CN111059563A - 一种基于燃气锅炉的烟气余热深度回收节能*** - Google Patents

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Abstract

本发明属于市政供暖技术领域，具体涉及一种基于燃气锅炉的烟气余热深度回收节能***。其包括气水交换器，所述气水交换器分别连接热泵机组、第二气水交换器、燃气锅炉和冷凝水回收再利用***，所述第二气水交换器还分别与所述热泵机组、燃气锅炉连接。本发明的有益效果是：本发明的气水交换器采用耐腐蚀高效气水交换器，使得整体设备耐腐蚀，换热效率高，体积小，占地面积少；本发明通过导热介质循环放热、取热不仅使得燃气锅炉的排烟温度降低，而且有效节约燃气，且能保证燃气锅炉的效率达到100%以上；本发明设置有与设备五的冷凝水回收再利用***，能够有效回收烟气中的冷凝水，并加以利用，节能环保。

Description

一种基于燃气锅炉的烟气余热深度回收节能***
技术领域
本发明属于市政供暖技术领域，具体涉及一种一种基于燃气锅炉的烟气余热深度回收节能***。
背景技术
市政供暖又叫城市集中供热由城市集中供热热源向热用户输送和分配供热介质，称之为城市集中供热，叫它市政供暖是相对于个人或者小集体而言。市政供暖简单的说就是有一个大的供热公司向各个单位或生活小区集体供热***，这样减少占地面积，降低了大气污染，节约了能源。相对于市政供暖而言还有“集体小锅炉”和“家庭土暖”。集体小锅炉是以单位或者某一或几个生活小区为限，自己开设的小型供暖设备，一般覆盖范围较小。家庭土暖，是以家庭为单位自己开设小供暖设备供自家使用，以便使处于寒冷地区的人们得到一个良好的生活环境。
现有技术中，多数市政供暖是通过热源厂锅炉采用化石能源对水进行加热，然后将加热的水通过供暖管道输送至每家每户。国际标准燃气锅炉的排烟温度不得低于110℃，目前运行的燃气锅炉排烟温度大多在120℃-180℃，锅炉效率一般在90%左右，烟气中的热能不能得到有效利用，烟气中的水蒸气排放到大气中，并与空气中的灰尘结合容易形成雾霾，造成空气的污染。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种一种基于燃气锅炉的烟气余热深度回收节能***，不仅有效降低燃气锅炉排烟温度，吸收烟气中的汽化潜热并加以利用，提高锅炉热效率，减少热能的浪费，同时由于烟气中的水蒸气被大量冷凝析出，使排放到大气中的烟气里水蒸气大幅减少，从而减少大气的污染。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种一种基于燃气锅炉的烟气余热深度回收节能***，包括气水交换器，所述气水交换器的输入端连接第二气水交换器和燃气锅炉，输出端分别连接第二气水交换器和冷凝水回收再利用***，所述第二气水交换器的输出端连接所述燃气锅炉，所述气水交换器与第二气水交换器的支路上设置有热泵机组，所述气水交换器与第二气水交换器、燃气锅炉连接形成环路；
其中，所述第二气水交换器用于将进入其内的空气进行预热，所述燃气锅炉用于将进入其内的空气进行加热，所述气水交换器以进入其内的气水为媒介进行换热处理，所述热泵机组用于向所述第二气水交换器输送导热介质，且用于吸收进入其内的物质的热量，所述冷凝水回收再利用***用于将进入其内的冷凝水进行回收再利用处理。
进一步地，所述热泵机组包括冷凝器和蒸发器，所述气水交换器包括第一气水交换器和第三气水交换器，所述第一气水交换器与所述燃气锅炉形成环路，所述第三气水交换器与蒸发器、第二气水交换器形成环路。
进一步地，所述第二气水交换器与燃气锅炉之间设置有鼓风机，所述第二气水交换器与蒸发器之间设置有热泵输入循环泵。
进一步地，所述第一气水交换器的输入端设置有锅炉循环泵，用于将进入所述燃气锅炉前的一部分管网低温水输送给所述第一气水交换器。
进一步地，所述冷凝器的输入端设置有热泵输出循环泵，用于将进入所述燃气锅炉前的另一部分管网低温水输送给所述冷凝器。
本发明的有益效果是：
1、本发明的气水交换器采用耐腐蚀高效气水交换器，使得整体设备体积小，占地面积少，且耐腐蚀，换热效率高；
2、本发明通过导热介质循环放热、取热不仅使得燃气锅炉的排烟温度低，而且有效节约燃气，且能保证燃气锅炉的效率达到100%以上；
3、本发明设置有与第三气水交换器连接的冷凝水回收再利用***，能够有效回收烟气中的冷凝水，并加以利用，节能环保。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施例所述的一种基于燃气锅炉的烟气余热深度回收节能***的结构框图；
图2为本发明具体实施例所述的一种基于燃气锅炉的烟气余热深度回收节能***的工艺路线框图；
附图标记：
1-第一气水交换器；2-燃气锅炉；3-热泵机组；4-第二气水交换器；5-第三气水交换器；6-冷凝水回收再利用***。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征 “上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例
