[发明专利]一种烟气余热驱动的复合供暖系统

说明书

一种烟气余热驱动的复合供暖系统，目的是实现对烟气余热的利用，提高锅炉效率，增加供暖模式，实现能量的梯级回收，由烟气换热器和热泵子系统以及多个控制阀和控制泵组成，其中热泵子系统由压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器、气液分离器以及循环管道构成。本发明实现了烟气余热驱动的复合供暖，烟气余热首先通过第一烟气换热器将热量传递给第一热媒，第一热媒输送给用户直接供暖，降温后的烟气再次通过第二烟气换热器，对第二热媒进行一次升温，而后第二热媒进入热泵子系统，循环工质在蒸发器中吸收低温热源释放的热量，在冷凝器中将热量传递给第二热媒，使其二次升温，最后利用外部管网输送再次进行供暖。

技术领域

本发明涉及生物质直燃烟气余热利用技术，具体涉及烟气余热驱动的复合供暖技术。

背景技术

生物质能源在当今社会受到广泛应用，其中直接燃烧发电是最为广泛和成熟的技术。但在生物质燃烧的过程中，会产生大量含有热量的烟气，而一般电厂选择对烟气直接排放，但是生物质烟气中含有大量的潜热，这样会导致损失大量的热。

同时我国整体采暖方式较为单一，城市的冬季供暖形式为燃煤锅炉、燃气锅炉、电锅炉等。而在北方农村的冬季供暖方式绝大多数为燃烧秸秆的火炕、燃煤式暖气片、小煤炉、等，这样的供暖方式既浪费能源又缺乏稳定性，容易受多种因素的影响。

公开号CN107339709A的专利技术公开了一种处理生物质电厂烟气及回收烟气余热的装置。该发明可以利用生物质电厂锅炉烟气余热烘干生物质燃料，并利用吸收器的循环溶液洗涤烟气中的粉尘，有效减少了尾气中的粉尘含量。但是针对此发明第一，生物质电厂烟气中含水量较高，若对烟气中的水没有做到彻底吸收便干燥燃料，那么便达不到很好的干燥效果；第二，若只是利用烟气干燥燃料，则烟气中的热量没有实现完全利用，无法达到对热量的全回收，依旧浪费了大量潜在热量。

公开号CN206131120U的专利技术公开了一种空气源热泵与太阳能相耦合的复合供暖系统，该系统包括太阳能加热系统和空气源热泵加热系统；在太阳能集热器的出气口上设有第二温度传感器；在空气源热泵冷凝器的进风口上设有第一温度传感器；通过太阳能和空气源热泵的有机融合，提高了系统的运行能效，降低了系统运行能耗。但太阳能易受到天气的影响，不能稳定提供太阳能，在太阳能不足时，需通过辅助能源来弥补所缺失的部分，导致系统的运行成本增加；其次，单靠空气源热泵与太阳能相耦合，很难满足较大用户的供暖需求，还需要通过添加其他方式才可以实现，不适用于大型供暖场所。

本发明实现了生物质烟气在供暖中梯级利用，并对烟气中的热量进行有效回收，从而达到烟气换热器和热泵系统相结合的复合供暖模式；这样既对烟气中的汽化潜热得到了充分利用，又提高了供暖系统的稳定性，同时还可以提高电厂的经济性。

发明内容

本发明的目的是实现对烟气余热的利用，提高锅炉效率，增加供暖模式，实现能量的梯级回收。

本发明是一种烟气余热驱动的复合供暖系统，由烟气换热器和热泵子系统组成，第一热媒通过设有第一控制泵B1的连接管道送至第一烟气换热器1的热媒入口端1b，烟气通过第一控制阀C1到第一烟气换热器1的烟气入口端1a，在第一烟气换热器1内与第一热媒换热，第一热媒温度升高达到供暖温度，在第一烟气换热器1的热媒出口1c经第三控制泵B3和第二控制阀C2输送至外部管网8；降温烟气从第一烟气换热器1的烟气出口端1d经第二控制泵B2到第二烟气换热器2的烟气入口端2a。

第二热媒由第四控制泵B4至第二烟气换热器2的热媒入口端2b，在第二烟气换热器2中对第二热媒进行一次升温，第二热媒从第二烟气换热器2的热媒出口处2c进入连接管道9，其中连接管道9上设有第六控制泵B6和第三控制阀C3，进入热泵子系统中的冷凝器4。