CN215637274U - 一种余热利用系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种余热利用系统，该余热利用系统包括：烟道，用于向外排出高温烟气；两级换热器，所述两级换热器设置有第一级换热面和第二级换热面，所述第一级换热面和所述第二级换热面设置在所述烟道上，沿所述烟道中烟气的排出方向，所述第二级换热面设置在所述第一级换热面的下游；第一采热管路，所述第一采热管路的回水端与所述第一级换热面的一端连接，所述第一采热管路的供水端与所述第一级换热面的另一端连接；以及热泵机组和第二采热管路。如此设置，可以通过第一级换热面对烟气的显热能量进行吸收利用，还可以通过第二级换热面对烟气的潜热能量进行吸收利用，从而对烟气余热吸收利用，提高烟气余热的利用率，减小换热器尺寸。
Description
技术领域
本实用新型涉及余热利用技术领域，具体涉及一种余热利用系统。
背景技术
目前，因发电产生的烟气中含有大量的水蒸汽，烟气向外排出的过程中，不但会损失大量的显热损失，还会有水蒸汽的潜热损失。现有技术中设置的烟气余热回收装置，换热设备尺寸大且对烟气进行回收利用之后只能提供一种温度等级的热水，从而使得烟气余热利用用途受限。
实用新型内容
因此，本实用新型要解决的技术问题在于现有技术中存在的换热设备尺寸大且烟气余热利用用途受限的问题，从而提供一种余热利用系统。
为实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种余热利用系统，该余热利用系统包括：烟道，用于向外排出高温烟气；两级换热器，所述两级换热器设置有第一级换热面和第二级换热面，所述第一级换热面和所述第二级换热面设置在所述烟道上，沿所述烟道中烟气的排出方向，所述第二级换热面设置在所述第一级换热面的下游；第一采热管路，所述第一采热管路的回水端与所述第一级换热面的一端连接，所述第一采热管路的供水端与所述第一级换热面的另一端连接；热泵机组，所述热泵机组的第一冷水端与所述第二级换热面的出水端连接，所述热泵机组的第二冷水端与所述第二级换热面的进水端连接；第二采热管路，所述第二采热管路的回水端与所述热泵机组的第一发热端连接，所述第二采热管路的供水端与所述热泵机组的第二发热端连接。
可选地，所述第一采热管路用于提供生活热水和/或采暖热水。
可选地，所述第二采热管路用于为空调系统供水和回水。
可选地，所述第一级换热面用于将烟气的排烟温度降至烟气水露点温度。
可选地，所述第一采热管路中的热水温度大于所述烟气水露点温度。
可选地，所述烟气水露点温度在45℃至50℃之间。
可选地，所述第二级换热面用于将烟气的排烟温度降低到28℃至32℃之间。
可选地，所述热泵机组的第一冷水端通过第一回流管路与所述第二级换热面的出水端连接，所述热泵机组的第二冷水端通过第二回流管路与所述第二级换热面的进水端连接。
可选地，所述第一回流管路内的水温在15℃至20℃之间；所述第二回流管路内的水温在10℃至15℃之间。
可选地，所述第一采热管路的回水端的水温在50℃至60℃之间，所述第一采热管路的供水端的水温在60℃至70℃之间。
可选地，所述第二采热管路的回水端的水温在50℃至60℃之间，所述第二采热管路的供水端的水温在40℃至50℃之间。
本实用新型技术方案与现有技术相比，具有如下优点：
1.本实用新型实施例提供了一种余热利用系统，该余热利用系统包括：烟道，用于向外排出高温烟气；两级换热器，所述两级换热器设置有第一级换热面和第二级换热面，所述第一级换热面和所述第二级换热面设置在所述烟道上，沿所述烟道中烟气的排出方向，所述第二级换热面设置在所述第一级换热面的下游；第一采热管路，所述第一采热管路的回水端与所述第一级换热面的一端连接，所述第一采热管路的供水端与所述第一级换热面的另一端连接；热泵机组，所述热泵机组的第一冷水端与所述第二级换热面的出水端连接，所述热泵机组的第二冷水端与所述第二级换热面的进水端连接；第二采热管路，所述第二采热管路的回水端与所述热泵机组的第一发热端连接，所述第二采热管路的供水端与所述热泵机组的第二发热端连接。
