[发明专利]一种烟气余热回收系统

说明书

本发明公开了一种烟气余热回收系统，包括：第一换热器、第二换热器、热泵和热网管路；第一换热器内设置有第一布液装置和第二布液装置；第一换热器的底部与第二换热器放热侧的输入端连通；第二换热器放热侧的输出端与第一布液装置连通，以形成第一流体循环回路；第二换热器放热侧的输出端还依次与热泵和第二布液装置连通，以形成第二流体循环回路；热网管路包括热网回水管路和热网供水管路；热网管路与第二换热器的吸热侧连通，形成热网循环回路；和/或，热网管路依次与第二换热器的吸热侧和热泵连通，形成热网水循环回路。这样设置可以提高烟气余热回收效率，减少热泵设备的投资。

技术领域

本发明涉及余热回收技术领域，尤其涉及一种烟气余热回收系统。

背景技术

天然气烟气中含有大量的水蒸气，这部分水蒸气所携带的冷凝热约占天然气低位发热量的10％左右，是影响天然气利用效率的重要因素，因此回收这部分冷凝热，能够显著的提高天然气的热效率。

现有技术中公开了一种利用吸收式热泵回收烟气余热的集中供热系统(CN102242946B)，用烟气-水直接接触式换热器和吸收式热泵结合回收烟气热量，该系统能够显著的降低排烟温度，同时还能够在一定程度上降低排烟中氮氧化物浓度。但是在该系统中，70℃-90℃的烟气直接进入烟气-水直接接触式换热器中与热泵制取的低温水(约10℃)换热，然后通过吸收式热泵提取热量给热网水加热。这样设置导致烟气高温侧的换热端温度差很大，一部分高温的烟气热量首先进入低温的介质后进入循环中，再通过热泵消耗驱动热源提取给热网水，造成了能源的浪费，同时导致较大的热泵设备投资。另外，烟气在降温过程中，随着水蒸气的冷凝，比热容发生比较大的变化，而喷淋水的比热容几乎不变，如果喷淋水的流量不发生变化，两股流体在换热温差方面难以有效匹配，也造成了比较大的不可逆传热损失。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够减少热泵设备投资，提高烟气余热回收效率的烟气余热回收系统。

为解决上述问题，本发明提供了一种烟气余热回收系统，包括：第一换热器、第二换热器、热泵和热网管路；所述第一换热器内设置有第一布液装置和第二布液装置；所述第一换热器的底部与所述第二换热器放热侧的输入端连通；所述第二换热器放热侧的输出端与所述第一布液装置连通，以形成第一流体循环回路；所述第二换热器放热侧的输出端还依次与所述热泵和第二布液装置连通，以形成第二流体循环回路；所述热网管路包括热网回水管路和热网供水管路；所述热网管路与第二换热器的吸热侧连通，形成热网循环回路；和/或，所述热网管路依次与第二换热器的吸热侧和所述热泵连通，形成热网水循环回路。

进一步的，所述热泵的个数为N个，所述布液装置的个数为N+1个，其中，N≥1；N个所述热泵依次连通，所述第二换热器放热侧的输出端与第一个热泵的输入端连通；最后一个热泵的输出端与所述第一换热器内最高的布液装置连通，以形成第N+1流体循环回路；第M个热泵的输出端与第M+1个布液装置连通，以形成第M+1个流体循环回路，其中,N＞M＞1。

进一步的，所述热网管路依次与所述第二换热器的吸热侧和各所述热泵连通，形成热网水循环回路；其中，所述第二换热器的吸热侧的输出端依次与第N个所述热泵、第N-1个所述热泵……第一个所述热泵连通后，形成所述热网水循环回路。

进一步的，N+1个所述布液装置之间等距离排列或根据不同换热要求采用非等间距排列。

进一步的，所述一种烟气余热回收系统还包括加热器，所述加热器设置在所述热网循环回路上，所述加热器与外部高温热源连接，使热网循环回路内流体升温。

进一步的，所述热泵为吸收式热泵、电压缩热泵和吸收-压缩复合式热泵中的一种或多种。

进一步的，所述第一换热器为喷淋形式空腔结构直接接触式换热器、塔板式结构直接接触式换热器或填料式结构直接接触式换热器中的一种。