CN201731634U - 利用热泵对锅炉给水进行预热的节能锅炉 - Google Patents

Abstract

利用热泵对锅炉给水进行预热的节能锅炉，包括软化水处理器、保温软化水箱、空气源热泵、热力除氧器、锅炉和各级加压水泵，其特征在于：所述软化水处理器、保温软化水箱、空气源热泵、热力除氧器、锅炉通过水管依次连接，所述空气源热泵的进水口接保温软化水箱的出水口，空气源热泵的出水口接热力除氧器的进水口；所述空气源热泵的出水口设一出水支路与保温软化水箱的上部连通。本实用新型能保证热泵以高能效比运行，并可灵活控制向锅炉给水温度，确保系统综合能效比最高。

Description

利用热泵对锅炉给水进行预热的节能锅炉

技术领域

本实用新型涉及一种节能锅炉，尤其是利用空气源热泵对锅炉给水预热实现节能目的的锅炉。

背景技术

锅炉通常需要燃烧煤、天然气等一次能源，将常温的水加热至高温热水或中低压蒸汽，工作过程中不仅能耗却非常高，而且不可避免地要排放大量污染物。为解决上述问题，可采用能效比高的热泵将进入锅炉的水先预加热，以减少能耗和污染物排放。下表1所示为燃气锅炉和热泵各自加热25℃给水40t到55℃时消耗的能源比较。

表1

可见，与燃气锅炉相比，在加热同量的水至同温时，热泵可大幅降低能耗，且无污染物排放；与燃煤锅炉相比，节能减排效果更明显。

目前有一种利用空气源热泵辅助加热的锅炉，是将空气源热泵的进水口和出水口分别连接在锅炉水路中的软化水箱底部和上部，通过对软化水箱内的水循环加热实现对锅炉给水的预热。上述技术一定程度上能达到节能减排的目的，但也存在一定的问题：

1、由于对软化水箱内的水循环加热，当软化水箱的水温上升到一定温度后，继续进入热泵加热，热泵能效比会降低，因而锅炉机组的综合能效比提高不明显；

2、在加热软化水箱内热水的同时，软化水处理器的冷水也在不断进入软化水箱，因此软化水箱向锅炉供水的出水温度不易控制。因为热泵预热后的水温度要考虑锅炉机组的综合能效比，如果热泵出水温度低，则不能很好体现热泵的优越性；热泵出水温度过高，则锅炉排烟温度会增大，并导致锅炉热效率降低，对热泵压缩机的性能要求也提高。故在运行中应选择合适的出水温度，以保证系统能效比。

3、经热泵加热的水先进入软化水箱后再进入除氧器、锅炉，热水输送距离较长，会产生较多的热量损失。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种综合能效比高、更节能且减少污染排放的节能锅炉机组，改善传统锅炉机组，提高能源利用效益。

利用热泵对锅炉给水进行预热的节能锅炉，包括软化水处理器、保温软化水箱、空气源热泵、热力除氧器、锅炉和各级加压水泵，其特征在于：所述软化水处理器、保温软化水箱、空气源热泵、热力除氧器、锅炉通过水管依次连接，所述空气源热泵的进水口接保温软化水箱的出水口，空气源热泵的出水口接热力除氧器的进水口。

进一步，所述空气源热泵的出水口可设一出水支路与保温软化水箱的上部连通。当锅炉负荷较小时，部分经热泵加热的水可返回保温软化水箱储存保温。

为了保护空气源热泵，在热泵进水水路和锅炉的进水水路上均设有过滤器。同时，为了防止锅炉停炉过程中锅炉和热泵中的水回流，在锅炉的进水水路和空气源热泵的进水水路上均设有单向止回阀。所述的水泵可为普通的增压泵或离心泵。

本实用新型的有益效果在于：热泵置于软化水箱和除氧器之间，其进水采用软化水箱出水，热泵进水温度低，保证热泵能效比比循环加热软化水箱内水的热泵机组高；热泵出水直接进入热力除氧器这一温度较高的工艺环节，减少系统输送高温介质热损失，更有利节能；向锅炉供水的温度可控，通过控制热泵出水温度值，以保证热泵加热锅炉给水比在锅炉中更节省燃料的前提下尽可能提高热泵出水温度。

