直燃机烟气余热利用自提升热泵系统及余热利用自提升热泵方法
直燃机烟气余热利用自提升热泵系统及余热利用自提升热泵方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及制热制冷技术领域，尤其涉及一种直燃机烟气余热利用及自提升热泵的系统和方法。
【背景技术】
[0002]在能源消耗及环境污染日益严重的今天，如何进一步提高直燃机的能源利用，减少能源消耗，提高单位功效，是整个行业急需解决的难题。虽然，分隔式直燃机的能效比要高于整体式交替制冷、制热的直燃机，但要想进一步提高能效，却非易事。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种能源消耗少、节能效果显著的直燃机烟气余热利用自提升热泵系统及余热利用自提升热泵方法。
[0004]本发明是通过以下技术方案予以实现的:
直燃机烟气余热利用自提升热泵系统，包括高温发生器、蒸发器、冷凝器、吸收器、烟气热交换器、供热回水、热水系统，所述高温发生器的烟气管道与烟气热交换器的进气口相连，所述蒸发器的换热管两端分别通过循环管道与烟气热交换器的进水口、出水口相连，所述供热回水依次经过吸收器的换热管、冷凝器的换热管、高温发生器的换热管连接到热水系统。
[0005]上述系统的余热利用自提升热泵方法如下:将高温发生器的烟气通过烟气热交换器与来自蒸发器换热管内的低温水进行热交换，通过低温水将热能传递给蒸发器加以利用；另外，将热水系统的供热回水输送经过吸收器的换热管，吸取吸收器内热溶液的热能，再经过冷凝器的换热管，吸收来自水蒸气凝结的热能，最后进入高温发生器的换热管，吸收来自高温发生器的热能，使供热回水受热成为可使用的供热热水，输送到热水系统。
[0006]本发明具有以下技术效果:
本发明对现有的分隔式直燃机进行了关键的节能改进，采集高温发生器的烟气余热加以利用，同时将供热回水输送经过吸收器的换热管、冷凝器的换热管、高温发生器的换热管，吸收热能，利用自提升热泵技术提升为供热热水，构思独特，世界首创，是世界第一次采用这种新型结构的新型直燃机，具有显著节能效果和经济效益。
[0007]本发明充分利用热能，且不降低供热品位，节能减排，附带消除白烟，还可以收集补水(经过处理后，作为采暖补水或者卫士热水补水)。利用本技术改造一台100万大卡现有机组，改造成本低，只需增加烟气热交换器、管道和泵，可以降低气耗接近20m3 /小时，且不需加大高温发生器，增加供热能力15%。一台100万大卡机组，120天可节气57600m3，价值20万元一一当年回收投资。
【附图说明】
[0008]图1为本发明的原理图。
【具体实施方式】
[0009]下面参照附图对本发明进行详细说明，但本发明并不限于下述实施例。
[0010]本发明以现有的分隔式供热直燃机为基础，包括高温发生器、蒸发器、低温发生器、冷凝器、吸收器，分隔式供热直燃机的制冷、制热原理属于现有技术，在这就不重复介绍。
[0011]如图1所示，本发明直燃机烟气余热利用自提升热泵系统与现有分隔式供热直燃机的区别在于:本发明包括高温发生器、蒸发器、冷凝器、吸收器、烟气热交换器、供热回水、热水系统，所述高温发生器的烟气管道与烟气热交换器的进气口相连，所述蒸发器的换热管两端分别通过循环管道与烟气热交换器的进水口、出水口相连，所述供热回水依次经过吸收器的换热管、冷凝器的换热管、高温发生器的换热管连接到热水系统。
[0012]上述系统的余热利用自提升热泵方法如下:将高温发生器的烟气通过烟气热交换器与来自蒸发器换热管内的低温水进行热交换，通过低温水将热能传递给蒸发器加以利用；另外，将热水系统的供热回水输送经过吸收器的换热管，吸取吸收器内热溶液的热能，再经过冷凝器的换热管，吸收来自水蒸气凝结的热能，最后进入高温发生器的换热管，吸收来自高温发生器的热能，使供热回水受热成为可使用的供热热水，输送到热水系统。
[0013]现有的分隔式供热直燃机，可提供95°C以下热水，但排烟温度约100-160°C，热量损失较大。
[0014]本发明工作原理如下:如图1所示，本发明将高温发生器的烟气管道与烟气热交换器的进气口相连，将蒸发器换热管两端分别通过循环管道与烟气热交换器的进水口、出水口相连。使蒸发器换热管中低温水(约20°C )流入烟气热交换器，将烟气降温甚至冷凝(约30°C)，将热量基本回收，低温水得到热量，温上升到约30°C。30°C低温水，返回直燃机蒸发器换热管，使蒸发器内水蒸发释放热量(原理同吸收式制冷)，水温降低到20°C左右，再进入烟气热交换器，如此循环，使高温发生器的烟气余热被不断吸收利用。
