一種新型燃氣鍋爐排煙熱回收方法
2023-04-30 13:17:01 2
專利名稱：一種新型燃氣鍋爐排煙熱回收方法
技術領域：
本發明涉及工業餘熱回收利用方法，本發明尤其涉及燃氣鍋爐排煙熱回收方法。
背景技術：
隨著我國空氣汙染的不斷嚴重和節能減排壓力的增大，作為供熱熱源主體的燃煤鍋爐逐步受到限制，燃氣鍋爐的應用在得到快速發展。雖然燃氣鍋爐的設計熱效率都比較高，但實測結果表明，燃氣鍋爐的運行熱效率一般都在80-85%的範圍內，遠低於設計熱效率和國家標準規定值。其中，排煙熱損失是燃氣鍋爐各項損失中最大的一項，一般都在10%以上，是節能的重點。目前國內外常用的排煙熱回收方法是在煙道上加裝一個汽一水換熱器。對於蒸汽鍋爐可以加熱鍋爐給水，降低排煙溫度，回收效果較好；對於熱水鍋爐，由於採暖回水溫度較高(一般在60°C以上)，而鍋爐燃燒的空氣係數一般在1.1一1.3之間，對應煙氣中水蒸汽的露點溫度在55-60°C之間，因此，用常用的排煙熱回收裝置一般只能回收燃氣熱水鍋爐排煙中的顯熱，而無法回收其中的水蒸氣冷凝熱，對於提高燃氣鍋爐的熱效率作用有限。
發明內容
本發明的目的在於克服已有技術的不足，提供一種能夠充分回收和利用燃氣鍋爐排煙中的顯熱和水蒸氣汽化潛熱，提高燃氣鍋爐的熱效率，減少燃料消耗和汙染物排放，降低供熱成本的一種新型燃氣鍋爐排煙熱回收方法。為了達到上述目的，本發明採用的技術方案是:本發明的一種新 型燃氣鍋爐排煙熱回收方法，它包括以下步驟:將氣-水換熱器安裝在燃氣熱水鍋爐的煙道上，低溫循環水在氣-水換熱器中吸熱升溫後作為吸收式熱泵機組蒸發器的低溫熱源；吸收式熱泵機組冷凝器中的冷劑水經過節流閥降壓後進入蒸發器蒸發，受熱產生水蒸汽；水蒸汽進入吸收器，被來自發生器的溴化鋰濃溶液吸收；在吸收器中，溴化鋰濃溶液吸收來自蒸發器的水蒸汽，被稀釋成為稀溶液，放出吸收熱並對採暖回水進行初步加熱；溶液泵將溴化鋰稀溶液從吸收器提升到發生器中，溶液的壓力從蒸發壓力相應地提高到冷凝壓力；在發生器中，溴化鋰稀溶液被燃氣加熱釋放出水蒸汽並濃縮成為濃溶液，釋放出來的水蒸汽進入冷凝器，而溴化鋰濃溶液則靠壓力差流回到吸收器；來自發生器的水蒸汽在冷凝器中放出凝結熱，冷凝成水，並對採暖回水再次加熱，採暖回水然後進入燃氣鍋爐被進一步加熱到設定溫度後送入採暖供水管網。本發明的優點在於:本發明方法能夠最大限度地回收燃氣鍋爐的排煙餘熱，提高鍋爐的熱效率，減少燃氣消耗，降低供熱成本、可以將燃氣鍋爐的排煙溫度降低到40°C以下，提高鍋爐熱效率8%以上，節省燃料消耗10%以上。
附圖是本發明的一種新型燃氣鍋爐排煙熱回收方法的流程示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述。如附圖所示本發明的一種新型燃氣鍋爐排煙熱回收方法，它包括以下步驟:將氣-水換熱器安裝在燃氣熱水鍋爐的煙道上，低溫循環水在氣一水換熱器I中吸熱升溫後作為吸收式熱泵機組蒸發器3的低溫熱源；吸收式熱泵機組冷凝器8中的冷劑水經過節流閥9降壓後進入蒸發器3蒸發，受熱產生水蒸汽；水蒸汽進入吸收器4，被來自發生器7的溴化鋰濃溶液(當然也可以採用NH3-H2O濃溶液、NaOH-H2O濃溶液等)吸收；在吸收器4中，溴化鋰濃溶液吸收來自蒸發器3的水蒸汽，被稀釋成為稀溶液，放出吸收熱並對採暖回水進行初步加熱；溶液泵5將溴化鋰稀溶液從吸收器4提升到發生器7中，溶液的壓力從蒸發壓力相應地提高到冷凝壓力；在發生器7中，溴化鋰稀溶液被燃氣加熱釋放出水蒸汽並濃縮成為濃溶液，釋放出來的水蒸汽進入冷凝器8，而溴化鋰濃溶液則靠壓力差流回到吸收器4 ;來自發生器7的水蒸汽在冷凝器8中放出凝結熱，冷凝成水，並對採暖回水再次加熱，採暖回水然後進入燃氣鍋爐被進一步加熱到設定溫度後送入採暖供水管網。優選的從吸收器4流出的溴化鋰稀溶液在溶液換熱器6中與從發生器流出的溴化鋰濃溶液換熱後提升到發生器7中，從發生器流出的溴化鋰濃溶液在溶液換熱器中與從吸收器4流出的溴化鋰稀溶液換熱後靠壓力差流回到吸收器4。