附图说明

图1是本实用新型的结构原理图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的水路中包括软化水处理器1、保温软化水箱2、空气源热泵3、热力除氧器4、锅炉5和加压水泵，所述软化水处理器1、保温软化水箱2、空气源热泵3、热力除氧器4、锅炉5通过水管依次连接，所述空气源热泵3的进水口接保温软化水箱2的出水口，空气源热泵3的出水口接热力除氧器4的进水口。加压水泵用于水路中给水加压。

所述空气源热泵3的出水口可设一出水支路6与保温软化水箱2的上部连通。所述出水支路上设阀门，当锅炉热负荷较少时，打开阀门，可将部分热泵加热的热水储存到保温软化水箱。

为了保护空气源热泵，在热泵进水水路和锅炉的进水水路上均设有过滤器。同时，为了防止锅炉停炉过程中锅炉和热泵中的水回流，在锅炉的进水水路和空气源热泵的进水水路上均设有单向止回阀。所述的水泵可为普通的增压泵或离心泵。

以下通过具体实施例对本实用新型的实现方式详细说明。实施例中的设备选型不仅限于以下实施实例中采用的设备型号，具有相同功能的设备均适用。以下实例仅在于说明本实用新型的实现方式。

某工厂热力锅炉系统包括锅炉(WNS20-1.6)3台，燃料为天然气、软化水箱(58m3，非保温)1个、软化水泵(普通离心泵)、锅炉给水泵(普通离心泵)、热力除氧器、软化水处理器(Na+交换器1套，处理量55t/h)。利用本实用新型的技术方案对锅炉系统进行锅炉-热泵机组改造，即在软化水箱和热力除氧器之间设置一台空气源热泵热水器，软化水箱采用水泥珍珠岩保温材料保温，热泵热水器为同方中央空调空气源Z型机组(型号FS-Z-R-250I，环境温度25℃时能效比4.01)。

自来水厂水经钠离子交换器软化处理后，进入保温软化水箱；保温软化水箱出水，经增压泵增压进入空气源热泵加热；加热后的热水进入除氧器除氧；除氧后的热水经锅炉给水泵增压送至锅炉。空气源热泵的出水口可设一出水支路与保温软化水箱的上部连通，支路上设阀门。当锅炉热负荷较少时，可将部分热泵加热的热水储存到保温软化水箱。

本实用新型利用热泵加热软化水箱出水可达到50～100℃，在工作时可对热泵出水进行控制。锅炉-热泵机组的运行原则为：根据环境温度选取热泵出水温度值，保证热泵加热锅炉给水比在锅炉中更节省燃料的前提下尽可能提高热泵出水温度。同时兼顾锅炉省煤器的运行，如果热泵出水温度过低，则不能很好体现热泵的优越性；热泵出水温度过高，则锅炉排烟温度会增大，锅炉热效率降低，对热泵压缩机的性能要求也提高。故在运行中应选择合适的出水温度，以保证系统综合能效比。上述实施例中，综合考虑热泵出水温度选择为55℃。

Claims (3)

1.利用热泵对锅炉给水进行预热的节能锅炉，包括软化水处理器、保温软化水箱、空气源热泵、热力除氧器、锅炉和各级加压水泵，其特征在于：所述软化水处理器、保温软化水箱、空气源热泵、热力除氧器、锅炉通过水管依次连接，所述空气源热泵的进水口接保温软化水箱的出水口，空气源热泵的出水口接热力除氧器的进水口。

2.根据权利要求1所述的节能锅炉，其特征在于：所述空气源热泵的出水口设一出水支路与保温软化水箱的上部连通。

3.根据权利要求1所述的节能锅炉，其特征在于：在所述空气源热泵的进水水路和锅炉的进水水路上均设有单向止回阀。