煙氣余熱，使得爐膛出口煙氣溫度從130-140攝氏度降低到60-65攝氏度，然后從煙囪排到大氣。目前對于低品位的60-65攝氏度的煙氣余熱沒有采用回收裝置。
[0003]對于爐膛出口 130-140攝氏度的煙氣溫度的回收，目前是在燃氣鍋爐的煙道上通過安裝尾部煙氣空氣預熱器來吸收煙氣余熱，從燃氣鍋爐爐膛排除的130-140攝氏度的高溫煙氣引入到煙道上安裝的空氣預熱器，該空氣預熱器利用高溫煙氣余熱加熱冷空氣，冷空氣被加熱成熱空氣送入爐膛燃燒器，用于和天然氣混合燃燒，高溫煙氣放熱后變成60-65度的低溫煙氣排入大氣。
[0004]在燃氣鍋爐的煙道上通過安裝尾部煙氣空氣預熱器來吸收煙氣余熱的方案缺點，只能利用溫差傳熱的方式作為驅動力來利用余熱，使得低品位的余熱利用率不高，致使燃氣鍋爐的排煙溫度不夠低，存在進一步利用其他技術利用低品位的余熱的空間。
實用新型內容
[0005]本實用新型是為了解決上述不足，提供了一種蒸汽噴射式熱泵循環的煙氣余熱回收系統。
[0006]本實用新型的上述目的通過以下的技術方案來實現:一種蒸汽噴射式熱泵循環的煙氣余熱回收系統，包括燃氣鍋爐和空氣預熱器，其特征在于:還包括蒸汽噴射式熱泵裝置，所述蒸汽噴射式熱泵裝置包括依次連接成一個回路的蒸發器、混合室、擴壓管、冷凝器和節流機構，以及和混合室連接的噴嘴；所述蒸發器設有用于排放煙氣和凝結水的排出管，冷凝器設有鍋爐低溫給水通道和鍋爐高溫給水通道，鍋爐高溫給水通道連接至燃氣鍋爐；
[0007]所述燃氣鍋爐設有高溫煙氣通道和蒸汽分支通道；
[0008]所述高溫煙氣通道連接空氣預熱器，空氣預熱器設有冷空氣進口，并設有熱空氣出口通道連接至燃氣鍋爐，同時設有低溫煙氣通道連接至蒸發器；
[0009]所述蒸汽分支通道連接噴嘴；擴壓管與冷凝器之間設有水蒸汽通道，水蒸汽通道連接至鍋爐高溫給水通道。
[0010]本實用新型的工作原理為:從燃氣鍋爐的爐膛排出的130-140攝氏度的高溫煙氣引入到煙道上安裝的空氣預熱器，該空氣預熱器利用高溫煙氣余熱加熱冷空氣，冷空氣被加熱成熱空氣送入燃氣鍋爐，用于和天然氣混合燃燒，高溫煙氣放熱后變成60-65攝氏度的低溫煙氣進入蒸汽噴射式熱泵裝置中的蒸發器。蒸汽噴射式熱泵裝置中低溫低壓的液態工質流經蒸發器時從低溫煙氣中吸收熱量蒸發成氣態制冷劑工質，低溫煙氣放熱后變成10-15攝氏度煙氣和凝結水排入環境。低溫低壓氣態制冷劑工質，進入混合室與噴嘴出來的高速水蒸氣的氣流混合，然后在擴壓管中減速增壓，變成高溫高壓的氣態制冷劑工質，其中一部分流經冷凝器，在冷凝器中，將從蒸發器和混合室中吸取的熱量用于加熱鍋爐低溫給水，使得鍋爐低溫給水被加熱變成鍋爐的高溫給水，溫度升高5-8攝氏度，高溫高壓的氣態制冷劑工質冷凝降溫后變成液態，流經節流機構膨脹后，壓力繼續下降，變成低溫低壓液態制冷劑工質流入蒸發器，而另外一部分水蒸汽和鍋爐高溫給水通道的高溫給水混合送入燃氣鍋爐加熱。
[0011]值得說明的是該循環是利用從鍋爐汽包引出一小部分蒸汽作為驅動循環的動力，也就是工作介質，該工作介質通過噴嘴、混合室、擴壓管后把來自蒸發器的低溫低壓氣態制冷劑變成高溫高壓的氣態制冷劑工質。水蒸汽是該蒸汽噴射式熱泵循環的制冷劑工質。
[0012]本實用新型與現有技術相比的優點是:本實用新型采用熱泵技術回收燃氣鍋爐60-65攝氏度煙氣廢熱，用于加熱鍋爐的給水，提高給水的溫度5-8攝氏度，降低給水在鍋爐中的吸熱量，以減少燃氣量，達到節能減排的目的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本實用新型進一步詳述。
