CN220038805U - 一种利用再循环烟道余热的制冷制热*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种利用再循环烟道余热的制冷制热***，该***包括制冷单元、制热单元和烟道余热换热单元。制冷单元包括吸收器、蒸发器、冷凝器和余热再生器；制热单元包括热水换热器、热水集水箱和热水分水箱。烟道余热换热单元包括再循环烟道、蒸发段和冷凝段。本实用新型利用烟道余热换热单元将再循环烟道中的余热作为高温驱动热源，转移热量至余热再生器中，驱动采用制冷***溴化锂单效机组的制冷单元实现供冷功能，同时也可通过热水换热器实现制热功能。本实用新型可以同时提供冷热源，使用余热，不消耗蒸汽，节省制冷制热设备运行费用和运行能耗，节能减排。
Description
技术领域
本实用新型涉及余热利用制冷制热技术领域，具体涉及一种利用再循环烟道余热的制冷制热***。
背景技术
供暖、通风、空调冷热源形式应根据建筑物规模、用途、冷热负荷，以及所在地区气象条件、能源结构、能源政策、个源价格、环保政策等情况，经技术经济比较论证确定。
常用的空调***冷源形式有电动压缩式冷水机组和溴化锂吸收式冷水机组两种。电动压缩式冷水机组包括涡旋式/活塞式冷水机组、螺杆式冷水机组和离心式冷水机组，其中螺杆式冷水机组可分为水冷、风冷、蒸发冷凝式等各类冷水机组。溴化锂吸收式冷水机组通常包括直燃型、蒸汽型、热水型溴化锂吸收式冷水机组。其中，电厂常用的冷热源为水冷螺杆式冷水机组+汽水换热器；蒸汽型双效溴化锂吸收式冷水机+汽水换热器。这两种冷热源运行阶段需要使用一定量的蒸汽和电，存在较高的运行费用的问题。
而电厂在生产环节中，存在大量余热可以利用。高温余热由锅炉专业设计，余热利用提高锅炉燃烧效率和节省燃料。但低温余热多数直接排向环境。再循环烟道内的烟气温度较高且洁净，通过再循环风机送至锅炉，因此再循环烟道跨度较大，可合理选择吸收余热的位置从而降低成本。
因此，需要开发一种能够利用再循环烟道余热进行制冷制热的制冷制热***。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种利用再循环烟道余热的制冷制热***，该***能够解决现有技术中的不足，为电厂范围内提供冷热水，不仅能够实现降耗节能，还能够降低制冷供暖设备运行费用。
为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
一种利用再循环烟道余热的制冷制热***，该***包括制冷单元、制热单元和烟道余热换热单元；
所述制冷单元包括吸收器、蒸发器、冷凝器和余热再生器；
所述制热单元包括设置在所述余热再生器中的热水换热器以及与所述热水换热器相连的热水集水箱和热水分水箱；
所述烟道余热换热单元包括分离式热管；所述分离式热管包括设置在再循环烟道中的蒸发段以及设置在所述余热再生器中且与所述蒸发段相连的冷凝段。
进一步的，所述吸收器和所述蒸发器构成第一制冷单元；
所述冷凝器和所述余热再生器构成第二制冷单元；
所述第一制冷单元与所述第二制冷单元通过管路相连。
进一步的，所述第一制冷单元包括第一壳体；
所述第一壳体分为腔体A和腔体B；
所述腔体A中安装有吸收器管路；所述吸收器管路与所述腔体A构成所述吸收器；
所述腔体B中安装有蒸发器管路；所述蒸发器管路与所述腔体B构成所述蒸发器；
所述腔体A和腔体B的下半部分之间设有第一隔板，上半部分之间设有第一格栅板。
进一步的，所述第二制冷单元包括第二壳体；
所述第二壳体分为腔体C和腔体D；
所述腔体C中安装有冷凝器管路；所述冷凝器管路与所述腔体C构成所述冷凝器；
