基于吸收式热泵的锅炉余热梯级利用和深度水热回收系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113007921A(43)申请公布日2021.06.22(21)申请号202110355171.6(51)Int.Cl.(22)申请日2021.04.01F25B30/04(2006.01)F25B41/40(2021.01)(71)申请人煤科院节能技术有限公司F25B41/20(2021.01)地址100013北京市朝阳区和平里青年沟F25B33/00(2006.01)东路5号F25B37/00(2006.01)(72)发明人李美军张鑫王乃继王永英F24D15/04(2006.01)李慧崔豫泓程鹏杨石F24D19/00(2006.01)程晓磊段璐陈隆刘振宇F23J15/02(2006.01)孟长芳王志强李婷魏琰荣F23L15/00(2006.01)龚艳艳戈铁柱闫黎黎曹好F28B9/08(2006.01)白一飞潘昊邢文朝(74)专利代理机构北京纪凯知识产权代理有限公司11245代理人关畅权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称基于吸收式热泵的锅炉余热梯级利用和深度水热回收系统(57)摘要本发明公开了一种基于吸收式热泵的锅炉余热梯级利用和深度水热回收系统。本发明利用“嵌入式”吸收式热泵实现对高含湿量的低温烟气的余热和水进行深度回收利用，其中回收后的烟气余热用于加热热网回水以供热，回收后的水资源用于补充热网管水和锅炉给水，从而实现对低温烟气余热、水资源深度回收利用。本发明可以有效解决烟气余热回收领域存在的金属腐蚀以及低温冷源制备等问题，并有效节约水资源。本发明在采暖季可将烟气余热用于热网回水的梯级加热，有效增强锅炉的供热能力，降低能耗，提高能源利用效率，降低锅炉厂的环境影响，具有可观的经济效益和环境效益。CN113007921ACN113007921A权利要求书1/2页1.一种基于吸收式热泵的锅炉余热梯级利用和深度水热回收系统，其特征在于：所述系统包括供热系统、污染物脱除系统和余热利用系统；所述供热系统包括鼓风机、热网管水、锅炉、引风机和烟囱；所述污染物脱除系统包括脱硝装置、脱硫装置和除尘装置；所述余热利用系统包括吸收式热泵、中和过滤器、冷凝水收集器、省煤器和空气预热器；所述吸收式热泵包括发生器、吸收器、蒸发器、冷凝器、溶液热交换器、溶液泵及连接管；所述吸收式热泵中，所述发生器设置在所述锅炉的烟道内；所述热网管水的热网回水通过所述吸收式热泵的冷凝器和吸收器。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述锅炉的燃料选自生物质和煤粉中至少一种。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述吸收式热泵单效吸收式热泵或双效吸收式热泵。4.根据权利要求1‑3任一所述的系统，其特征在于：所述吸收式热泵的高温驱动热源为锅炉产生的高温烟气；所述吸收式热泵的低温热源为经过污染物脱除后的低温烟气。5.根据权利要求1‑4任一所述的系统，其特征在于：所述热网回水经过吸收器和冷凝器的二次加热升温后再返回热网，用于供暖。6.根据权利要求1‑5任一所述的系统，其特征在于：所述低温烟气与吸收式热泵换热后形成的冷凝水，经过中和及过滤，作为热网水、脱硫系统以及锅炉给水的补充供水。7.权利要求1‑6任一所述基于吸收式热泵的锅炉余热梯级利用和深度水热回收系统在煤粉工业锅炉余热梯级利用和/或深度水热回收中的应用。8.一种权利要求1‑6任一所述基于吸收式热泵的锅炉余热梯级利用和深度水热回收系统进行煤粉工业锅炉余热梯级利用和/或深度水热回收的方法，为如下方法一或方法二：所述方法一包括：所述吸收式热泵中锅炉2产生的烟气分为两部分，一部分烟气进入发生器12，一部分烟气进入脱硝装置3，从脱硝装置3中流出的烟气分为两部分，一部分进入低温受热面4后再进入脱硫装置5，另一部分进入再热器7，放热降温后再进入脱硫装置5，两路烟气经过脱硫装置后进入换热器6冷凝放热，形成低湿度干燥烟气，由此高温烟气实现了显热和潜热双重回收，后进入再热器7，与低温受热面4后引入的高温烟气换热后，进行消白处理，经引风机8进入烟囱9排空；换热器6中，高温烟气与中介水换热，烟气被降温并产生冷凝水，冷凝水进入冷凝水收集器11进行收集，再进入中和过滤器处理为可利用水；中介水被加热后进入蒸发器18，其中，发生器12嵌入锅炉2的烟道中，锅炉产生的烟气进入发生器内管道，管道外围为密封的溶液腔室；吸收器16通过连接管和发生器12的密封溶液腔体形成循环回路；溶液泵15用以将吸收器16内的工质流入发生器12；溶液交换器13设置在发生器12和吸收器16之间的连接管上，使进入和流出吸收器16的液体进行热交换；蒸发器18通过连接管与吸收器16相连通，冷凝器17通过连接管分别与发生器12和蒸发器18相连；进入蒸发器18的中介水放热，使被吸收剂变为气态后