CN109373589A - 一种溴化锂热泵锅炉 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种溴化锂热泵锅炉，包括炉体，所述进气口处设有燃烧机，所述进气口连通位于炉体下部的炉胆，所述炉胆的出气端连通回燃室的进气端，所述回燃室的出气端与烟管连通，所述烟管的出气端通过烟箱与高温发生器的进气端相通，所述高温发生器的出气端与烟气冷却室相通，所述高温发生器位于进气端一侧的上方设有开口与冷凝器相通，所述烟气冷却室的底部设有开口与出气口相通，所述冷凝器通过通水管与蒸发器相通，所述蒸发器的侧面设有与蒸发器连通的吸收器，所述吸收器的上部设有与高温发生器底部相通的浓溶液管，所述吸收器的底部设有与高温发生器顶部连通的稀溶液管，本发明创造一个低于30℃的冷却介质来对烟气冷凝热充分利用。

Description

一种溴化锂热泵锅炉
技术领域
本发明涉及锅炉，具体涉及一种溴化锂热泵锅炉。
背景技术
天然气烟气中的水蒸气在烟气温度低于60℃时才开始冷凝，当烟气温度低于30℃时，烟气中的大部分的水蒸气的冷凝热基本被利用，这部分热量占天然气热值的14％，传统的天然气锅炉排烟温度在130℃以上，天然气燃烧过程中产生的烟气中含有18％的水蒸气，烟气大量的潜热和显热通过烟囱排放至大气中浪费掉。
发明内容
为解决烟气中的热量被浪费掉的问题，本发明的目的是提供一种溴化锂热泵锅炉，创造一个低于30℃的冷却介质来对烟气冷凝热充分利用。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：包括炉体，所述炉体的相对两端分别设有进气口和出气口，所述进气口处设有燃烧机，所述进气口连通位于炉体下部的炉胆，所述炉胆的出气端连通回燃室的进气端，所述回燃室的出气端与位于炉胆上方的烟管连通，所述烟管的出气端通过烟箱与位于烟管上方的高温发生器的进气端相通，所述高温发生器的出气端与烟气冷却室相通，所述烟气冷却室内设有烟气冷凝换热器，所述高温发生器位于进气端一侧的上方设有开口与位于炉体顶部的冷凝器相通，所述烟气冷却室的底部设有开口与位于炉体侧壁的出气口相通，所述冷凝器通过通水管与位于烟气冷却室上方的蒸发器相通，所述蒸发器的侧面设有与蒸发器连通的吸收器，所述吸收器的上部设有与高温发生器底部相通的浓溶液管，所述吸收器的底部设有与高温发生器顶部连通的稀溶液管，所述浓溶液管与稀溶液管均经过溶液热交换器与高温发生器连通。
在优选的实施方案中，所述高温发生器为矩形的箱体，所述高温发生器的进气端与出气端通过通气管连通。
在优选的实施方案中，所述烟气冷凝换热器的进水管与蒸发器的底部连接，所述烟气冷凝换热器的出水管伸入蒸发器的内部作为喷淋管使用。
在优选的实施方案中，所述烟气冷凝换热器的出水管位于蒸发器内部的部分上设有向下喷淋的第一喷嘴。
在优选的实施方案中，所述烟气冷凝换热器的进水管上设有冷剂水循环泵。
在优选的实施方案中，所述通水管位于蒸发器内的部分上设有向下喷淋的第二喷嘴。
在优选的实施方案中，所述浓溶液管位于吸收器内的部分上设有向下喷淋的第三喷嘴。
在优选的实施方案中，所述稀溶液管上设有溶液循环泵。
在优选的实施方案中，所述吸收器与蒸发器之间设有隔板，所述隔板的上半部设有供水蒸气通过的通孔。
本发明的有益效果为：
1、利用溴化锂浓溶液具有极强的吸水性，在吸收器内喷淋溴化锂浓溶液吸收水蒸气，创造出一个高真空(≤2.30kPa)的环境，在蒸发器内的水在真空环境下实现了低温(≤20℃)沸腾，水在沸腾的同时吸收大量热量，降低了冷剂水的温度；
