[发明专利]燃气锅炉大温差高效供热系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种清洁、高效的燃气锅炉大温差高效供热系统，属于能源技术领域。

背景技术

随着城市化进程的快速发展，我国北方城镇供热负荷需求急剧增长，集中供热系统的供热密度越来越大，供热半径越来越大。北方城镇供热能耗约占全国城镇建筑总能耗的60％，是建筑节能的重要组成部分。然而鉴于环境保护及冬季治理雾霾要求，北方城镇在供热系统实施了“煤改气”，大量的燃气锅炉相继投入使用。燃气锅炉排放烟气的温度在150℃，其排放的废热约占燃气输入能量的11％左右，由此可见燃气锅炉节能潜力较大。目前，常规的锅炉房供热技术难以满足当前高密度供热发展的需求。

对于集中供热系统，废热回收利用是提高能源利用效率，降低供热领域的化石能源消耗的有效措施，从而有助于消除北方城市冬季雾霾天气。

采用何种“高效换热”技术及装备回收燃气锅炉烟气余热是大温差集中供热领域亟待解决的难题。

发明内容

针对目前我国北方城镇燃气锅炉房区域供热系统存在的问题，本发明提供了一种燃气锅炉大温差高效供热系统，以提高既有一次热网热量输送能力，并回收利用燃气锅炉烟气废热，进而降低供热系统化石能源消耗。

本发明采用的第一种方案为：

所述高效供热系统是由供热首站、一次侧管路、热力站、二次侧管路、三次侧管路组成；

所述供热首站由燃气锅炉、间壁式换热器、接触式换热器、热泵、循环泵、连接管路组成；所述热力站由大温差换热机组、循环泵、连接管路组成；

所述燃气锅炉的烟气依次流经间壁式换热器、接触式换热器放热降温后，由烟囱直接排放至大气；

所述一次侧管路的连接方式为：来自燃气锅炉的高温供水进入一次侧供水干管，然后输配至各个热力站，并进入各个热力站的大温差换热机组，在大温差换热机组内与二次侧低温循环水进行换热后，返回至一次侧回水的干管，并被输送至供热首站，经循环泵加压后，依次流经热泵、间壁式换热器、燃气锅炉，被依次加热升温后，最后送至一次侧供水干管，完成一次侧管路循环；

所述二次侧管路的连接方式为：在热力站中，二次侧回水管路与大温差换热机组的冷媒进口连接；二次侧供水管路与大温差换热机组的冷媒出口连接；二次侧低温循环水在大温差换热机组中被一次侧高温循环水加热升温，与此同时，一次侧循环水温度得到大幅度的降低；

所述三次侧管路的连接方式为：三次侧管路将接触式换热器和热泵连接起来，并在接触式换热器出口的管道上设置加药罐；三次侧低温循环水进入接触式换热器中与燃气锅炉烟气直接接触回收其废热，并被加热升温后，进入加药罐，然后经循环泵的加压后进入热泵的蒸发器放热降温后再返回至接触式换热器，完成三次侧管路循环。

所述热泵为电驱动单级或双级压缩式热泵、单效或双效吸收式热泵、或者为单级或双级喷射式热泵。

所述热泵进一步为直燃型吸收式热泵或热水型吸收式热泵；所述热泵为热水型吸收式热泵时，被燃气锅炉加热后的高温热水分为两路：第一路进入热水型吸收式热泵，驱动吸收式热泵回收烟气废热；第二路与出自热水型吸收式热泵的发生器的第一路热水混合，然后作为一次侧高温供水由一次侧管路输配至各个热力站。

本发明提供的第二种技术方案为：

所述高效供热系统是由供热首站、一次侧管路、热力站、二次侧管路组成；

所述供热首站由燃气锅炉、间壁式换热器、循环泵、连接管路组成；所述热力站由大温差换热机组、循环泵、连接管路组成；

所述燃气锅炉的烟气直接进入间壁式换热器被一次侧管路的低温回水冷却而降温后，由烟囱排放至大气；

所述一次侧管路的连接方式为：来自燃气锅炉的高温供水进入一次侧供水干管，然后通过输配至各个热力站，并进入各个大温差换热机组，在大温差换热机组内与二次侧低温循环水进行换热后，返回至一次侧回水干管，并被输送至供热首站，经循环泵加压后，依次进入间壁式换热器、燃气锅炉，被依次加热升温，最后送回至一次侧供水干管，完成一次侧管路循环；

所述二次侧管路的连接方式为：在热力站中，二次侧回水支管与大温差换热机组冷媒进口连接，二次侧供水支管与大温差换热机组冷媒出口连接；二次侧低温循环水在大温差换热机组中被一次侧高温循环水加热升温，与此同时，一次侧循环水温度得到大幅度的降低。

第一种方案和第二种方案中所述大温差换热机组为吸附式换热机组、或压缩式换热机组、或喷射式换热机组、或吸收式换热机组。