所述腔体C和腔体D的下半部分之间设有第二隔板，上半部分之间设有第二格栅板。
进一步的，所述蒸发器连接有冷剂泵；
所述吸收器连接有溶液泵。
进一步的，所述制冷单元还包括热交换器；
所述热交换器的端口一与所述吸收器的上端相连；
所述热交换器的端口二分别与所述余热再生器的上端、所述吸收器的下端相连。
进一步的，所述热水换热器的出口通过第一热水循环管与所述热水分水箱的入口相连；
所述热水换热器的入口通过第二热水循环管与所述热水集水箱的出口相连；
所述热水分水箱与所述热水集水箱之间设有平衡管；
所述第二热水循环管上设置有热水循环泵。
进一步的，所述热水换热器和所述冷凝段位于所述腔体D中，且所述热水换热器与所述冷凝段盘绕在一起。所述热水换热器、冷凝段与所述腔体D构成所述余热再生器。
进一步的，所述蒸发段的出口通过上升管与所述冷凝段的入口相连；
所述冷凝段的出口通过下降管与所述蒸发段的入口相连。
进一步的，所述冷凝段上设置有排气阀。
和现有技术相比，本实用新型的优点为：
(1)本实用新型利用烟道余热换热单元将再循环烟道中的余热作为高温驱动热源，转移热量至余热再生器中，驱动采用制冷***溴化锂单效机组的制冷单元实现供冷功能，同时也可通过热水换热器实现制热功能。本实用新型可以同时提供冷热源，使用余热，不消耗蒸汽，节省制冷制热设备运行费用和运行能耗，节能减排。
(2)现有的电厂溴化锂制冷机组使用蒸汽作为驱动热源，本实用新型利用了再循环烟道内的低温余热作为驱动热源，节约了蒸汽消耗，节省了运行费用。
(3)本实用新型利用由分开布置的蒸发段与冷凝段构成的分离式热管实现烟道热量的利用，可远距离传输。将再循环烟道内的高温余热从烟道传热到余热再生器。常规电厂中，再循环烟道由引风机后接至炉膛，跨度较大，本实用新型可根据不同电厂的具体需求，使制冷加热站机房位置布置不受烟气管道位置限制，便于设计安装，灵活布置，实用性强，节约了制造成本。
(4)本实用新型中的余热再生器耦合分离式热管中的冷凝段和热水换热器，可做到同时加热两种介质，这样不仅能够使***精简，满足多种用户需求，节省设备费用，还能够提高工作效率。
附图说明
图1是本实用新型的工作原理图。
其中：
101、蒸发段，102、冷凝段，103、上升管，104、下降管，105、再循环烟道，106、排气阀，201、热水换热器，202、热水集水箱，203、热水分水箱，204、热水循环泵，205、第一热水循环管，206、第二热水循环管，207、平衡管，301、吸收器，302、蒸发器，303、冷凝器，304、余热再生器，305、冷剂泵，306、溶液泵，307、热交换器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明：
如图1所示的一种利用再循环烟道余热的制冷制热***，该***包括制冷单元、制热单元和烟道余热换热单元。本实用新型能够解决现有技术中的不足，利用再循环烟道余热进行制冷制热，为电厂范围提供冷热水，能够实现降耗节能，降低制冷供暖设备运行费用，是一种节能环保的电厂供冷供热方式。
具体地说，所述制冷单元包括吸收器301、蒸发器302、冷凝器303和余热再生器304。所述吸收器301和所述蒸发器302构成第一制冷单元；所述冷凝器303和所述余热再生器303构成第二制冷单元；所述第一制冷单元与所述第二制冷单元通过管路相连。
所述第一制冷单元包括第一壳体；所述第一壳体分为腔体A和腔体B；所述腔体A和腔体B的下半部分之间设有第一隔板，上半部分之间设有第一格栅板。所述腔体A中安装有吸收器管路；所述吸收器管路与所述腔体A构成所述吸收器301。所述腔体B中安装有蒸发器管路；所述蒸发器管路与所述腔体B构成所述蒸发器302。腔体B中的一条横线表示液面。
