[发明专利]一种烟气余热回收利用系统及方法

说明书

本申请公开了一种烟气余热回收利用系统，包括排烟管(301)，烟气经所述排烟管依次进入一级换热器(311)、二级换热器(312)和三级换热器(313)释放热量，分别加热一级余热水循环管(401)、二级余热水循(402)环管和三级余热水循环管(403)内的一级、二级和三级余热水；一级余热水经一级余热水循环管进入吸收式热泵发生器(110)降温，二级余热水经二级余热水循环管进入吸收热泵蒸发器(130)降温，三级余热水经三级余热水循环管进入压缩式热泵蒸发器(210)降温；热网水经热网水第一回水管(511)依次进入吸收式热泵进行升温，热网水还经热网水第二回水管(512)进入压缩式热泵进行升温。本申请烟气余热能量梯级利用，更充分地回收热量。

技术领域

本发明属于热能回收技术领域，具体为一种烟气余热回收系统及方法。

背景技术

近年生物质的消纳利用越来越受到重视，但生物质原料含水量较高，常规生物质热电联产机组其排烟温度在145℃左右，排烟余热中显热损失占燃料低位热值的10％左右，潜热损失约为显热损失的2倍，使得生物质热电联产机组热效率相对较低，能源综合利用率低。若将烟气温度降低露点以下，烟气可放出大量潜热，显著提升余热回收效率。因此，针对生物质烟气余热回收技术成为世界各国研究的热点。

烟气/水直接接触式传统换热技术，余热利用局限于显热，为了避免发生露点腐蚀，余热回收率低。热泵技术是烟气余热回收利用的主要技术手段。目前主要采用吸收式热泵，但现有的吸收式热泵技术驱动热源温度低时能效过低，热泵驱动热源为高品位能源，不适用于生物质直燃后中低温度的高效回收。且目前国内外没有对生物质烟气余热分级利用，余热回收效率不高。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种烟气余热回收系统，针对现有吸收式热泵技术驱动热源温度低时能效过低的问题，结合生物质烟气余热能级分布特点，构建中低温烟气余热驱动的多级、多段的热泵循环流程并采用高效的传质换热技术。

本发明的第一目的是提供一种烟气余热回收系统，包括吸收式热泵，压缩式热泵、余热水系统、热网水系统和烟气系统；

所述烟气系统包括：排烟管，和沿烟气输送方向依次设置在所述排烟管上的一级换热器，二级换热器和三级换热器；

所述余热水系统包括：一级余热水循环管、二级余热水循环管和三级余热水循环管；所述一级余热水循环管出口与吸收式热泵发生器入口相连，所述吸收式热泵发生器出口与一级余热水循环管入口相连，所述一级余热水循环管的一段管路设置于一级换热器内部；所述二级余热水循环管出口与吸收式热泵蒸发器入口相连，所述吸收式热泵蒸发器出口与二级余热水循环管入口相连，所述二级余热水循环管的一段管路设置于二级换热器内部；所述三级余热水循环管出口与压缩式热泵蒸发器入口相连，所述压缩式热泵蒸发器出口与三级余热水循环管入口相连，所述三级余热水循环管的一段管路设置于三级换热器内部；

所述热网水系统包括：包括热网水第一回水管和热网水第一供水管，所述热网水第一回水管与吸收式热泵冷凝器入口连接，吸收式热泵冷凝器出口通过热网水第一回水管与吸收式热泵吸收器入口连接，吸收式热泵吸收器出口与热网水供水管连接；还包括热网水第二回水管和热网水第二供水管，所述热网水第二回水管与压缩式热泵冷凝器入口连接，压缩式热泵吸冷凝器出口与热网水第二供水管连接。

进一步的，所述吸收式热泵吸收器、吸收式式热泵发生器、吸收式蒸发器和吸收热泵冷凝器为单级或多级串联结构；所述压缩式热泵为单极或多级串联结构。

进一步的，所述压缩式热泵为多级结构，各级压缩式热泵之间相互串联连接，所述三级余热水循环管依次经过每级压缩式热泵的蒸发器设置，所述热网水第二回水管依次穿过每级压缩式热泵的冷凝器设置。

进一步的，所述热网水第一回水管和热网水第二回水管通过分水器与热网回水总管出口相连，所述热网水第一供水管和热网水第二供水管通过集水器与热网供水总管入口相连。