本申請涉及供能集成，尤其涉及一種集成有燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收的熱源塔熱泵設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、建筑供能電氣化，清潔、可再生能源占比加大，熱泵系統(tǒng)已成為主流供能形式。熱泵系統(tǒng)包括傳統(tǒng)空氣源熱泵系統(tǒng)、傳統(tǒng)地源熱泵系統(tǒng)、傳統(tǒng)水源熱泵系統(tǒng)和熱源塔熱泵系統(tǒng)。

2、當(dāng)前，我國寒冷、夏熱冬冷地區(qū)已經(jīng)逐步采用熱源塔熱泵系統(tǒng)為主，源側(cè)溫度隨冬季室外環(huán)溫不斷變化，在極寒天氣系統(tǒng)制熱量、用戶側(cè)出水溫度相對衰減，需在極寒天氣(負(fù)荷高峰時(shí)段)輔以燃?xì)忮仩t等傳統(tǒng)穩(wěn)定熱源輔助調(diào)峰，燃?xì)忮仩t與熱源塔各自獨(dú)立工作。上述供熱系統(tǒng)存在以下不足：熱源塔熱泵系統(tǒng)采用鍋爐回水作為冷卻流體換熱回收，換熱能力低，熱源塔熱泵系統(tǒng)對冬季各工況的適應(yīng)性不足；調(diào)峰鍋爐需要補(bǔ)充熱源塔熱泵的供熱衰減，所需的裝機(jī)容量大，裝機(jī)成本高，供熱產(chǎn)生的大量蒸汽余熱導(dǎo)致“白煙”現(xiàn)象，影響周邊環(huán)境濕度，需要設(shè)置消白裝置以消除白煙，而且，調(diào)峰鍋爐中余熱回收裝置所需的換熱面積大，增加了設(shè)備成本；此外，從鍋爐煙囪排出的“白煙”溫度通常在80℃-110℃，造成大量熱源浪費(fèi)，不利于提升整體系統(tǒng)制熱運(yùn)行能效。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請方案的目的在于提供一種集成有燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收的熱源塔熱泵設(shè)備,有效轉(zhuǎn)化熱源，提高熱源塔熱泵設(shè)備對冬季各工況的廣泛適應(yīng)性，提升能源站整體系統(tǒng)的運(yùn)行能效，降低余熱回收裝置的換熱面積，減小調(diào)峰鍋爐裝機(jī)容量，節(jié)省設(shè)備成本，降低煙氣中的含水量，節(jié)省消白裝置的投入成本。

2、本申請技術(shù)方案提供的一種集成有燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收的熱源塔熱泵設(shè)備，包括：并聯(lián)耦合的煙氣余熱回收單元和熱源塔熱泵單元；所述煙氣余熱回收單元包括：相連接的燃?xì)忮仩t和煙氣余熱回收器；所述熱源塔熱泵單元包括：可控制地相連通的熱泵主機(jī)和熱源塔，所述熱源塔與所述熱泵主機(jī)之間連接有過液管，所述過液管包括并聯(lián)設(shè)置的第一支管和第二支管，所述第一支管上安裝有控制所述第一支管啟閉的第一閥門，所述第二支管上安裝有控制所述第二支管啟閉的閥門組，以使所述第二支管與所述煙氣余熱回收器可切換地相連通，實(shí)現(xiàn)熱量交換；供暖模式時(shí)：所述煙氣余熱回收單元與所述熱源塔熱泵單元之間的換熱介質(zhì)為抗凍劑溶液；當(dāng)室外溫度高于或者等于預(yù)設(shè)環(huán)溫時(shí)，所述第一閥門開啟，所述閥門組關(guān)閉，所述熱泵主機(jī)內(nèi)的抗凍劑溶液經(jīng)所述熱源塔吸熱后經(jīng)所述第一支管返回所述熱泵主機(jī)；當(dāng)室外溫度低于預(yù)設(shè)環(huán)溫時(shí)，所述第一閥門關(guān)閉，所述閥門組開啟，所述熱泵主機(jī)內(nèi)的抗凍劑溶液經(jīng)所述熱源塔吸熱后經(jīng)所述第二支管進(jìn)入所述煙氣余熱回收器二次吸熱后返回所述熱泵主機(jī)。

