[实用新型]一种燃料转化系统与热泵及自然冷却装置复合的系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种将燃料转化系统和热泵及自然冷却装置相结合的系统，尤其涉及一种以煤等高污染燃料的锅炉的燃料转化系统和热泵及自然冷却特征相结合的系统。

背景技术

燃煤作为中国的主要燃料，用来采暖、发电和供给工艺蒸汽等，燃煤锅炉污染大，主要表现其烟气中含有粉尘及大量其它污染物质，如硫化物，重金属，氮氧化物等，造成严重的大气污染，同时烟气具有一定的温度和湿度中含有大量的余热，包括显热和潜热。利用热泵回收其中的余热，其温度降低，水分凝结，可以充分提供燃料的利用效率，烟气中大量有害物质随其温度降低，水分凝结也同时减少。因此将燃料转化系统和热泵相结合，是一种既节能又减排的一举两得的系统。

燃煤采暖是我国北方冬季的主要采暖方式，冬季环境温度低，也可以利用低温环境对烟气进行冷却，大量减少烟气中污染物排放。

热泵取热和自然冷却，与现有的烟气处理方式，如除尘，脱硫等相结合，可以将燃煤烟气的污染物排放水平显著降低，达到甚至低于燃气烟气的排放水平。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种高燃料转化系统与热泵及自然冷却装置复合的系统。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种燃料转化系统与热泵及自然冷却装置复合的系统，系统包括燃料转化系统，还包括热泵系统、自然冷却装置的一种或两种，自然冷却装置通过烟气管道连接在燃料转化系统下游；热泵系统通过烟气管道连接在燃料转化系统下游，燃料转化系统热泵系统的冷侧C相连；热泵系统的冷侧C设置有蒸发器或者热泵取热器；蒸发器或者热泵取热器与燃料转化系统相连；热泵系统的热侧h设置有热泵冷凝器，热泵冷凝器与燃料转化系统通过水管相连；所述热泵系统含有一个或者多个热泵。

进一步地，所述系统还包括再热装置，再热装置通过烟气管道设置在热泵系统、自然冷却装置下游。

进一步地，所述系统还包括烟气处理系统，所述烟气处理系统包括依次相连的烟气热回收装置、除尘装置、脱硫装置；燃料转化系统通过烟气管道与其下游的烟气热回收装置相连，脱硫装置通过烟气管道与其下游的蒸发器或者热泵取热器相连；热泵冷凝器与烟气热回收装置通过水管相连，再通过水管与燃料转化系统相连；或热泵冷凝器直接通过水管与燃料转化系统相连。

进一步地，所述燃料转化系统包括热水锅炉，热泵冷凝器与烟气热回收装置通过水管相连，再通过水管与热水锅炉相连，或热泵冷凝器直接通过水管与热水锅炉相连。

进一步地，所述热水锅炉通过管道与热泵相连。

进一步地，所述燃料转化系统包括热水锅炉和蒸汽与水换热装置，热水锅炉和蒸汽与水换热装置通过蒸汽管道相连，蒸汽管道内含有热交换介质；热泵冷凝器与烟气热回收装置通过水管相连，再通过水管与蒸汽与水换热装置相连，或其直接通过水管与蒸汽与水换热装置相连。

进一步地，所述蒸汽管道与热泵相连。

进一步地，所述燃料转化系统包括蒸汽锅炉、蒸汽与水换热装置，还包括发电装置、蒸汽机中的一种或两种；热泵冷凝器与烟气热回收装置通过水管相连，再通过水管与蒸汽与水换热装置相连，或其直接通过水管与蒸汽与水换热装置相连；热水锅炉和蒸汽与水换热装置通过蒸汽管道相连，蒸汽管道内含有热交换介质；所述发电装置包括汽轮器和发电机，汽轮器设置在蒸汽管道中，汽轮器与发电机相连；蒸汽机与蒸汽管道相连。

进一步地，所述热泵为一个，与发电机、蒸汽机、蒸汽管道或外置能源相连。

进一步地，所述热泵为多个，分别与发电机、蒸汽机、蒸汽管道或外置能源相连。

本发明的有益效果在于：本发明提供的高燃料转化系统与热泵及自然冷却装置复合的系统，该系统利用自然冷源冷却烟气，可使燃料的热利用效率大于100%（以低位发热量为基数），使高污染燃料，如煤锅炉烟气的污染物排放水平，与燃气锅炉烟气的污染物排放水平相当，甚至更低。适合中国能源特征，为煤的清洁利用，提供了一种可行的途径，具有简单高效、经济可行、环保节能等特点。

附图说明

图1为热水锅炉与热泵复合的系统原理图一；

图2为热水锅炉与热泵复合的系统原理图二；

图3为热水锅炉与热泵复合的系统原理图三；

图4为热水锅炉与热泵复合的系统原理图一；

图5为热水锅炉与热泵复合的系统原理图二；

图6为热水锅炉、汽轮机、发电机与热泵复合的系统原理图一；

图7为热水锅炉、汽轮机、发电机与热泵复合的系统原理图二；

图8为热水锅炉、汽轮机、发电机、蒸汽轮机与热泵复合的系统原理图；