2、蒸发器内的水份沸腾产生的大量水蒸气被吸收器浓溴化锂溶液吸收，浓溴化锂溶液变成稀溶液，稀溶液进入高温发生器后加热变成浓溶液和水蒸气，水蒸气在冷凝器内冷凝后变成水输送至蒸发器，循环利用；
3、通过烟气冷凝换热器来冷却锅炉排放的烟气。
附图说明
下面根据附图对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明实施例所述的溴化锂热泵锅炉的结构示意图。
图中：
1、炉体；2、进气口；3、燃烧机；4、炉胆；5、回燃室；6、烟管；7、烟箱；8、通气管；9、高温发生器；10、冷凝器；11、通水管；12、浓溶液管；13、稀溶液管；14、溶液热交换器；15、溶液循环泵；16、吸收器；17、蒸发器；18、第三喷嘴；19、隔板；20、第二喷嘴；21、第一喷嘴；22、烟气冷却室；23、烟气冷凝换热器；24、进水管；25、出水管；26、冷剂水循环泵；27、出气口。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面将参照附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示，本发明实施例的一种溴化锂热泵锅炉，包括炉体1，炉体1的相对两端分别设有进气口2和出气口27，进气口2处设有燃烧机3，燃烧机3产生带有热量的烟气，进气口2连通位于炉体1下部的炉胆4，炉胆4的出气端连通回燃室5的进气端，回燃室5的出气端与位于炉胆4上方的烟管6连通，烟管6可设置多根，烟管6水平设置，回燃室5起到连接管道的作用，烟管6的出气端通过烟箱7与位于烟管6上方的高温发生器9的进气端相通，烟箱7位于炉体1的侧壁上，为矩形的箱体；高温发生器9的出气端与烟气冷却室22相通，烟气冷却室22内设有烟气冷凝换热器23，用以冷却即将排出炉体1的烟气；高温发生器9与炉体一体设置，高温发生器9为矩形的箱体，高温发生器9的进气端与出气端通过通气管8连通，除了通气管8两端的开口外高温发生器9的侧壁密封设置，高温发生器9利用高温的烟气经过通气管8使通气管8变热来产生热量用来加热稀溶液，不再另行设置独立的燃烧机。
高温发生器9位于进气端一侧的上方设有开口与位于炉体1顶部的冷凝器10相通，烟气冷却室22的底部设有开口与位于炉体1侧壁的出气口27相通，烟气经过冷却后从开口进入出气口27排出炉体1。冷凝器10通过通水管11与位于烟气冷却室22上方的蒸发器17相通，蒸发器17的侧面设有与蒸发器17连通的吸收器16，吸收器16与蒸发器17之间设有隔板19，隔板19的上半部设有供水蒸气通过的通孔。吸收器16的上部设有与高温发生器9底部相通的浓溶液管12，吸收器16的底部设有与高温发生器9顶部连通的稀溶液管13，浓溶液管12与稀溶液管13均经过溶液热交换器14与高温发生器9连通，溴化锂浓溶液位于高温换热器9内，通过浓溶液管12进入吸收器16内吸收水蒸气，利用溴化锂浓溶液具有极强的吸水性，在吸收器16内喷淋溴化锂浓溶液吸收水蒸气，创造出一个高真空(≤2.30kPa)的环境。在蒸发器17内的水在真空环境下实现了低温(≤20℃)沸腾，水在沸腾的同时吸收大量热量，降低了冷剂水的温度。低温冷剂水通过烟气冷凝换热器23冷却锅炉排放烟气，将烟气温度降温至≤30℃，同时天然气烟气中78％以上的水蒸气冷凝成水，烟气的潜热和显热被换热器吸收。蒸发器17内的水份沸腾产生的大量水蒸气被吸收器16浓溴化锂溶液吸收，浓溴化锂溶液变成稀溶液，稀溶液进入高温发生器9后加热变成浓溶液和水蒸气，水蒸气在冷凝器10内冷凝后变成水输送至蒸发器17，如此循环，浓溶液留在高温发生器9内继续使用。