[0015]如圖1所示，一種蒸汽噴射式熱泵循環的煙氣余熱回收系統，包括燃氣鍋爐1、空氣預熱器2和蒸汽噴射式熱泵裝置3，所述蒸汽噴射式熱泵裝置3包括依次連接成一個回路的蒸發器3-1、混合室3-2、擴壓管3-3、冷凝器3-4和節流機構3_5，以及和混合室3_2連接的噴嘴3-6 ;所述蒸發器3-1設有用于排放煙氣和凝結水的排出管3-7，冷凝器3-4設有鍋爐低溫給水通道3-8和鍋爐高溫給水通道3-9，鍋爐高溫給水通3-9道連接至燃氣鍋爐1 ;
[0016]所述燃氣鍋爐1設有高溫煙氣通道1-1和蒸汽分支通道1-2 ;
[0017]所述高溫煙氣通道1-1連接空氣預熱器2，空氣預熱器2設有冷空氣進口 2-1，并設有熱空氣出口通道2-2連接至燃氣鍋爐1，同時設有低溫煙氣通道2-3連接至蒸發器3-1 ；
[0018]所述蒸汽分支通道1-2連接噴嘴3-6 ;擴壓管3-3與冷凝器3_4之間設有水蒸汽通道3-10，水蒸汽通道3-10連接至鍋爐高溫給水通道3-9。
[0019]本實用新型的工作原理為:從燃氣鍋爐1的爐膛排出的130-140攝氏度的高溫煙氣引入到煙道上安裝的空氣預熱器2，該空氣預熱器2利用高溫煙氣余熱加熱冷空氣，冷空氣被加熱成熱空氣送入燃氣鍋爐1，用于和天然氣混合燃燒，高溫煙氣放熱后變成60-65攝氏度的低溫煙氣進入蒸汽噴射式熱泵裝置3中的蒸發器3-1。蒸汽噴射式熱泵裝置3中低溫低壓的液態工質流經蒸發器3-1時從低溫煙氣中吸收熱量蒸發成氣態制冷劑工質，低溫煙氣放熱后變成10-15攝氏度煙氣和凝結水排入環境。低溫低壓氣態制冷劑工質，進入混合室3-2與噴嘴3-6出來的高速水蒸氣的氣流混合，然后在擴壓管3-3中減速增壓，變成高溫高壓的氣態制冷劑工質，其中一部分流經冷凝器3-4，在冷凝器3-4中，將從蒸發器3-1和混合室3-2中吸取的熱量用于加熱鍋爐低溫給水，使得鍋爐低溫給水被加熱變成鍋爐的高溫給水，溫度升高5-8攝氏度，高溫高壓的氣態制冷劑工質冷凝降溫后變成液態，流經節流機構3-5膨脹后，壓力繼續下降，變成低溫低壓液態制冷劑工質流入蒸發器3-1，而另外一部分水蒸汽和鍋爐高溫給水通道3-9的高溫給水混合送入燃氣鍋爐1加熱。
[0020]值得說明的是該循環是利用從鍋爐汽包引出一小部分蒸汽作為驅動循環的動力，也就是工作介質，該工作介質通過噴嘴3-6、混合室3-2、擴壓管3-3后把來自蒸發器3-1的低溫低壓氣態制冷劑變成高溫高壓的氣態制冷劑工質。水蒸汽是該蒸汽噴射式熱泵循環的制冷劑工質。
[0021]以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內。
【權利要求】
1.一種蒸汽噴射式熱泵循環的煙氣余熱回收系統，包括燃氣鍋爐和空氣預熱器，其特征在于:還包括蒸汽噴射式熱泵裝置，所述蒸汽噴射式熱泵裝置包括依次連接成一個回路的蒸發器、混合室、擴壓管、冷凝器和節流機構，以及和混合室連接的噴嘴；所述蒸發器設有用于排放煙氣和凝結水的排出管，冷凝器設有鍋爐低溫給水通道和鍋爐高溫給水通道，鍋爐高溫給水通道連接至燃氣鍋爐； 所述燃氣鍋爐設有高溫煙氣通道和蒸汽分支通道； 所述高溫煙氣通道連接空氣預熱器，空氣預熱器設有冷空氣進口，并設有熱空氣出口通道連接至燃氣鍋爐，同時設有低溫煙氣通道連接至蒸發器； 所述蒸汽分支通道連接噴嘴；擴壓管與冷凝器之間設有水蒸汽通道，水蒸汽通道連接至鍋爐高溫給水通道。
【文檔編號】F23L15/00GK204254668SQ201420744433
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月2日 優先權日:2014年12月2日
【發明者】代元軍, 鹿劍, 劉華, 陳曉云, 石黃霞, 李資, 張磊, 姚金龍 申請人:代元軍