燃气热水锅炉烟气余热回收热泵自耦合供热系统的制作方法

1.本实用新型涉及暖通空调技术领域，更具体地说，涉及一种燃气热水锅炉烟气余热回收热泵自耦合供热系统。


背景技术：

2.随着我国城镇化的推进、居民生活水平的提高，供热需求不断增加，城市供热面积不断增长，而作为清洁能源的燃气热水锅炉成为集中供热的选择之一。为了提高燃气热水锅炉的效率，节约能源，常选用冷凝式燃气热水锅炉的供热示意如图1所示，它的排烟温度一般在70℃左右，烟气中含有大量水蒸汽潜热，直接排放烟气会造成能量的浪费，并且，烟气在冬季还会形成“白烟”现象。由于北方集中供热热网回水温度一般在60℃左右，所以，无法直接回收这部分的烟气热量。
3.综上所述，如何利用热泵技术，深度回收利用燃气热水锅炉烟气低温余热到供热热水中，供热系统在满负荷和变负荷时，燃气热水锅炉能安全稳定运行，供热热网水在热泵和锅炉中自耦合出所需的供热热水，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种燃气热水锅炉烟气余热回收热泵自耦合供热系统，其利用热泵技术，深度回收利用燃气热水锅炉烟气低温余热到供热热水中，供热系统在满负荷和变负荷时，燃气热水锅炉能安全稳定运行，供热热网回水在热泵和锅炉中自耦合出所需集中供热的热网供水给用热场所使用。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种燃气热水锅炉烟气余热回收热泵自耦合供热系统，包括：燃气热水锅炉、烟气取热器、余热水循环系统、第一类溴化锂吸收式热泵机组以及热网供回水系统，所述燃气热水锅炉的排烟管上设有所述烟气取热器，所述烟气取热器和所述第一类溴化锂吸收式热泵机组之间通过所述余热水循环系统相互连接；
7.所述第一类溴化锂吸收式热泵机组与所述燃气热水锅炉之间通过热网供回水系统相互连接，所述热网供回水系统包括：中温热水出热泵进锅炉管路和驱动热水出锅炉进热泵管路，且在所述中温热水出热泵进锅炉管路与热网供水管路之间设有中温热水旁通阀门和中温热水旁通管路，在所述驱动热水出锅炉进热泵管路与所述热网供水管路之间设有驱动热水三通阀门和驱动热水旁通管路。
8.优选的，所述中温热水旁通阀门为电动旁通阀。
9.优选的，所述驱动热水三通阀门为电动三通阀。
10.在使用本实用新型所提供的燃气热水锅炉烟气余热回收热泵自耦合供热系统时，如果处于严寒供热期满负荷运行期间，中温热水旁通阀门关闭，出锅炉的驱动热水通过驱动热水三通阀门调节、全部进入第一类溴化锂吸收式热泵机组，热网回水自热网回水管路先进入第一类溴化锂吸收式热泵机组内升温，再经中温热水出热泵进锅炉管路进入燃气热
水锅炉内继续升温，然后，再作为第一类溴化锂吸收式热泵机组的驱动热源、经驱动热水出锅炉进热泵管路进入第一类溴化锂吸收式热泵机组的热泵内降温，经热网供水管路出来后成为集中供热的热网供水给用热场所使用。
11.如果处于初、末供热期变负荷运行期间，燃气热水锅炉和第一类溴化锂吸收式热泵机组的供热量下降，烟气余热量减少，热网水流量不变，热网供回水温度降低，为保证燃气热水锅炉和第一类溴化锂吸收式热泵机组的安全运行，出锅炉的驱动热水可通过驱动热水三通阀门进行调节，使一部分驱动热水进入第一类溴化锂吸收式热泵机组，另一部分驱动热水直接进入热网供水管路、与制取的热网供水汇合成为集中供热的热网供水给用热场所使用。根据用热场所的实际需求情况，还可以将中温热水旁通阀门打开，使一部分中温热水进入燃气热水锅炉，另一部分中温热水直接进入热网供水管路、与制取的热网供水汇合成为集中供热的热网供水给用热场所使用。
12.本系统通过上述全新自耦合供热系统流程，使得低温余热水进入烟气取热器吸取烟气的热量，使烟气温度降低的同时烟气中水蒸汽冷凝，余热水升温后进入第一类溴化锂吸收式热泵机组，通过热泵技术回收余热水低温余热到供热热网水中，余热水降温后再进入烟气取热器中升温，不断循环，深度回收利用烟气余热。本系统的关键是通过热网供回水系统，无论外部负荷如何变化，只需调节驱动热水三通阀门和中温热水旁通阀门，本热系统就能安全稳定的使热网供回水经过第一类溴化锂吸收式热泵机组、燃气热水锅炉、第一类溴化锂吸收式热泵机组相互间的自耦合制取出所需集中供热的热网供水给用热场所使用，实现节能、环保的经济和社会效益。
13.综上所述，本实用新型所提供的燃气热水锅炉烟气余热回收热泵自耦合供热系统，其利用热泵技术，深度回收利用燃气热水锅炉的烟气低温余热到供热热水中，关键是通过热网供回水系统的自动调节，供热系统在满负荷和变负荷期间，燃气热水锅炉能安全稳定运行，热网回水在第一类溴化锂吸收式热泵机组和燃气热水锅炉中自耦合出所需集中供热的热网供水给用热场所使用。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
15.图1为以往技术中的冷凝式燃气热水锅炉的供热示意图；
16.图2为本实用新型所提供的燃气热水锅炉烟气余热回收热泵自耦合供热系统的示意图。
17.图1-图2中：
