CN212585239U - 烟气型余热回收机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种烟气型余热回收机组，其包括至少一个吸收式工作模块，吸收式工作模块包括烟气发生器、吸收器、蒸发器和冷凝器；机组还包括至少一个烟水换热器和至少一个热水发生器，烟水换热器用于回收自各烟气发生器流出烟气的至少部分余热，以作为热水发生器的至少部分驱动热源，热水发生器至少与其中一个或几个吸收式工作模块中的吸收器配置形成溶液循环回路；本实用新型通过增加烟水换热器进一步回收自烟气发生器流出烟气的热量，并在机组中设置热水发生器，使回收的低温烟气的热量用作热水发生器的驱动源，这样，低温烟气的余热可以进一步被利用回收，提高了烟气的利用效率，降低能源损失，并且有利于环境保护。

Description

烟气型余热回收机组

技术领域

本实用新型涉及烟气热量回收技术领域，特别涉及一种烟气型余热回收机组。

背景技术

烟气型溴化锂机组为一种典型的烟气型余热回收机组，其广泛应用于工业各领域。该机组以燃气内燃机、燃气轮机、工业窑炉排烟等装置排放的高温烟气作为驱动热源，以溴化锂水溶液为溶液、水作为制冷剂，制取舒适性空调或工艺用冷水、热水。烟气型溴化锂机组能够提高能源的利用效率，减少有害气体和碳的排放。

通常燃气内燃机、燃气轮机、工业窑炉排出的高温烟气温度范围大约为300摄氏度至500摄氏度，高温烟气经烟气型溴化锂机组吸收热量后，排烟温度大致为170摄氏度左右。当烟气型溴化锂机组运行于制冷工况时，170摄氏度及以下的排烟是无法应用于驱动烟气型溴化锂机组的。

实用新型内容

本实用新型提供了一种烟气余热利用率高的烟气型余热回收机组。

本实用新型提供了一种烟气型余热回收机组，包括至少一个吸收式工作模块，所述吸收式工作模块包括烟气发生器、吸收器、蒸发器和冷凝器；所述机组还包括至少一个烟水换热器和至少一个热水发生器，所述烟水换热器用于回收自各所述烟气发生器流出烟气的至少部分余热，以作为所述热水发生器的至少部分驱动热源，所述热水发生器至少与其中一个或几个所述吸收式工作模块中的吸收器配置形成溶液循环回路。

本实用新型通过增加烟水换热器进一步回收自烟气发生器流出烟气的热量，并在机组中设置热水发生器，使回收的低温烟气的热量用作热水发生器的驱动源，这样，低温烟气的余热可以进一步被利用回收，提高了烟气的利用效率，降低能源损失，并且有利于环境保护。

可选的，所述吸收式工作模块的数量为两个或者两个以上，所述烟水换热器与所述吸收式工作模块一一对应；所述热水发生器的数量为一个，所述热水发生器与其中一个所述吸收式工作模块中的烟气发生器、吸收器配置形成溶液循环回路。

可选的，所述吸收式工作模块还包括低温发生器，所述热水发生器与相应所述吸收式工作模块中的烟气发生器、低温发生器和吸收器形成溶液循环回路。

可选的，所述吸收式工作模块的数量为两个或者两个以上，每一吸收式工作模块包括一个所述烟水换热器和一个所述热水发生器，所述热水发生器与相应所述吸收式工作模块的烟气发生器、吸收器形成溶液循环回路；

或者，所述吸收式工作模块的数量为两个或者两个以上，所述烟水换热器和所述热水发生器的数量均为一个，各所述吸收式工作模块的烟气发生器的驱动管出口均连通所述烟水换热器的烟气进口，所述热水发生器至少与各吸收式工作模块其中一者或几者的吸收器配置形成溶液循环回路。

可选的，所述烟水换热器内部液体换热管道与所述热水发生器的驱动管形成液体循环管路，并且所述液体循环管路上设置有第一开关阀。

可选的，所述烟水换热器内部液体换热管道还进一步与所述蒸发器的余热管路形成余热循环管路，并且二者连通管路上设置有第二开关阀；当处于制热状态时，所述第二开关阀处于连通状态，第一开关阀处于断开状态。

可选的，还包括定压装置，用于维持所述液体循环管路压力恒定。

可选的，所述定压装置包括膨胀水箱，具有进水口、排水口和补水口，所述进水口用于与外部补水管路连接，所述补水口通过管路连通所述烟水换热器内部液体换热管道所在的循环管路。

可选的，其中至少一个所述吸收式工作模块配置形成烟气热水型吸收式机组，或者/和，至少一个所述吸收式工作模块配置形成烟气型冷温水机。

可选的，各所述吸收式工作模块中的吸收器和冷凝器二者内部的换热管串联或者并联或串并联。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例中烟气型余热回收机组的结构示意图。