3、可選的，所述閥門組包括第二閥門和第三閥門，所述第二支管與所述煙氣余熱回收器之間連接有進(jìn)液支管和出液支管，所述第二閥門設(shè)置在所述第二支管上位于所述進(jìn)液支管和出液支管之間的部分，所述第三閥門設(shè)置在所述進(jìn)液支管上。

4、可選的，所述第二支管和所述出液支管的連通處設(shè)置有混液裝置。

5、可選的，所述集成有燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收的熱源塔熱泵設(shè)備還包括控制器，所述控制器與所述第一閥門、所述第二閥門和所述第三閥門均通信連接以分別控制所述第一閥門、所述第二閥門和所述第三閥門的啟閉。

6、可選的，所述集成有燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收的熱源塔熱泵設(shè)備還包括位于所述煙氣余熱回收器中的溫度傳感器，所述溫度傳感器與所述控制器通信連接，以在所述煙氣余熱回收器中換熱后的煙氣溫度低于預(yù)設(shè)值時(shí)通過所述控制器降低所述第三閥門的開度或者關(guān)閉所述第三閥門，以減少進(jìn)入所述煙氣余熱回收器中的所述抗凍劑溶液的流量。

7、可選的，所述過液管在所述熱源塔的出口處設(shè)置有第一熱計(jì)量器，所述第一熱計(jì)量器包括設(shè)置在所述過液管位于所述熱源塔入口處的第一溫度傳感器和設(shè)置在所述過液管位于所述熱源塔的出口處的第二溫度傳感器；所述過液管在所述第二支管上位于所述進(jìn)液支管和所述出液支管之間的部分設(shè)置有第二熱計(jì)量器，所述第二熱計(jì)量器包括設(shè)置在所述過液管位于所述熱源塔入口處的第三溫度傳感器和設(shè)置在所述第二支管上位于所述進(jìn)液支管和所述出液支管之間部分上的第四溫度傳感器。

8、可選的，所述煙氣余熱回收器內(nèi)設(shè)置有換熱盤管，所述換熱盤管的兩端分別與所述進(jìn)液支管和所述出液支管相連通。

9、可選的，所述燃?xì)忮仩t的出水口與用戶側(cè)的供水單元可控制地相連通，所述燃?xì)忮仩t的進(jìn)水口與用戶側(cè)的回水單元可控制地相連通；所述熱泵主機(jī)的出水口與用戶側(cè)的供水單元可控制地相連通，所述熱泵主機(jī)的進(jìn)水口與用戶側(cè)的回水單元可控制地相連通。

10、可選的，所述熱泵主機(jī)內(nèi)設(shè)置有能量轉(zhuǎn)化組件，以將低品位熱能向高品位熱能轉(zhuǎn)化。

11、可選的，所述煙氣余熱回收器與煙囪直接相連通，以使所述煙氣余熱回收器中經(jīng)換熱后的煙氣經(jīng)煙囪排出。

12、采用上述技術(shù)方案，具有如下有益效果：

13、本申請?zhí)峁┑募捎腥細(xì)忮仩t煙氣余熱回收的熱源塔熱泵設(shè)備，通過將煙氣余熱回收單元和熱源塔熱泵單元耦合并聯(lián)，在室外溫度高于或者等于預(yù)設(shè)環(huán)溫時(shí)僅需熱源塔熱泵單元運(yùn)行，在室外溫度低于預(yù)設(shè)環(huán)溫時(shí)，煙氣余熱回收單元和熱源塔熱泵單元同時(shí)運(yùn)行，相對于水循環(huán)換熱，低溫抗凍劑溶液與煙氣余熱回收器換熱能力大幅提升，有利于降低煙氣余熱回收器的換熱面積，降低了設(shè)備成本。本申請充分利用了燃?xì)忮仩t煙氣余熱低品位熱能，改善熱泵主機(jī)的制熱運(yùn)行工況，提高了熱源塔熱泵設(shè)備對冬季各工況的廣泛適應(yīng)性，降低了鍋爐應(yīng)對熱泵主機(jī)制熱能力不足時(shí)所需提供的調(diào)峰制熱量，減小了調(diào)峰鍋爐的裝置容量，從而降低了調(diào)峰鍋爐成本，提升能源站整體系統(tǒng)的運(yùn)行能效，煙氣余熱回收器經(jīng)過與抗凍劑溶液換熱后，將煙氣溫度從將80-110℃的煙氣降至15-20℃，煙氣中含水量大幅降低，消白效果明顯，無需設(shè)置消白裝置，節(jié)省了消白裝置的設(shè)備成本。