[0015]另外，供热回水通过吸收器换热管，得到吸收器内的热溶液的热量，然后通过冷凝器换热管，得到水蒸气凝结的热量，温度继续升高后，进入高温发生器换热管，吸收来自高温发生器的热能，使供热回水受热成为可使用的供热热水，送入到热水系统。
[0016]本发明对现有的分隔式直燃机进行了关键的节能改进，采集高温发生器的烟气余热加以利用，同时利用自提升热泵技术将供热回水提升为供热热水，构思独特，世界首创，具有显著节能效果和经济效益。
[0017]以上实施例是对本发明的解释，并非限定，以上只是部分举例。在实际应用时，在管道上应加装泵，烟气余热和自提升热泵技术可同时应用，也可任选分开应用。
[0018]应该指出的是，对本行业的技术人员来说，根据本发明的基本原理和结构进行的简化、变换、改进和组合，这些均应包括在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.直燃机烟气余热利用自提升热泵系统，其特征在于:包括高温发生器、蒸发器、冷凝器、吸收器、烟气热交换器、供热回水、热水系统，所述高温发生器的烟气管道与烟气热交换器的进气口相连，所述蒸发器的换热管两端分别通过循环管道与烟气热交换器的进水口、出水口相连，所述供热回水依次经过吸收器的换热管、冷凝器的换热管、高温发生器的换热管连接到热水系统。2.权利要求1所述的直燃机烟气余热利用自提升热泵系统的余热利用自提升热泵方法，其特征在于:将高温发生器的烟气通过烟气热交换器与来自蒸发器换热管内的低温水进行热交换，通过低温水将热能传递给蒸发器加以利用；另外，将热水系统的供热回水输送经过吸收器的换热管，吸取吸收器内热溶液的热能，再经过冷凝器的换热管，吸收来自水蒸气凝结的热能，最后进入高温发生器的换热管，吸收来自高温发生器的热能，使供热回水受热成为可使用的供热热水，输送到热水系统。
【专利摘要】本发明涉及一种直燃机烟气余热利用自提升热泵系统及其余热利用自提升热泵方法，利用高温发生器的烟气余热与蒸发器的换热管进行热交换，同时将供热回水输送经过吸收器的换热管、冷凝器的换热管、高温发生器的换热管，吸收热能，使供热回水受热成为可使用的供热热水，输送到热水系统。本发明高效利用烟气余热及自提升热泵技术，节能效果显著。
【IPC分类】F24H4/02
【公开号】CN104896735
【申请号】CN201510303721
【发明人】张跃
【申请人】张跃
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月8日
【技术领域】
[0001]本发明涉及制热制冷技术领域，尤其涉及一种直燃机烟气余热利用及自提升热泵的系统和方法。
【背景技术】
[0002]在能源消耗及环境污染日益严重的今天，如何进一步提高直燃机的能源利用，减少能源消耗，提高单位功效，是整个行业急需解决的难题。虽然，分隔式直燃机的能效比要高于整体式交替制冷、制热的直燃机，但要想进一步提高能效，却非易事。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种能源消耗少、节能效果显著的直燃机烟气余热利用自提升热泵系统及余热利用自提升热泵方法。
[0004]本发明是通过以下技术方案予以实现的:
直燃机烟气余热利用自提升热泵系统，包括高温发生器、蒸发器、冷凝器、吸收器、烟气热交换器、供热回水、热水系统，所述高温发生器的烟气管道与烟气热交换器的进气口相连，所述蒸发器的换热管两端分别通过循环管道与烟气热交换器的进水口、出水口相连，所述供热回水依次经过吸收器的换热管、冷凝器的换热管、高温发生器的换热管连接到热水系统。
[0005]上述系统的余热利用自提升热泵方法如下:将高温发生器的烟气通过烟气热交换器与来自蒸发器换热管内的低温水进行热交换，通过低温水将热能传递给蒸发器加以利用；另外，将热水系统的供热回水输送经过吸收器的换热管，吸取吸收器内热溶液的热能，再经过冷凝器的换热管，吸收来自水蒸气凝结的热能，最后进入高温发生器的换热管，吸收来自高温发生器的热能，使供热回水受热成为可使用的供热热水，输送到热水系统。
[0006]本发明具有以下技术效果:
本发明对现有的分隔式直燃机进行了关键的节能改进，采集高温发生器的烟气余热加以利用，同时将供热回水输送经过吸收器的换热管、冷凝器的换热管、高温发生器的换热管，吸收热能，利用自提升热泵技术提升为供热热水，构思独特，世界首创，是世界第一次采用这种新型结构的新型直燃机，具有显著节能效果和经济效益。
[0007]本发明充分利用热能，且不降低供热品位，节能减排，附带消除白烟，还可以收集补水(经过处理后，作为采暖补水或者卫士热水补水)。利用本技术改造一台100万大卡现有机组，改造成本低，只需增加烟气热交换器、管道和泵，可以降低气耗接近20m3 /小时，且不需加大高温发生器，增加供热能力15%。一台100万大卡机组，120天可节气57600m3，价值20万元一一当年回收投资。