如此设置，可以通过第一级换热面对烟气的显热能量进行吸收利用，还可以通过第二级换热面对烟气的潜热能量进行吸收利用，从而通过一体式两级换热器中的第一级换热面和第二级换热面对烟气的余热进行吸收利用，能够减小换热设备的整体尺寸，并且还能增加烟气余热的利用用途。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通工人来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例余热利用系统的整体结构示意图。
附图标记：
1、烟道；2、两级换热器；21、第一级换热面；22、第二级换热面；3、第一采热管路；4、热泵机组；5、第二采热管路；6、第一回流管路；7、第二回流管路。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通工人在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通工人而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
目前，因发电产生的烟气中含有大量的水蒸汽，烟气向外排出的过程中，不但会损失大量的显热损失，还会有水蒸汽的潜热损失。现有技术中设置的烟气余热回收装置，换热设备尺寸大且对烟气进行回收利用之后只能提供一种温度等级的热水，从而使得烟气余热利用用途受限。
因此，本实用新型要解决的技术问题在于现有技术中存在的换热设备尺寸大且烟气余热利用用途受限的问题，从而提供一种余热利用系统。
实施例1
如图1所示，本实用新型实施例提供了一种余热利用系统，该余热利用系统包括：烟道1、两级换热器、第一采热管路3、热泵机组4以及第二采热管路5。
具体地，在本实用新型实施例中，烟道1用于向外排出高温烟气，烟道1可以为发电厂的烟道1，或者其他能够向外排出高温烟气的烟道1。所述两级换热器设置有第一级换热面21和第二级换热面22，所述第一级换热面21和所述第二级换热面22设置在所述烟道1上，沿所述烟道1中烟气的排出方向，所述第二级换热面22设置在所述第一级换热面21的下游。所述第一采热管路3的回水端与所述第一级换热面21的一端连接，所述第一采热管路3的供水端与所述第一级换热面21的另一端连接。
如此设置，在烟道1向外排出高温烟气时，由于发电厂通过烟道1向外排出的烟气温度通常在120℃左右，所以，接近120℃的高温烟气能够通过第一级换热面21对第一采热管路3中的冷水进行加热，第一采热管路3 中的冷水经过第一级换热面21与接近120℃的高温烟气进行热交换，可以将第一采热管路3中的冷水最高加热至70℃左右。因为第一采热管路3中的热水可以用来为用户供暖以及为用户提供生活热水，所以供暖之后的回水温度会下降至50℃左右。然后，50℃左右的温水再次通过第一采热管路 3的供水端进入第一级换热面21中，从而50℃左右的温水经过第一级换热面21与高温烟气进行热交换之后，再次加热至70℃，从而能够循环为用户供暖以及为用户提供生活热水，保证高效利用高温烟气的余热。
当然，本实施例仅仅是对第一采热管路3的功能进行举例说明，并不加以限制，本领域技术人员可以根据实际情况对第一采热管路3的功能进行改变，例如可以仅仅供暖或者为用户提供生活热水。
进一步地，在接近120℃的高温烟气与第一级换热面21进行热交换之后，温度可以下降到70℃左右。然后，第二级换热面22可以对70℃左右的高温烟气进一步进行热交换，从而可以充分利用高温烟气余热能量。从而通过一体式两级换热器中的第一级换热面和第二级换热面对烟气的余热进行吸收利用，能够减小换热设备的整体尺寸，并且还能增加烟气余热的利用用途。同时两级换热器能够通过梯级利用余热能够提供两种不同温度的热源水。
在本实用新型实施例中，所述热泵机组4的第一冷水端与所述第二级换热面22的出水端连接，所述热泵机组4的第二冷水端与所述第二级换热面22的进水端连接。所述第二采热管路5的回水端与所述热泵机组4的第一发热端连接，所述第二采热管路5的供水端与所述热泵机组4的第二发热端连接。
所以，在烟气温度低于烟气水露点温度时，能够把烟气中的冷凝水析出来，释放更大的潜热热量，第二级换热器可以对所述热泵机组4的第一冷水端和第二冷水端与第二级换热器之间的回流冷却管路中的冷水进行热交换。经过热交换之后，第二级换热器可以将烟气温度降至约30℃，并且能够将回流冷却管路中的约15℃的冷水加热至20℃，然后将20℃的冷水进入热泵机组4降温，同时热泵机组4可以通过第二采热管路5提供约50℃的热水供空调系统进行供水，空调系统会产生约40℃的回水，并重新进入热泵机组4的第二发热端。