所述第二制冷单元包括第二壳体；所述第二壳体分为腔体C和腔体D；所述腔体C和腔体D的下半部分之间设有第二隔板，上半部分之间设有第二格栅板。所述腔体C中安装有冷凝器管路；所述冷凝器管路与所述腔体C构成所述冷凝器303。所述热水换热器201和所述冷凝段102位于所述腔体D中，且盘绕在一起。所述热水换热器201、冷凝段102与所述腔体D构成所述余热再生器304；
所述蒸发器302连接有冷剂泵305驱动制冷剂水循环；所述吸收器301连接有溶液泵306，溶液泵306用于驱动溴化锂循环。腔体C中间的一条横线和腔体D中上部的一条横线均表示液面。
从图1中可以看出，吸收器管路的一端作为接口f作为冷却塔循环水的入口，另一端通过管路与冷凝器管路的一端相连，冷凝器管路的另一端作为接口e，作为冷却塔循环水的出口。蒸发器管路的一端作为接口c，另一端作为接口d，用户侧空调供水由接口c接出，用户侧空调回水由接口d接入。
所述制冷单元还包括热交换器307；所述热交换器307的端口一与所述吸收器301的上端相连；所述热交换器307的端口二分别与所述余热再生器304的上端、所述吸收器301的下端相连。
进一步的，所述制热单元包括设置在所述余热再生器304中的热水换热器201以及与所述热水换热器201相连的热水集水箱202和热水分水箱203；所述热水换热器201的出口通过第一热水循环管205与所述热水分水箱203的入口相连；所述热水换热器201的入口通过第二热水循环管206与所述热水集水箱202的出口相连；所述热水分水箱203与所述热水集水箱202之间设有平衡管207；所述第二热水循环管206上设置有热水循环泵204。
进一步的，所述烟道余热换热单元包括分离式热管；所述分离式热管包括设置在再循环烟道105中的蒸发段101以及设置在所述余热再生器304中且与所述蒸发段101相连的冷凝段102。所述蒸发段101的出口通过上升管103与所述冷凝段102的入口相连；所述冷凝段102的出口通过下降管104与所述蒸发段101的入口相连。所述冷凝段102上设置有排气阀106。所述热水换热器201和所述冷凝段102位于所述腔体D中，且所述热水换热器201与所述冷凝段102盘绕在一起。
本实用新型的工作原理为：
在电厂的再循环烟道105内，烟气温度约为150℃。蒸发段101被加热，蒸发段101内部的工质吸热蒸发，变成蒸汽后在压差的作用下通过上升管103流向位于余热再生器304内的冷凝段102中，蒸汽在冷凝段102内向余热再生器304内的溴化锂溶液放出潜热后冷凝成水蒸汽加热液体，然后在重力等作用下通过下降管104返回蒸发段101，继续蒸发吸热，如此循环往复，将热量传递到余热再生器内。蒸发段和冷凝段中的工质可选择水或R22制冷剂等。
制热单元将从接口a进入的用户低温回水收集至热水集水箱202中，热水循环泵204将低温回水通过第二热水循环管206泵至安装在余热再生器304内的热水换热器201内，余热再生器304内的溴化锂溶液及水蒸气将热水换热器201内的水加热，热水换热器中的水再由第一热水循环管205接至热水分水箱203，由接口b接出送至用户侧。热水分水箱203和热水集水箱202之间连接平衡管207，平衡管207用于保持制热***内部压力平衡。