【附图说明】
[0008]图1为本发明的原理图。
【具体实施方式】
[0009]下面参照附图对本发明进行详细说明，但本发明并不限于下述实施例。
[0010]本发明以现有的分隔式供热直燃机为基础，包括高温发生器、蒸发器、低温发生器、冷凝器、吸收器，分隔式供热直燃机的制冷、制热原理属于现有技术，在这就不重复介绍。
[0011]如图1所示，本发明直燃机烟气余热利用自提升热泵系统与现有分隔式供热直燃机的区别在于:本发明包括高温发生器、蒸发器、冷凝器、吸收器、烟气热交换器、供热回水、热水系统，所述高温发生器的烟气管道与烟气热交换器的进气口相连，所述蒸发器的换热管两端分别通过循环管道与烟气热交换器的进水口、出水口相连，所述供热回水依次经过吸收器的换热管、冷凝器的换热管、高温发生器的换热管连接到热水系统。
[0012]上述系统的余热利用自提升热泵方法如下:将高温发生器的烟气通过烟气热交换器与来自蒸发器换热管内的低温水进行热交换，通过低温水将热能传递给蒸发器加以利用；另外，将热水系统的供热回水输送经过吸收器的换热管，吸取吸收器内热溶液的热能，再经过冷凝器的换热管，吸收来自水蒸气凝结的热能，最后进入高温发生器的换热管，吸收来自高温发生器的热能，使供热回水受热成为可使用的供热热水，输送到热水系统。
[0013]现有的分隔式供热直燃机，可提供95°C以下热水，但排烟温度约100-160°C，热量损失较大。
[0014]本发明工作原理如下:如图1所示，本发明将高温发生器的烟气管道与烟气热交换器的进气口相连，将蒸发器换热管两端分别通过循环管道与烟气热交换器的进水口、出水口相连。使蒸发器换热管中低温水(约20°C )流入烟气热交换器，将烟气降温甚至冷凝(约30°C)，将热量基本回收，低温水得到热量，温上升到约30°C。30°C低温水，返回直燃机蒸发器换热管，使蒸发器内水蒸发释放热量(原理同吸收式制冷)，水温降低到20°C左右，再进入烟气热交换器，如此循环，使高温发生器的烟气余热被不断吸收利用。
[0015]另外，供热回水通过吸收器换热管，得到吸收器内的热溶液的热量，然后通过冷凝器换热管，得到水蒸气凝结的热量，温度继续升高后，进入高温发生器换热管，吸收来自高温发生器的热能，使供热回水受热成为可使用的供热热水，送入到热水系统。
[0016]本发明对现有的分隔式直燃机进行了关键的节能改进，采集高温发生器的烟气余热加以利用，同时利用自提升热泵技术将供热回水提升为供热热水，构思独特，世界首创，具有显著节能效果和经济效益。
[0017]以上实施例是对本发明的解释，并非限定，以上只是部分举例。在实际应用时，在管道上应加装泵，烟气余热和自提升热泵技术可同时应用，也可任选分开应用。
[0018]应该指出的是，对本行业的技术人员来说，根据本发明的基本原理和结构进行的简化、变换、改进和组合，这些均应包括在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.直燃机烟气余热利用自提升热泵系统，其特征在于:包括高温发生器、蒸发器、冷凝器、吸收器、烟气热交换器、供热回水、热水系统，所述高温发生器的烟气管道与烟气热交换器的进气口相连，所述蒸发器的换热管两端分别通过循环管道与烟气热交换器的进水口、出水口相连，所述供热回水依次经过吸收器的换热管、冷凝器的换热管、高温发生器的换热管连接到热水系统。2.权利要求1所述的直燃机烟气余热利用自提升热泵系统的余热利用自提升热泵方法，其特征在于:将高温发生器的烟气通过烟气热交换器与来自蒸发器换热管内的低温水进行热交换，通过低温水将热能传递给蒸发器加以利用；另外，将热水系统的供热回水输送经过吸收器的换热管，吸取吸收器内热溶液的热能，再经过冷凝器的换热管，吸收来自水蒸气凝结的热能，最后进入高温发生器的换热管，吸收来自高温发生器的热能，使供热回水受热成为可使用的供热热水，输送到热水系统。
【专利摘要】本发明涉及一种直燃机烟气余热利用自提升热泵系统及其余热利用自提升热泵方法，利用高温发生器的烟气余热与蒸发器的换热管进行热交换，同时将供热回水输送经过吸收器的换热管、冷凝器的换热管、高温发生器的换热管，吸收热能，使供热回水受热成为可使用的供热热水，输送到热水系统。本发明高效利用烟气余热及自提升热泵技术，节能效果显著。
【IPC分类】F24H4/02
【公开号】CN104896735
【申请号】CN201510303721
【发明人】张跃
【申请人】张跃
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月8日
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