如图1所示，本发明所提供的一种基于燃气锅炉的烟气余热深度回收节能***，包括气水交换器，所述气水交换器的输入端连接第二气水交换器4和燃气锅炉2，输出端分别连接第二气水交换器4和冷凝水回收再利用***6，所述第二气水交换器4的输出端连接所述燃气锅炉2，所述气水交换器与第二气水交换器4的支路上设置有热泵机组3，所述气水交换器与第二气水交换器4、燃气锅炉2连接形成环路；
其中，所述第二气水交换器4用于将进入其内的空气进行预热，所述燃气锅炉2用于将进入其内的空气进行加热，所述气水交换器以进入其内的气水为媒介进行换热处理，所述热泵机组3用于向所述第二气水交换器输送导热介质，且用于吸收进入其内的物质的热量，所述冷凝水回收再利用***6用于将进入其内的冷凝水进行回收再利用处理。
进一步地，如图2所示的工艺路线框图，所述热泵机组包括冷凝器和蒸发器，所述气水交换器包括第一气水交换器1和第三气水交换器5，所述第一气水交换器1与所述燃气锅炉2形成环路，所述第三气水交换器5与蒸发器、第二气水交换器4形成环路。
进一步地，如图2所示的工艺路线框图，所述第二气水交换器4与燃气锅炉2之间设置有鼓风机，利用鼓风机的压力差自动将经过预热后的冷空气送到燃气锅炉2内，所述第二气水交换器4与蒸发器之间设置有热泵输入循环泵，用于将蒸发器输出的导热介质输送给第二气水交换器4。
进一步地，如图2所示的工艺路线框图，所述第一气水交换器1的输入端设置有锅炉循环泵，用于将进入所述燃气锅炉2前的一部分管网低温水输送给所述第一气水交换器1。
进一步地，如图2所示的工艺路线框图，所述冷凝器的输入端设置有热泵输出循环泵，用于将进入所述燃气锅炉2前的另一部分管网低温水输送给所述冷凝器。
气水交换器可采用耐腐蚀高效气水交换器，第二气水交换器4可采用高效气水交换器。
本发明的工作原理具体为：进入燃气锅炉前的管网低温水一部分进行逆向流动进入气水交换器，通过第一气水交换器1与烟气充分接触，使烟气得到充分冷却，同时析出烟气中的水蒸气，吸收烟气中的热量后进入燃气锅炉2继续加热；蒸发器输出的导热介质经由热泵输入循环泵进入第二气水交换器4将即将进入燃气锅炉2的冷空气加热，导热介质得到继续降温后进入第三气水交换器，将从第一气水交换器1输出的烟气再次降温，并从中吸收热量，使得最终的排烟温度降低，从第三气水交换器5吸收热量后的导热介质进入蒸发器进行放热，使得蒸发器将热量吸收，如此，导热介质经过蒸发器、第二气水交换器4和第三气水交换器5形成放热、取热的环路，循环利用；经过预热的冷空气成为预热空气，通过鼓风机后进入燃气锅炉2，同时，天然气输入燃气锅炉2，用于对进入燃气锅炉2的空气和水进行加热，使得锅炉能够提供热水和蒸汽；进入燃气锅炉2前的管网低温水另外一部分经由热泵输出循环泵进入热泵机组3的冷凝器，通过冷凝器充分吸收来自蒸发器的热量后变成热水，与燃气锅炉2的出水合并输出；第三气水交换器5排出的冷凝水通过冷凝水回收再利用***6进行回收再利用。
本发明利用导热介质从烟气中吸收的热量后，一部分进入锅炉继续加热，一部分去加热进入燃气锅炉的冷空气，剩余热量和热泵机组有机结合，联合运用，达到回收烟气中热能并加以利用的目的。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种基于燃气锅炉的烟气余热深度回收节能***，其特征在于：包括气水交换器，所述气水交换器的输入端连接第二气水交换器（4）和燃气锅炉（2），输出端分别连接第二气水交换器（4）和冷凝水回收再利用***（6），所述第二气水交换器（4）的输出端连接所述燃气锅炉（2），所述气水交换器与第二气水交换器（4）的支路上设置有热泵机组（3），所述气水交换器与第二气水交换器（4）、燃气锅炉（2）连接形成环路；
其中，所述第二气水交换器（4）用于将进入其内的空气进行预热，所述燃气锅炉（2）用于将进入其内的空气进行加热，所述气水交换器以进入其内的气水为媒介进行换热处理，所述热泵机组（3）用于向所述第二气水交换器（4）输送导热介质，且用于吸收进入其内的物质的热量，所述冷凝水回收再利用***（6）用于将进入其内的冷凝水进行回收再利用处理。
2.根据权利要求1所述的一种基于燃气锅炉的烟气余热深度回收节能***，其特征在于：所述热泵机组（3）包括冷凝器和蒸发器，所述气水交换器包括第一气水交换器（1）和第三气水交换器（5），所述第一气水交换器（1）与所述燃气锅炉（2）形成环路，所述第三气水交换器（5）与蒸发器、第二气水交换器（4）形成环路。
3.根据权利要求2所述的一种基于燃气锅炉的烟气余热深度回收节能***，其特征在于：所述第二气水交换器（4）与燃气锅炉（2）之间设置有鼓风机，所述第二气水交换器（4）与蒸发器之间设置有热泵输入循环泵。
4.根据权利要求2或3任一项所述的一种基于燃气锅炉的烟气余热深度回收节能***，其特征在于：所述第一气水交换器（1）的输入端设置有锅炉循环泵，用于将进入所述燃气锅炉（2）前的一部分管网低温水输送给所述第一气水交换器（1）。
5.根据权利要求2或3任一项所述的一种基于燃气锅炉的烟气余热深度回收节能***，其特征在于：所述冷凝器的输入端设置有热泵输出循环泵，用于将进入所述燃气锅炉（2）前的另一部分管网低温水输送给所述冷凝器。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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