[发明专利]一种实现能量梯级利用的烟气余热回收应用系统

说明书

本发明公开了一种实现能量梯级利用的烟气余热回收应用系统，包括：一低温多效蒸馏系统，其包括一蒸汽出口，其用于对导入的待蒸馏液体进行蒸馏、并分别导出浓缩液和蒸汽；一烟气余热储存装置，其与低温多效蒸馏系统连通、并形成热源循环回路；其用于将内部储存的烟气余热传递至低温多效蒸馏系统进行蒸馏；一水源热泵系统，其具体包括：一蒸发器，与蒸汽出口连通，其用于将蒸汽转变为液态蒸馏水并导出；一冷凝器，其冷却水侧用于导入冷水，其还与蒸发器连通并形成换热回路，其用于利用蒸发器中的热量来加热冷水、并将加热后的冷水导出。其提供了一种结构紧凑、取热温度波动小、并能实现热能梯级利用的烟气余热回收系统。

技术领域

本发明属于余热资源回收领域，具体涉及一种实现能量梯级利用的烟气余热回收应用系统。

背景技术

烟气余热资源属于二次能源，目前，低温烟气(T＜200℃)余热回收利用不足，在工业余热中，低温烟气余量大，分布广泛，如冶炼炉、锅炉、燃气发电机的排气排烟。以燃气发电机为例，在燃烧燃料的过程中排放出大量的高温废气，排烟造成的热损失占燃料总量的30％以上。因此，回收烟气余热对企业节能减排具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于对烟气余热进行回收、同时实现能量梯级利用的系统结构。

本发明采用以下技术方案：一种实现能量梯级利用的烟气余热回收应用系统，包括：

一低温多效蒸馏系统，其包括一蒸汽出口，低温多效蒸馏系统用于对导入的待蒸馏液体进行蒸馏、并分别导出浓缩液和蒸汽；

一烟气余热储存装置，其与低温多效蒸馏系统连通、并形成热源循环回路；其用于将内部储存的烟气余热传递至低温多效蒸馏系统进行蒸馏；

一水源热泵系统，其具体包括：

一蒸发器，与蒸汽出口连通，其用于将蒸汽转变为液态蒸馏水并导出；

一冷凝器，其冷却水侧用于导入冷水，其还与蒸发器连通并形成换热回路，其用于利用蒸发器中的热量来加热冷水、并将加热后的冷水导出。

进一步的，还包括一换热器，其设置在低温多效蒸馏系统将热源流体返回烟气余热储存装置的管路上，其冷流体入口连通至冷凝器，其用于利用冷凝器输送来的冷水、来对经低温多效蒸馏系统流出的热源流体的余热进行回收。

进一步的，烟气余热储存装置包括：

至少两个热管，并列设置，每根热管的热端置于待回收余热的烟气管道中；

一储热装置，热管的冷端置于其内部，其与低温多效蒸馏系统连通并形成换热回路；

一循环泵，设置在换热流体返回储热装置的管路上。

进一步的，热管包括一内管，内管的内部密封装有换热工质；内管的两端分别连接有可拆卸的外套管，两个外套管分别固定设置于烟气管道的外壁、以及储热装置的内壳上。

进一步的，换热器设置于低温多效蒸馏系统和循环泵之间的管路上。

进一步的，储热装置内置有多根换热管，每根换热管为并联直管式、蛇形管或螺旋管。

进一步的，低温多效蒸馏系统包括串联的、至少两个蒸馏器。

进一步的，低温多效蒸馏系统和蒸发器之间设置有气液分离器。