其中，图1中：

200.烟气型冷温水机；201.第一烟气发生器；202.第一吸收器；203.第一蒸发器；204.第一冷凝器；205.第一低温发生器；206.第一烟气换热器；300.烟气热水型吸收式机组；301.第一烟气发生器；302.第二吸收器；303.第二蒸发器；304.第二冷凝器；305.第二低温发生器；306.热水发生器；307.第二烟水换热器；401.开关阀一；402.开关阀二；403.开关阀三；404开关阀四；405.开关阀五；406.开关阀六；407.开关阀七；408.开关阀八；500.膨胀水箱；501.循环泵。

具体实施方式

如上背景技术所述，现有技术中烟气型溴化锂机组处于制冷工况运行时，经机组余热回收后烟气的温度为170摄氏度，该部分烟气目前在很多应用环境中，只能排放至外界环境，排出的低温烟气不仅造成能源极大浪费，并且大量烟气排出也给环境带来了不利影响。针对上述技术问题，本文进行了大量研究和探索，最终提出另辟蹊径提出了一种能够大大提高烟气余热回收效率的机组。

本文以烟气型余热回收机组中溶液为溴化锂为例，继续介绍技术方案和技术效果。当然，溶液的种类不局限于本文所述的溴化锂，也可以为其他介质。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本实用新型一种实施例中烟气型余热回收机组的结构示意图。

本实用新型提供了一种烟气型余热回收机组，其包括至少一个吸收式工作模块，吸收式工作模块包括烟气发生器、吸收器、蒸发器和冷凝器。其中烟气发生器中的驱动热源为来自外部直燃机或燃气轮机的高温烟气。烟气发生器与吸收器通过管路形成溶液循环回路，溶液在吸收器内部吸收来自蒸发器的蒸汽被稀释，稀释放热对流经其内部换热管中的介质，被稀释后的溶液流入烟气发生器，被通过烟气发生器内部的高温烟气加热，以蒸发出内部水分重新变成浓溶液，浓溶液再次进入吸收器。

烟气发生器中蒸发出的冷剂蒸汽在冷凝器中被通入冷凝器内部的介质冷却，形成液体冷剂。

蒸发器内部具有余热管路，外界余热通入余热管路可以对冷剂进行加热形成蒸汽。

吸收式工作模块中各部件的工作原理可以参考现有技术，本文不做具体描述。

本实用新型中的烟气型余热回收机组进一步包括烟水换热器和热水发生器306，其中烟水换热器和热水发生器306的数量至少为一个，即二者的数量可以为一个，也可以为两个或者两个以上。烟水换热器是实现烟气和液体介质进行换热的部件。热水发生器306为驱动源为热水的发生器。烟水换热器和热水发生器306的结构本文不做限定。

烟水换热器用于回收自各烟气发生器流出烟气的至少部分余热，以将该部分余热作为热水发生器306的至少部分驱动热源。即，烟水换热器包括烟气换热管道和和液体换热管道，高温烟气经作为烟气发生器的驱动热源在其内部换热降温后形成低温烟气(温度大约170摄氏度)，低温烟气流入烟水换热器内部的烟气换热管道，在烟水换热器内部与液体换热管道内部的液体介质进一步换热，低温烟气中的热量被液体介质吸收，被升温后的液体介质进入热水发生器306内部，作为热水发生器306的驱动热源。

热水发生器306至少与其中一个或几个吸收式工作模块中的吸收器配置形成溶液循环回路。其中热水发生器306与烟气发生器可以串联或者并联形成溶液循环回路。根据热水发生器306的数量和机组的具体运行工况进行设定。热水发生器306可以与其中一个吸收式工作模块的烟气发生器、吸收器配置形成溶液循环回路，当然，当热水发生器306数量比较多时，可以分别与相应吸收式工作模块中的烟气发生器、吸收器形成溶液循环回路。

从以上描述可知，本实用新型通过增加烟水换热器进一步回收自烟气发生器流出烟气的热量，并在机组中设置热水发生器306，使回收的低温烟气的热量用作热水发生器306的驱动源，这样，低温烟气的余热可以进一步被利用回收，提高了烟气的利用效率，降低能源损失，并且有利于环境保护。

在一种具体实施例中，吸收式工作模块的数量为两个或者两个以上，如图1所示，本文示出了吸收式工作模块具有两个的具体实施方式，其中一者可以配置形成烟气型冷温水机，另一者与热水发生器306结合配置形成烟气热水型吸收式机组300。为了描述简洁，本文进行如下定义：烟气型冷温水机200包括第一烟气发生器201、第一吸收器202、第一冷凝器204和第一蒸发器203；烟气热水型吸收式机组300包括第二烟气发生器301、第二吸收器302、第二冷凝器304和第二蒸发器303。