作為實現本發明方法的一種裝置，可以包括吸收式熱泵機組和安裝在燃氣鍋爐11的煙道10上的氣一水換熱器1，所述的吸收式熱泵機組包括:(I)蒸發器3，所述的蒸發器通過其上裝有循環水泵2的循環管路與氣一水換熱器I相連；(2) —個吸收器4，所述的吸收器頂部入口通過第一水蒸氣管與設置在蒸發器上的蒸汽出口相連通；(3) 一個發生器7，在所述的發生器和吸收器之間連通有用於將發生器內的溶液輸送至吸收器的溶液輸出管路以及用於將吸收器內 的溶液通過溶液泵5提升至發生器的溶液輸入管路；(4) 一個冷凝器8，所述的冷凝器頂部水蒸汽進口通過第二水蒸汽管與發生器頂部的水蒸汽出口相連通，所述的冷凝器的下部冷劑水出口通過其上安裝有節流閥9的水管與蒸發器相連，採暖回水管路依次與吸收器和冷凝器相連換熱。優選的所述的溶液輸出管路和溶液輸入管路共同與一臺溶液換熱器6相連，以使流出和流入發生器的溶液進一步在溶液換熱器實現熱交換，提高熱利用效率。實施例1將氣-水換熱器安裝在一臺29MW的燃氣熱水鍋爐的煙道上，低溫循環水在氣-水換熱器I中吸熱升溫後作為吸收式熱泵機組蒸發器3的低溫熱源；吸收式熱泵機組冷凝器8中的冷劑水經過節流閥9降壓後，進入蒸發器3蒸發，受熱產生水蒸汽；水蒸汽進入吸收器4，被來自發生器7的溴化鋰濃溶液吸收；在吸收器4中，溴化鋰濃溶液吸收來自蒸發器3的水蒸汽，被稀釋成為稀溶液，放出吸收熱並對採暖回水進行初步加熱；溶液泵5將在溶液換熱器中與從發生器流出的溴化鋰濃溶液換熱後的溴化鋰稀溶液從吸收器4提升到發生器7中，溶液的壓力從蒸發壓力相應地提高到冷凝壓力；在發生器7中，溴化鋰稀溶液被燃氣加熱釋放出水蒸汽並濃縮成為濃溶液，釋放出來的水蒸汽進入冷凝器8，而溴化鋰濃溶液在溶液換熱器中與從吸收器4流出的溴化鋰稀溶液換熱後則靠壓力差流回到吸收器4 ;來自發生器7的水蒸汽在冷凝器8中放出凝結熱，冷凝成水並對採暖回水再次加熱，採暖回水然後進入燃氣鍋爐被進一步加熱到設定溫度後送入採暖供水管網。這樣就完成了對燃氣鍋爐排煙熱的回收利用和吸收式熱泵循環。從燃氣鍋爐排出的高溫煙氣，在氣-水換熱器中放出顯熱和汽化潛熱，並被降低到較低溫度後排放到大氣中。經測算:採用本方法後可以增加供熱能力20%以上，在相同的供熱量下，可以節約燃料消耗10%左 右。
權利要求
1.一種新型燃氣鍋爐排煙熱回收方法，其特徵在於它包括以下步驟:將氣-水換熱器安裝在燃氣熱水鍋爐的煙道上，低溫循環水在氣-水換熱器中吸熱升溫後作為吸收式熱泵機組蒸發器的低溫熱源；吸收式熱泵機組冷凝器中的冷劑水經過節流閥降壓後進入蒸發器蒸發，受熱產生水蒸汽；水蒸汽進入吸收器，被來自發生器的溴化鋰濃溶液吸收；在吸收器中，溴化鋰濃溶液吸收來自蒸發器的水蒸汽，被稀釋成為稀溶液，放出吸收熱並對採暖回水進行初步加熱；溶液泵將溴化鋰稀溶液從吸收器提升到發生器中，溶液的壓力從蒸發壓力相應地提高到冷凝壓力；在發生器中，溴化鋰稀溶液被燃氣加熱釋放出水蒸汽並濃縮成為濃溶液，釋放出來的水蒸汽進入冷凝器，而溴化鋰濃溶液則靠壓力差流回到吸收器；來自發生器的水蒸汽在冷凝器中放出凝結熱，冷凝成水，並對採暖回水再次加熱，採暖回水然後進入燃氣鍋爐被進一步加熱到設定溫度後送入採暖供水管網。
2.根據權利要求1所述的新型燃氣鍋爐排煙熱回收方法，其特徵在於:從吸收器流出的溴化鋰稀溶液在溶液換熱器中與從發生器流出的溴化鋰濃溶液換熱後提升到發生器中，從發生器流出的溴化鋰濃溶液在溶液換熱器中與從吸收器流出的溴化鋰稀溶液換熱後靠壓力差流回到吸收 器。
全文摘要
本發明公開了一種新型燃氣鍋爐排煙熱回收方法,它包括以下步驟低溫循環水在氣-水換熱器中吸熱升溫後作為吸收式熱泵機組蒸發器的低溫熱源；吸收式熱泵機組冷凝器中的冷劑水經過節流閥降壓後進入蒸發器蒸發，受熱產生水蒸汽；水蒸汽進入吸收器，被來自發生器的溴化鋰濃溶液吸收；在吸收器中，溴化鋰濃溶液吸收來自蒸發器的水蒸汽，被稀釋成為稀溶液，放出吸收熱並對採暖回水進行初步加熱；溶液泵將稀溶液從吸收器提升到發生器中；在發生器中，稀溶液濃縮成為濃溶液，釋放出來的水蒸汽進入冷凝器，而濃溶液回到吸收器；來自發生器的水蒸汽對採暖回水再次加熱。本方法能夠最大限度地回收燃氣鍋爐的排煙餘熱，提高鍋爐的熱效率，減少燃氣消耗。
文檔編號F25B27/02GK103216972SQ201310141219
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月22日 優先權日2013年4月22日
發明者馬洪亭, 田雪, 夏文靜, 劉文文, 張傳龍, 郭振遠 申請人:天津大學