技術(shù)特征：

1.一種集成有燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收的熱源塔熱泵設(shè)備，其特征在于，包括：并聯(lián)耦合的煙氣余熱回收單元和熱源塔熱泵單元；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成有燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收的熱源塔熱泵設(shè)備，其特征在于，所述閥門組包括第二閥門和第三閥門，所述第二支管與所述煙氣余熱回收器之間連接有進(jìn)液支管和出液支管，所述第二閥門設(shè)置在所述第二支管上位于所述進(jìn)液支管和出液支管之間的部分，所述第三閥門設(shè)置在所述進(jìn)液支管上。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集成有燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收的熱源塔熱泵設(shè)備，其特征在于，所述第二支管和所述出液支管的連通處設(shè)置有混液裝置。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集成有燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收的熱源塔熱泵設(shè)備，其特征在于，所述集成有燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收的熱源塔熱泵設(shè)備還包括控制器，所述控制器與所述第一閥門、所述第二閥門和所述第三閥門均通信連接以分別控制所述第一閥門、所述第二閥門和所述第三閥門的啟閉。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的集成有燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收的熱源塔熱泵設(shè)備，其特征在于，所述集成有燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收的熱源塔熱泵設(shè)備還包括位于所述煙氣余熱回收器中的溫度傳感器，所述溫度傳感器與所述控制器通信連接，以在所述煙氣余熱回收器中換熱后的煙氣溫度低于預(yù)設(shè)值時(shí)通過所述控制器降低所述第三閥門的開度或者關(guān)閉所述第三閥門，以減少進(jìn)入所述煙氣余熱回收器中的所述抗凍劑溶液的流量。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的集成有燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收的熱源塔熱泵設(shè)備，其特征在于，所述過液管在所述熱源塔的出口處設(shè)置有第一熱計(jì)量器，所述第一熱計(jì)量器包括設(shè)置在所述過液管位于所述熱源塔入口處的第一溫度傳感器和設(shè)置在所述過液管位于所述熱源塔的出口處的第二溫度傳感器；

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集成有燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收的熱源塔熱泵設(shè)備，其特征在于，所述煙氣余熱回收器內(nèi)設(shè)置有換熱盤管，所述換熱盤管的兩端分別與所述進(jìn)液支管和所述出液支管相連通。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的集成有燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收的熱源塔熱泵設(shè)備，其特征在于，所述燃?xì)忮仩t的出水口與用戶側(cè)的供水單元可控制地相連通，所述燃?xì)忮仩t的進(jìn)水口與用戶側(cè)的回水單元可控制地相連通；

9.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的集成有燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收的熱源塔熱泵設(shè)備，其特征在于，所述熱泵主機(jī)內(nèi)設(shè)置有能量轉(zhuǎn)化組件，以將低品位熱能向高品位熱能轉(zhuǎn)化。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的集成有燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收的熱源塔熱泵設(shè)備，其特征在于，所述煙氣余熱回收器與煙囪直接相連通，以使所述煙氣余熱回收器中經(jīng)換熱后的煙氣經(jīng)煙囪排出。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種集成有燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收的熱源塔熱泵設(shè)備。集成有燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收的熱源塔熱泵設(shè)備包括并聯(lián)的煙氣余熱回收單元和熱源塔熱泵單元；煙氣余熱回收單元包括燃?xì)忮仩t和煙氣余熱回收器；熱源塔熱泵單元包括熱泵主機(jī)和熱源塔，過液管包括并聯(lián)的第一支管和第二支管，第一支管上安裝有控制第一支管啟閉的第一閥門，第二支管上安裝有控制第二支管啟閉的閥門組，以使第二支管與煙氣余熱回收器可切換地相連通，實(shí)現(xiàn)熱量交換。本申請?zhí)峁┑募捎腥細(xì)忮仩t煙氣余熱回收的熱源塔熱泵設(shè)備,有效轉(zhuǎn)化熱源，提高熱源塔熱泵設(shè)備對冬季各工況的廣泛適應(yīng)性，提升能源站整體系統(tǒng)的運(yùn)行能效，降低煙氣中的含水量，節(jié)省消白裝置的投入成本。

技術(shù)研發(fā)人員：李含
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京金茂綠建科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20231208
技術(shù)公布日：2024/11/14