[实用新型]一种热泵和有机朗肯循环联合的余热回收系统

说明书

一种热泵和有机朗肯循环联合的余热回收系统，涉及余热回收技术领域，该系统包括余热锅炉，所述余热锅炉的高温段设置有第一水冷壁，所述第一水冷壁的一端连通有汽包，所述汽包连通有有机朗肯循环系统，所述汽包的下降管连通有热泵系统，所述余热锅炉的低温段设置有第二水冷壁，所述第二水冷壁的一端连通有所述有机朗肯循环系统。本实用新型通过在余热锅炉的高温段设置第一水冷壁，低温段设置第二水冷壁来对热源进行深度、梯级的回收，同时通过汽包将第一水冷壁吸热形成的汽水混合物进行分离成蒸汽和热水，汽包分离的蒸汽和第二水冷壁产生的热水用于有机朗肯循环系统，汽包分离的热水用于热泵系统，进行深度、梯级的利用，提高余热的利用率。

技术领域

本实用新型涉及余热回收技术领域，特别是涉及一种热泵和有机朗肯循环联合的余热回收系统。

背景技术

随着能源消耗的日益增加和化石燃料的逐渐枯竭，提高一次能源利用率显得尤为重要。在工业过程中，大量300℃以下的低温烟气往往通过余热锅炉对烟气中较高品位的热量进行回收，甚至不进行任何热回收而直接排放到大气当中，造成巨大的能源浪费。限于目前技术水平，大多数余热回收方式只能对某一能量品段的热量进行高效回收，所以单一的余热回收方式不能充分利用烟气余热。因此，如何对烟气、热空气等热源进行深度、梯级的回收和利用成为当务之急。

实用新型内容

本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种热泵和有机朗肯循环联合的余热回收系统，该热泵和有机朗肯循环联合的余热回收系统能够对热源进行深度、梯级的回收和利用，提高余热利用率。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

提供一种热泵和有机朗肯循环联合的余热回收系统，包括余热锅炉，所述余热锅炉的高温段设置有第一水冷壁，所述第一水冷壁的一端连通有汽包，所述汽包连通有有机朗肯循环系统，所述汽包的下降管连通有热泵系统，所述余热锅炉的低温段设置有第二水冷壁，所述第二水冷壁的一端连通有所述有机朗肯循环系统。通过在余热锅炉的高温段设置第一水冷壁，低温段设置第二水冷壁来对热源进行深度、梯级的回收，同时通过汽包将第一水冷壁吸热形成的汽水混合物进行分离成蒸汽和热水，汽包分离的蒸汽和第二水冷壁产生的热水用于有机朗肯循环系统，汽包分离的热水用于热泵系统，进行深度、梯级的利用，提高余热的利用率。

进一步的，所述有机朗肯循环系统包括与所述汽包连通的第一蒸发器，及与所述第一蒸发器连通的膨胀机，及与所述膨胀机连通的回热器，及与所述回热器连通的预热器和第一冷凝器，所述预热器与所述第一蒸发器连通，所述第一冷凝器连通有工质泵，所述工质泵与所述回热器连通，所述膨胀机设置有发电机。汽包分离的蒸汽用于第一蒸发器，使有机工质在第一蒸发器内蒸发成为蒸汽，进入膨胀机膨胀做工，带动发电机发电，完成热能向电能转换，膨胀机排汽进入回热器释放部分蒸汽显热后进入第一冷凝器将有机工质凝结成为液态，再由工质泵加压进入回热器加热，最后进入预热器。

进一步的，所述第一蒸发器连通有第一循环水泵，所述第一循环水泵与所述汽包连通。第一循环水泵用于将蒸汽进入第一蒸发器后冷凝形成的凝结水送入汽包。

进一步的，所述第二水冷壁的一端与所述预热器连通，所述预热器连通有第二循环水泵，所述第二循环水泵与所述第二水冷壁的另一端连通。第二水冷壁吸收热量形成的热水给预热器提供热量加热工质，使加热后的工质进入第一蒸发器内，对热源进行深度、梯级的利用，提高余热的利用率，第二循环水泵将被预热器吸收热量的热水送入第二水冷壁内。

进一步的，所述第二水冷壁与所述预热器之间连通有旁通阀，所述旁通阀的前、后端分别连通有供水截止阀、回水截止阀，所述供水截止阀与所述回水截止阀连通有去热网。在外界无热负荷需求时，使第二水冷壁吸热产生的热水直接进入有机朗肯循环系统的预热器，对有机工质进行预热，在冬季外界有热负荷需求时，旁通阀关闭，热水先去热网供热首站换热后再进入预热器加热有机工质。