如此设置，可以通过多级换热器对烟气的余热进行吸收利用，能够避免现有技术中烟气余热的浪费。
可选地，在本实用新型实施例中，所述第一级换热面21主要用于将烟气的排烟温度降至烟气水露点温度之上。并且，所述第一采热管路3中的热水温度要大于所述烟气水露点温度。具体地，在本实用新型实施例中，所述烟气水露点温度在45℃至50℃之间。
当然，本实用新型实施例仅仅是对烟气水露点温度进行举例说明，并不加以限制，本领域技术人员可根据实际情况获取不同的烟气水露点温度。
可选地，在本实用新型实施例中，所述第二级换热面22用于将烟气的排烟温度降低到28℃至32℃之间。
进一步地，在本实用新型实施例中，所述热泵机组4的第一冷水端通过第一回流管路6与所述第二级换热面22的出水端连接，所述热泵机组4 的第二冷水端通过第二回流管路7与所述第二级换热面22的进水端连接。所述第一回流管路6内的水温在15℃至20℃之间；所述第二回流管路7内的水温在10℃至15℃之间。所述第一采热管路3的回水端的水温在50℃至 60℃之间，所述第一采热管路3的供水端的水温在60℃至70℃之间。所述第二采热管路5的回水端的水温在50℃至60℃之间，所述第二采热管路5 的供水端的水温在40℃至50℃之间。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通工人来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
Claims (11)
1.一种余热利用系统，其特征在于，包括：
烟道(1)，用于向外排出高温烟气；
两级换热器，所述两级换热器设置有第一级换热面(21)和第二级换热面(22)，所述第一级换热面(21)和所述第二级换热面(22)设置在所述烟道(1)上，沿所述烟道(1)中烟气的排出方向，所述第二级换热面(22)设置在所述第一级换热面(21)的下游；
第一采热管路(3)，所述第一采热管路(3)的回水端与所述第一级换热面(21)的一端连接，所述第一采热管路(3)的供水端与所述第一级换热面(21)的另一端连接；
热泵机组(4)，所述热泵机组(4)的第一冷水端与所述第二级换热面(22)的出水端连接，所述热泵机组(4)的第二冷水端与所述第二级换热面(22)的进水端连接；
第二采热管路(5)，所述第二采热管路(5)的回水端与所述热泵机组(4)的第一发热端连接，所述第二采热管路(5)的供水端与所述热泵机组(4)的第二发热端连接。
2.根据权利要求1所述的余热利用系统，其特征在于，所述第一采热管路(3)用于提供生活热水和/或采暖热水。
3.根据权利要求1所述的余热利用系统，其特征在于，所述第二采热管路(5)用于为空调系统供水和回水。
4.根据权利要求1至3任一项所述的余热利用系统，其特征在于，所述第一级换热面(21)用于将烟气的排烟温度降至烟气水露点温度。
5.根据权利要求4所述的余热利用系统，其特征在于，所述第一采热管路(3)中的热水温度大于所述烟气水露点温度。
6.根据权利要求5所述的余热利用系统，其特征在于，所述烟气水露点温度在45℃至50℃之间。
7.根据权利要求1至3任一项所述的余热利用系统，其特征在于，所述第二级换热面(22)用于将烟气的排烟温度降低到28℃至32℃之间。
8.根据权利要求7所述的余热利用系统，其特征在于，所述热泵机组(4)的第一冷水端通过第一回流管路(6)与所述第二级换热面(22)的出水端连接，所述热泵机组(4)的第二冷水端通过第二回流管路(7)与所述第二级换热面(22)的进水端连接。
9.根据权利要求8所述的余热利用系统，其特征在于，所述第一回流管路(6)内的水温在15℃至20℃之间；所述第二回流管路(7)内的水温在10℃至15℃之间。
10.根据权利要求8或9所述的余热利用系统，其特征在于，所述第一采热管路(3)的回水端的水温在50℃至60℃之间，所述第一采热管路(3)的供水端的水温在60℃至70℃之间。
11.根据权利要求8或9所述的余热利用系统，其特征在于，所述第二采热管路(5)的回水端的水温在50℃至60℃之间，所述第二采热管路(5)的供水端的水温在40℃至50℃之间。
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