18.1为燃气热水锅炉、2为热网回水管路、3为热网供水管路、4为排烟管、5为烟气取热器、6为余热水循环系统、7为第一类溴化锂吸收式热泵机组、8为中温热水出热泵进锅炉管路、9为中温热水旁通阀门、10为驱动热水旁通管路、11为驱动热水三通阀门、12为驱动热水出锅炉进热泵管路、 13为中温热水旁通管路、14热网供回水系统、15用热场所。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.本实用新型的核心是提供一种燃气热水锅炉烟气余热回收热泵自耦合供热系统，其利用热泵技术，深度回收利用燃气热水锅炉烟气低温余热到供热热水中，关键是通过热网供回水系统的自动调节，供热系统在满负荷和变负荷时，燃气热水锅炉能安全稳定运行，供热热网水在第一类溴化锂吸收式热泵机组和燃气热水锅炉中自耦合出所需集中供热的热网供水给用热场所使用。
21.请参考图2，图2为燃气热水锅炉烟气余热回收热泵自耦合供热系统的示意图。
22.本具体实施例提供了一种燃气热水锅炉烟气余热回收热泵自耦合供热系统，包括：燃气热水锅炉1、烟气取热器5、余热水循环系统6、第一类溴化锂吸收式热泵机组7以及热网供回水系统14，燃气热水锅炉1的排烟管4上设有烟气取热器5，烟气取热器5和第一类溴化锂吸收式热泵机组7 之间通过余热水循环系统6相互连接；第一类溴化锂吸收式热泵机组7与燃气热水锅炉1之间通过热网供回水系统14相互连接，热网供回水系统14 包括：中温热水出热泵进锅炉管路8和驱动热水出锅炉进热泵管路12，且在中温热水出热泵进锅炉管路8与热网供水管路3之间设有中温热水旁通阀门9和中温热水旁通管路13，在驱动热水出锅炉进热泵管路12与热网供水管路3之间设有驱动热水三通阀门11和驱动热水旁通管路10。
23.在使用本实用新型所提供的燃气热水锅炉烟气余热回收热泵自耦合供热系统时，如果处于严寒供热期满负荷运行期间，中温热水旁通阀门9关闭，出锅炉的驱动热水通过驱动热水三通阀门11调节、全部进入第一类溴化锂吸收式热泵机组，热网回水自热网回水管路2先进入第一类溴化锂吸收式热泵机组7升温，再经中温热水出热泵进锅炉管路8进入燃气热水锅炉1继续升温，然后，再作为第一类溴化锂吸收式热泵机组7的驱动热源、经驱动热水出锅炉进热泵管路12进入第一类溴化锂吸收式热泵机组7内降温，经热网供水管路3出来后成为集中供热的热网供水给用热场所15使用。
24.如果处于初、末供热期变负荷运行期间，燃气热水锅炉1和第一类溴化锂吸收式热泵机组7的供热量下降，烟气余热量减少，热网水流量不变，热网供回水温度降低，为保证燃气热水锅炉1和第一类溴化锂吸收式热泵机组7的安全运行，出锅炉的驱动热水可通过驱动热水三通阀门11进行调节，使一部分驱动热水进入第一类溴化锂吸收式热泵机组7，另一部分驱动热水直接进入热网供水管路3、与制取的热网供水汇合成为集中供热的热网供水给用热场所15使用。根据用热场所15的实际需求情况，还可以将中温热水旁通阀门9打开，使一部分中温热水进入燃气热水锅炉1，另一部分中温热水直接进入热网供水管路3、与制取的热网供水汇合成为集中供热的热网供水给用热场所15使用。
25.本系统通过上述全新自耦合供热系统流程，使得低温余热水进入烟气取热器5吸取烟气的热量，使烟气温度降低的同时烟气中水蒸汽冷凝，余热水升温后进入第一类溴化锂吸收式热泵机组7，通过热泵技术回收余热水低温余热到供热热网水中，余热水降温后再进入烟气取热器5中升温，不断循环，深度回收利用烟气余热。例如，本系统可使烟气温度降
至30℃左右排放，以使锅炉效率提高7～10％，还能缓解白色烟羽形成。
26.本系统的关键是通过热网供回水系统14，无论外部负荷如何变化，只需调节驱动热水三通阀门11和中温热水旁通阀门9，本系统就能安全稳定的使热网回水经过第一类溴化锂吸收式热泵机组7、燃气热水锅炉1、第一类溴化锂吸收式热泵机组7相互间的自耦合制取出所需集中供热的热网供水给用热场所15使用，实现节能、环保的经济和社会效益。
27.例如：热网回水温度60℃，进第一类溴化锂吸收式热泵机组7升温至81℃，再进入燃气热水锅炉升温至135℃后、作为驱动热水进入第一类溴化锂吸收式热泵机组的热泵内，而后，降温至120℃后成为集中供热的热网供水给用热场所15使用。
28.综上所述，本实用新型所提供的燃气热水锅炉烟气余热回收热泵自耦合供热系统，其利用热泵技术，深度回收利用燃气热水锅炉1的烟气低温余热到供热热水中，关键是通过热网供回水系统14的自动调节，供热系统在满负荷和变负荷期间，燃气热水锅炉1能安全稳定运行，热网回水在第一类溴化锂吸收式热泵机组7和燃气热水锅炉1中自耦合出所需集中供热的热网供水给用热场所15使用。
29.优选的，中温热水旁通阀门9为电动旁通阀，以实现中温热水旁通阀门9的自动化控制、提高操作准确性。
30.优选的，驱动热水三通阀门11为电动三通阀，以实现驱动热水三通阀门11的自动化控制、提高操作准确性。
31.以上对本实用新型所提供的燃气热水锅炉烟气余热回收热泵自耦合供热系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。