[发明专利]一种冷热电联供系统动力机排烟余热的深度回收方法及其装置

说明书

本发明涉及一种冷热电联供系统动力机排烟余热的深度回收装置，包括列管式空气预热器、气箱、风扇、作为空气源热泵的蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀，其特点是，分布式冷热电三联供系统(DCCHP)内烟气依次经过动力机、余热回收装置、列管型空气预热器；列管型空气预热器壳程和气箱连通，且形成封闭回路；列管型空气预热器管程为烟气流通通道，壳程为循环空气流通通道；空气源热泵的蒸发器、压缩机、冷凝器与节流阀顺次连接为介质循环回路，蒸发器、风扇均置于气箱内。并提供其回收方法。不仅可以提高热泵运行性能，还可以有效的减少能源的消耗和污染物的排放。

技术领域

本发明涉及分布式冷热电三联供(Distributed Combined Cooling Heating andPower，简称DCCHP)余热回收领域，具体地说，是一种冷热电联供系统动力机排烟余热的深度回收方法及其装置。

背景技术

目前，分布式冷热电三联供系统的能量来源主要有可再生能源、化石能源或者两者互补，可再生能源与化石能源互补输入的冷热电三供系统具有较强的适应负荷能力和节能特性，因而受到广泛的关注。分布式冷热电三联供系统主要通过余热锅炉、吸收式溴化锂机组、换热器等设备对动力机排烟余热进行回收利用，低温烟气直接排放，见图1。同时，公知的电压缩式空气源热泵是由压缩机、冷凝器、节流阀以及蒸发器4个主要部件组成。依据逆卡诺循环原理，蒸发器内低温低压液体吸收空气中的热量转化为低温低压气体，经压缩机压缩成高温高压气体，进入冷凝器放热后转化为液体，再经节流阀节流降压作用，低温低压液体进入蒸发器吸热进行下一个循环，见图2。但是，受季节与地域的影响，冬季北方的气温过低，导致热泵出现冬季结霜、低温启动困难以及制热衰减严重等问题，严重时热泵制热能效比COP仅为1。

发明内容

本发明的目的是，克服现有的空气源热泵在低温环境下运行性能差及分布式冷热电三联供(DCCHP)系统排放低温烟气造成热损失等问题，提供一种科学合理，适用性强的冷热电联供系统动力机排烟余热的回收方法，该方法不仅能够有效提高热泵COP增加供暖能力，而且能够高效的回收分布式冷热电三联供(DCCHP)系统排放的低温烟气余热，提高一次能源利用率；并提供结构简单，效果佳的冷热电联供系统动力机排烟余热的回收装置。

实现本发明的目的之一采用的技术方案是：一种冷热电联供系统动力机排烟余热的深度回收装置，它包括列管式空气预热器、气箱、风扇、作为空气源热泵的蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀，其特征是，分布式冷热电三联供系统(DCCHP)内烟气依次经过动力机、余热回收装置、列管型空气预热器和气箱连通，且形成封闭回路；列管型空气预热器管程为烟气流通通道，壳程为循环空气流通通道，空气源热泵的蒸发器、压缩机、冷凝器与节流阀顺次连接为介质循环回路，蒸发器、风扇均置于气箱内。

实现本发明的目的之二采用的技术方案是，一种冷热电联供系统动力机排烟余热的深度回收方法，其特征是：分布式冷热电三联供(DCCHP)系统中动力机排烟余热依次经过余热回收装置、最后烟气经过列管型空气预热器的出烟口排放；空气源热泵内冷媒在压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器内依次循环；排烟经过列管型空气预热器时，循环空气吸收低温烟气余热后进入气箱，空气源热泵的蒸发器置于气箱内以箱内空气作为低温热源，同时吸收排烟余热，其在列管型空气预热器与气箱内封闭循环；低温烟气通过列管型空气预热器的管程，循环空气通过列管型空气预热器的壳程，列管型空气预热器的壳程装有折流板，增加空气的流程；列管型空气预热器烟气进口有腔室，烟气出口没有腔室，烟气经列管型换热器后直接排放；烟气进口腔室底部装有列管型空气预热器疏水阀，定期排放烟气中的冷凝水；烟气与循环空气为逆流换热；在没有低温烟气余热的情况下，可吸收环境空气中的余热；风扇布置在蒸发器的下风向，通过风扇罩与蒸发器固定，风扇采用三叶风扇；蒸发器的进出管道布置在上风向，蒸发器的截面形状与气箱4的截面形状相同，两者之间没有空隙，通过气箱的循环空气，也必须经过蒸发器。