其中烟气型冷温水200的第一吸收器202和第一冷凝器204的内部换热管串联，冷却水自冷却水入口依次经过二者后由冷却水出口流出。当然第一吸收器202和第一冷凝器204的换热管连接方式不局限于串联方式。图1中还示出了第一蒸发器203的冷温水入口和冷温水出口。

同理，第二吸收器302和第二冷凝器304的内部换热管也可以串联，根据机组制冷或制热状态，连通外部相应温度介质管路。图1中示出了在制冷状态和制热状态，机组的外部接口。

在一种具体实施例中，烟水换热器与吸收式工作模块一一对应；即烟气型冷温水机包括第一烟水换热器206，烟气热水型吸收式机组300包括第二烟水换热器307，第一烟水换热器206和第二烟水换热器307分别用于回收第一烟气发生器201和第二烟气发生器301中流出的低温烟气的部分余热。

热水发生器306的数量为一个，热水发生器306与其中一个吸收式工作模块中的烟气发生器、吸收器配置形成溶液循环回路，也就是说，烟气型冷温水机内部无热水发生器306，仅烟气热水型吸收式机组300内部设置热水发生器306。第一烟气换热器206回收的余热也作为烟气热水型吸收式机组300内部的热水发生器306的驱动源。

这样即可以减少机组内部热水发生器306的设置数量，也方便在尽量不更改现有机组结构的基础上，对现有设备进行改造，降低改造成本。

当然，对于原设备中就设置有烟气热水型吸收式机组300的情况，可以利用烟气热水型吸收式机组300中本来设置的热水发生器306，进一步降低设备改造成本。

进一步地，上述各吸收式工作模块还可以包括低温发生器，低温发生器与高温发生器可以为串联或并联关系。热水发生器306与相应吸收式工作模块中的烟气发生器、低温发生器和吸收器形成溶液循环回路。如图1所示烟气型冷温水机包括第一低温发生器205，烟气热水型吸收式机组包括第二低温发生器305。

低温发生器的驱动热源通常来自烟气发生器，可以参考现有连接方式。

在另一种具体实施方式中，吸收式工作模块的数量为两个或者两个以上，每一吸收式工作模块包括一个烟水换热器和一个热水发生器306，热水发生器306与相应吸收式工作模块的烟气发生器、吸收器形成溶液循环回路。

该设置方式可以提高机组的控制灵活性。

在第三种具体实施方式中，吸收式工作模块的数量为两个或者两个以上，烟水换热器和热水发生器的数量均为一个，各吸收式工作模块的烟气发生器的驱动管出口均连通烟水换热器的烟气进口，热水发生器至少与各吸收式工作模块其中一者或几者的吸收器配置形成溶液循环回路。热水发生器与烟气发生器二者可以串联或者并联。

上述各实施例中，烟水换热器内部液体换热管道与热水发生器306的驱动管形成液体循环管路，并且液体循环管路上设置有第一开关阀。通过控制第一开关阀的状态，可以控制液体循环管路中热水的流量大小，以实现机组不同工况控制。

其中为了维修的方便，液体循环管路的不同管段可以均设置有第一开关阀，如图1所示，在热水发生器306的驱动管进口和出口均设置有第一开关阀，分别定义为开关阀一401和开关阀二402。

上述各实施例中，烟水换热器内部液体换热管道还进一步与蒸发器的余热管路形成余热循环管路，并且二者连通管路上设置有第二开关阀；当处于制热状态时，第二开关阀处于连通状态，第一开关阀处于断开状态，此时蒸发器与外部冷水管连通，产生冷水。

当机组处于热冷状态时，第二开关阀处于断开状态，第一开关阀处于连通状态，此时吸收器内部加热热水。

同理，第二开关阀的设置数量可以为一个，也可以为两个或者两个以上，本文示出了在蒸发器的余热进口和出口均设置第二开关阀的具体实施方式，分别为开关阀三403和开关阀四404。

如图1所示，当机组处于制冷模式时，开关阀二402、开关阀一401、开关阀五405、开关阀六406和开关阀八连通，开关阀403、开关阀404和开关阀七407关闭。当机组处于制热模式时，开关阀二402、开关阀一401、开关阀五405、开关阀六406和开关阀八408关闭，开关阀403、开关阀404和开关阀七407连通。

当然，为了满足机组制冷状态的需求，蒸发器的进口和出口必然还能够与外部冷水管形成循环回路，即蒸发器的进口和出口分别通过开关阀五405和开关阀六406与外部冷水管连通或断开。