所述制冷单元中，溴化锂溶液中的水热量驱动下进行单效溴化锂制冷循环。具体地说，溴化锂水溶液在余热再生器304受到冷凝段102加热后，溶液中的水不断汽化，水蒸气从溴化锂溶液中蒸发出来后，通过第二格栅板进入冷凝器303，被冷凝器内的冷凝器管路中冷却水间接换热降温后凝结，成为高压低温的液态水；当冷凝器303内的水进入蒸发器302时，通过冷剂泵305，急速膨胀而汽化，并在汽化过程中大量吸收蒸发器302内蒸发器管路中冷温水的热量，从而达到降温制冷的目的；在此过程中，低温水蒸气通过第一格栅板进入吸收器301，被吸收器内的溴化锂水溶液吸收，溴化锂水溶液浓度逐步降低，溴化锂水溶液再由循环泵306送回发生器，完成整个循环。
由于溴化锂稀溶液在吸收器301内已被冷却，温度较低，为了节省加热稀溶液的热量，提高整个装置的热效率，在***中增加热交换器307，让余热再生器304流出的高温浓溶液与吸收器301流出的低温稀溶液进行热交换，提高稀溶液进入发生器的温度。
用户侧空调供水接口c接出，用户侧空调回水由接口d接入。冷却塔循环水由接口f接入，由接口e接出。
以上所述实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种利用再循环烟道余热的制冷制热***，其特征在于，该***包括制冷单元、制热单元和烟道余热换热单元；
所述制冷单元包括吸收器、蒸发器、冷凝器和余热再生器；
所述制热单元包括设置在所述余热再生器中的热水换热器以及与所述热水换热器相连的热水集水箱和热水分水箱；
所述烟道余热换热单元包括分离式热管；所述分离式热管包括设置在再循环烟道中的蒸发段以及设置在所述余热再生器中且与所述蒸发段相连的冷凝段。
2.根据权利要求1所述的制冷制热***，其特征在于，
所述吸收器和所述蒸发器构成第一制冷单元；
所述冷凝器和所述余热再生器构成第二制冷单元；
所述第一制冷单元与所述第二制冷单元通过管路相连。
3.根据权利要求2所述的制冷制热***，其特征在于，
所述第一制冷单元包括第一壳体；
所述第一壳体分为腔体A和腔体B；
所述腔体A中安装有吸收器管路；所述吸收器管路与所述腔体A构成所述吸收器；
所述腔体B中安装有蒸发器管路；所述蒸发器管路与所述腔体B构成所述蒸发器；
所述腔体A和腔体B的下半部分之间设有第一隔板，上半部分之间设有第一格栅板。
4.根据权利要求2所述的制冷制热***，其特征在于，
所述第二制冷单元包括第二壳体；
所述第二壳体分为腔体C和腔体D；
所述腔体C中安装有冷凝器管路；所述冷凝器管路与所述腔体C构成所述冷凝器；
所述腔体C和腔体D的下半部分之间设有第二隔板，上半部分之间设有第二格栅板。
5.根据权利要求1所述的制冷制热***，其特征在于，
所述蒸发器连接有冷剂泵；
所述吸收器连接有溶液泵。
6.根据权利要求1所述的制冷制热***，其特征在于，
所述制冷单元还包括热交换器；
所述热交换器的端口一与所述吸收器的上端相连；
所述热交换器的端口二分别与所述余热再生器的上端、所述吸收器的下端相连。
7.根据权利要求1所述的制冷制热***，其特征在于，
所述热水换热器的出口通过第一热水循环管与所述热水分水箱的入口相连；
所述热水换热器的入口通过第二热水循环管与所述热水集水箱的出口相连；
所述热水分水箱与所述热水集水箱之间设有平衡管；
所述第二热水循环管上设置有热水循环泵。
8.根据权利要求4所述的制冷制热***，其特征在于，
所述热水换热器和所述冷凝段位于所述腔体D中，且所述热水换热器与所述冷凝段盘绕在一起；
所述热水换热器、所述冷凝段与所述腔体D构成所述余热再生器。
9.根据权利要求1所述的制冷制热***，其特征在于，
所述蒸发段的出口通过上升管与所述冷凝段的入口相连；
所述冷凝段的出口通过下降管与所述蒸发段的入口相连。
10.根据权利要求1所述的制冷制热***，其特征在于，
所述冷凝段上设置有排气阀。
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