烟气冷凝换热器23的进水管与蒸发器17的底部连接，烟气冷凝换热器23的出水管伸入蒸发器17的内部作为喷淋管使用，蒸发器17内的水作为烟气冷凝换热器23的循环冷剂水使用，烟气冷凝换热器3的出水管位于蒸发器17内部的部分上设有向下喷淋的第一喷嘴21，烟气冷凝换热器23内的水在经过换热后变为热水通过第一喷嘴21喷淋进蒸发器17内继续使用。
烟气冷凝换热器23的进水管上设有冷剂水循环泵26，为烟气冷凝换热器23内的水循环提供动力。
通水管11位于蒸发器17内的部分上设有向下喷淋的第二喷嘴20，通水管11将冷凝器10中的冷凝水通过第二喷嘴20喷淋进蒸发器17内循环使用。
浓溶液管12位于吸收器16内的部分上设有向下喷淋的第三喷嘴18，浓溶液管12将高温发生器9底部的浓溴化锂溶液通过第三喷嘴18喷淋进吸收器16内，用于吸收由蒸发器17产生后进入吸收器16内的水蒸气。稀溶液管13上设有溶液循环泵15，为溴化锂溶液的循环提供动力。
通过将烟气温度降低至30℃，天然气锅炉相较于传统锅炉，热效率提高了14％，同时每燃烧1立方天然气可回收1.4公斤的冷凝水，一定程度上降低烟气中氮氧化物、二氧化硫的含量，实现天然气锅炉的超低温排放和超高的热效率。
最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种溴化锂热泵锅炉，其特征在于：包括炉体，所述炉体的相对两端分别设有进气口和出气口，所述进气口处设有燃烧机，所述进气口连通位于炉体下部的炉胆，所述炉胆的出气端连通回燃室的进气端，所述回燃室的出气端与位于炉胆上方的烟管连通，所述烟管的出气端通过烟箱与位于烟管上方的高温发生器的进气端相通，所述高温发生器的出气端与烟气冷却室相通，所述烟气冷却室内设有烟气冷凝换热器，所述高温发生器位于进气端一侧的上方设有开口与位于炉体顶部的冷凝器相通，所述烟气冷却室的底部设有开口与位于炉体侧壁的出气口相通，所述冷凝器通过通水管与位于烟气冷却室上方的蒸发器相通，所述蒸发器的侧面设有与蒸发器连通的吸收器，所述吸收器的上部设有与高温发生器底部相通的浓溶液管，所述吸收器的底部设有与高温发生器顶部连通的稀溶液管，所述浓溶液管与稀溶液管均经过溶液热交换器与高温发生器连通。
2.根据权利要求1所述的溴化锂热泵锅炉，其特征在于：所述高温发生器为矩形的箱体，所述高温发生器的进气端与出气端通过通气管连通。
3.根据权利要求1所述的溴化锂热泵锅炉，其特征在于：所述烟气冷凝换热器的进水管与蒸发器的底部连接，所述烟气冷凝换热器的出水管伸入蒸发器的内部作为喷淋管使用。
4.根据权利要求3所述的溴化锂热泵锅炉，其特征在于：所述烟气冷凝换热器的出水管位于蒸发器内部的部分上设有向下喷淋的第一喷嘴。
5.根据权利要求3所述的溴化锂热泵锅炉，其特征在于：所述烟气冷凝换热器的进水管上设有冷剂水循环泵。
6.根据权利要求1所述的溴化锂热泵锅炉，其特征在于：所述通水管位于蒸发器内的部分上设有向下喷淋的第二喷嘴。
7.根据权利要求1所述的溴化锂热泵锅炉，其特征在于：所述浓溶液管位于吸收器内的部分上设有向下喷淋的第三喷嘴。
8.根据权利要求1所述的溴化锂热泵锅炉，其特征在于：所述稀溶液管上设有溶液循环泵。
9.根据权利要求1所述的溴化锂热泵锅炉，其特征在于：所述吸收器与蒸发器之间设有隔板，所述隔板的上半部设有供水蒸气通过的通孔。
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