上述各实施例中，还包括定压装置，用于维持液体循环管路压力恒定。定压装置的结构可以有多种形式，只要能够上述技术效果即可。以下给出了定压装置的一种具体实施方式。

上述各实施例中，定压装置可以包括膨胀水箱500，具有进水口、排水口和补水口，进水口用于与外部补水管路连接，补水口通过管路连通烟水换热器内部液体换热管道所在的循环管路。膨胀水箱500的数量可以为一个，各烟水换热器的液体换热管道所在的循环管路通过一个膨胀水箱500调节。这样可以降低机组中零部件的布置，有利于机组结构紧凑，减小对于空间占据。

当然，膨胀水箱500的数量也可以为多个，分别对应相应的烟水换热器。

如上所述，其中至少一个吸收式工作模块配置形成烟气热水型吸收式机组300，或者/和，至少一个吸收式工作模块配置形成烟气型冷温水机。

烟气型余热回收机组可以有一个或者几个现有机组形成。

上述各实施例中，吸收式工作模块中的吸收器和冷凝器二者内部的换热管串联或者并联或串并联。本文给出了吸收器和冷凝器内部换热管串联的具体实施方式，并且在二者串联管路与外部管路的接口位置设置有开关阀七407和开关阀八408，以控制相应管路的断开和连通。

当然，为了实现机组其他控制，机组还可以增设各种控制阀。并且为了实现烟水换热器中热水的循环动力，在其所处的循环管路中还可以增设循环泵501。

以上对本实用新型所提供的一种烟气型余热回收机组进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种烟气型余热回收机组，包括至少一个吸收式工作模块，所述吸收式工作模块包括烟气发生器、吸收器、蒸发器和冷凝器；其特征在于，所述机组还包括至少一个烟水换热器和至少一个热水发生器，所述烟水换热器用于回收自各所述烟气发生器流出烟气的至少部分余热，以作为所述热水发生器的至少部分驱动热源，所述热水发生器至少与其中一个或几个所述吸收式工作模块中的吸收器配置形成溶液循环回路。

2.如权利要求1所述的烟气型余热回收机组，其特征在于，所述吸收式工作模块的数量为两个或者两个以上，所述烟水换热器与所述吸收式工作模块一一对应；所述热水发生器的数量为一个，所述热水发生器与其中一个所述吸收式工作模块中的烟气发生器、吸收器配置形成溶液循环回路。

3.如权利要求2所述的烟气型余热回收机组，其特征在于，所述吸收式工作模块还包括低温发生器，所述热水发生器与相应所述吸收式工作模块中的烟气发生器、低温发生器和吸收器配置形成溶液循环回路。

4.如权利要求1所述的烟气型余热回收机组，其特征在于，所述吸收式工作模块的数量为两个或者两个以上，每一吸收式工作模块包括一个所述烟水换热器和一个所述热水发生器，所述热水发生器与相应所述吸收式工作模块的烟气发生器、吸收器配置形成溶液循环回路；

或者，所述吸收式工作模块的数量为两个或者两个以上，所述烟水换热器和所述热水发生器的数量均为一个，各所述吸收式工作模块的烟气发生器的驱动管出口均连通所述烟水换热器的烟气进口，所述热水发生器至少与各吸收式工作模块其中一者或几者的吸收器配置形成溶液循环回路。

5.如权利要求1至4任一项所述的烟气型余热回收机组，其特征在于，所述烟水换热器内部液体换热管道与所述热水发生器的驱动管形成液体循环管路，并且所述液体循环管路上设置有第一开关阀。

6.如权利要求5所述的烟气型余热回收机组，其特征在于，所述烟水换热器内部液体换热管道还进一步与所述蒸发器的余热管路形成余热循环管路，并且二者连通管路上设置有第二开关阀；当处于制热状态时，所述第二开关阀处于连通状态，第一开关阀处于断开状态。

7.如权利要求5所述的烟气型余热回收机组，其特征在于，还包括定压装置，用于维持所述液体循环管路压力恒定。

8.如权利要求7所述的烟气型余热回收机组，其特征在于，所述定压装置包括膨胀水箱(500)，具有进水口、排水口和补水口，所述进水口用于与外部补水管路连接，所述补水口通过管路连通所述烟水换热器内部液体换热管道所在的循环管路。

9.如权利要求5所述的烟气型余热回收机组，其特征在于，其中至少一个所述吸收式工作模块配置形成烟气热水型吸收式机组(300)，或者/和，至少一个所述吸收式工作模块配置形成烟气型冷温水机(200)。

10.如权利要求1所述的烟气型余热回收机组，其特征在于，各所述吸收式工作模块中的吸收器和冷凝器二者内部的换热管串联或者并联或串并联。

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