[发明专利]一种天然气高效供热系统

说明书

本发明提供了一种天然气高效供热系统，主要包括：燃烧器、加热器、二级蒸发器、工质泵、引射器、冷却器、节流阀、一级蒸发器、气液分离器、回热器。该系统在充分利用天然气燃烧后烟气的显热和潜热的同时，亦利用部分环境空气中的低品位热能，向外界热用户供热的系统。在相同燃气消耗的基础上，可以大幅提升供热量，降低供热成本。亦有助于降低排烟湿度，将烟气中水蒸气凝结，节约水资源。

技术领域

本发明属于天然气供热技术领域，具体来说涉及一种运用热泵原理，在充分利用天然气燃烧后烟气热能的同时，亦利用部分环境空气中的低品位热能，向外界热用户供热的天然气供热系统。

背景技术

燃煤锅炉供热是我国非常重要的供热方式，但随着我国环境问题日益突出，尤其是日益严重的雾霾现象引起越来越多的人们关注后，采用更清洁、高效的供热方式显得尤为重要。在颗粒排放物、SO_x排放和NO_x排放方面，天然气供热方式比燃煤锅炉供热均具有显著优势，因此煤改气成为我国近几年应对空气污染的重要手段之一。

天然气供热模式包括：天然气发电后用电供热，天然气热电联产供热，天然气锅炉直接供热，天然气发动机驱动热泵供热，天然气直燃机供热，天然气壁挂式热水器供热。已有的天然气供热模式大多只考虑到天然气燃烧产生的显热量，而且由于排烟温度接近200℃，同时天然气燃烧后的烟气中富含大量水蒸气和潜热能，这些烟气显热能、烟气潜热能和水资源被直接排放进入大气中，造成极大的能源浪费、水资源浪费和环境的热污染，亟待能够提高总体能源利用效率和节约水资源的节能环保技术。

中国专利CN202485229U公布了一种天然气燃烧供热系统，采用两个并联的化学链燃烧反应器，可以交替进行载氧体的氧化还原过程，实现不间断供热，同时系统还具有CO₂捕集装置，可以使系统产生的CO₂转化为液态进行回收和储运，减少CO₂的排放。

中国专利CN204693042U公布了一种供热不滞后的高压天然气减压系统，取消了传统的通过控制热水流量的旁通来控制换热量的方式，采用控制气路系统的方式来调节换热，避免了水路系统的换热因气路变化较快而满足不了热量供应的情况，从而实现供热不滞后的效果。

中国专利CN205065892U公布了一种天然气的新型供热方式，将天然气供热与炊事装置相结合，采用板式换热器替代传统炉子，具有更高的散热效率，提高了天然气的使用效率，系统结构紧凑、经济可靠。

上述专利公开的方案中，主要解决的问题依然是显热回收，而对于排出的烟气中的潜热以及水汽的回收并未有相应的解决方法。当然，在对CO₂进行回收的同时一定程度上能够回收一部分潜热，但是相当有限。而且对于整个系统的结构部件性能具有较高的要求，系统成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种天然气高效供热系统，有效回收天然气中的热能及水资源的同时向外界持续供热，同时，系统循环能耗少，天然气能源利用效率高，降低供热成本的同时节约水资源，实现了绿色排放的目的。

为了达到上述目的，本发明的具体技术方案如下：

一种天然气高效供热系统，包括：燃烧器、加热器、二级蒸发器、工质泵、引射器、冷却器、节流阀、一级蒸发器、气液分离器、回热器；

通过烟道，所述燃烧器与所述加热器的烟气侧进口连通，所述加热器的烟气侧出口与所述二级蒸发器的烟气侧进口连通；进入所述燃烧室的天然气燃烧产生的高温高水蒸气含量的烟气通过烟道依次进入所述加热器和二级蒸发器与其中的循环工质换热，其中的水蒸气液化为冷凝水通过设在所述二级蒸发器上的凝水管道流出回收，降温后的高温烟气通过烟道排出；