本實用新型屬于煙氣全熱回收領域，具體涉及一種綜合了熱管換熱和石墨聚全氟乙丙烯換熱器及直燃式吸收式熱泵技術的燃氣鍋爐煙氣二級全熱回收系統(tǒng)，用于回收煙氣中的顯熱和水蒸氣的凝結潛熱，從而提高燃氣鍋爐的熱效率。

背景技術：

隨著城市化建設進程的迅速發(fā)展，我國建筑采暖面積逐年增加,采暖能源需求不斷增長。尤其在北方城市，燃氣鍋爐采暖逐漸成為集中供暖的主要途徑。如何提高燃氣鍋爐的熱效率，逐漸成為人們關注的熱點問題。

目前，現(xiàn)有的小型工業(yè)燃氣鍋爐大部分沒有采用煙氣潛熱回收裝置，鍋爐排放的煙氣溫度高達160~200℃，在此溫度下，排煙所損失掉的煙氣顯熱和水蒸氣潛熱量是相當可觀的。煙氣余熱損失是影響鍋爐熱效率的主要因素，因此，回收煙氣中的顯熱及水蒸氣中的潛熱具有十分重要的意義。

天然氣的主要組成成份是烴類，其燃燒會產(chǎn)生大量的水蒸氣，進而產(chǎn)生大量的汽化潛熱。研究表明，每1m³天然氣燃燒后產(chǎn)生的水蒸氣的量為1.55kg,具有可觀的汽化潛熱,大約為3700kJ/Nm³,占天然氣的低位發(fā)熱量的10%以上。傳統(tǒng)的燃氣鍋爐熱效率一般只能達到90％左右，而如果把煙氣溫度降到露點溫度以下，就可回收煙氣的顯熱和水蒸氣的潛熱，按低位發(fā)熱值計算，回收煙氣顯熱及水蒸氣潛熱后的熱效率可達甚至超過110％。因此，應用本實用新型進行煙氣全熱回收對于提高燃氣鍋爐的熱效率具有十分重要的現(xiàn)實意義。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有的小型工業(yè)鍋爐大多不回收煙氣中水蒸氣潛熱的缺點不足, 本實用新型提供了一種綜合了熱管換熱、石墨聚全氟乙丙烯換熱器及直燃型吸收式熱泵技術的燃氣鍋爐煙氣二級全熱回收系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅能充分回收煙氣的顯熱損失，還能通過石墨聚全氟乙丙烯換熱器及直燃型吸收式熱泵回收煙氣中水蒸氣的潛熱損失，從而極大地提高燃氣鍋爐的熱效率。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種燃氣鍋爐煙氣二級全熱回收系統(tǒng)，包括第一分水器，第一分水器進水口設置有補水管道，第一分水器設置有三個出水口，三個出水口將水通過管道輸送到不同的加熱換熱裝置中，實現(xiàn)對水的加熱。

第一個出水口通過管道連接鍋爐本體，鍋爐本體排出的煙氣連通系統(tǒng)煙道，按煙氣流動方向系統(tǒng)煙道上依次設置有利用煙氣進行兩級換熱的熱管換熱器和石墨聚全氟乙丙烯換熱器，經(jīng)過兩級換熱后的煙氣經(jīng)過系統(tǒng)煙道排出，鍋爐本體的出水口將加熱后的水通過管道輸送至第二分水器；煙氣從鍋爐本體出來先經(jīng)過熱管換熱器進行一次換熱，即一級全熱回收，此過程主要回收煙氣的顯熱；煙氣經(jīng)一級換熱后再經(jīng)過石墨聚全氟乙丙烯換熱器進行二次換熱，此過程主要回收水蒸氣的潛熱，再由換熱制得的熱源水經(jīng)直燃型吸收式熱泵機組制取65℃左右的采暖用水。

第二個出水口通過管道連接熱管換熱器，熱管換熱器通過煙氣與水換熱實現(xiàn)對水的加熱，熱管換熱器將換熱后的水通過管道輸送至第二分水器。

第三出水口通過管道將水輸送至直燃型吸收式熱泵機組進行加熱，直燃型吸收式熱泵機組通過低溫回水管道連接石墨聚全氟乙丙烯換熱器，低溫回水管道上設置有補低溫水箱和循環(huán)回水泵，循環(huán)回水泵為低溫回水管道提供低溫水，低溫水經(jīng)過石墨聚全氟乙丙烯換熱器換熱制得熱源水，熱源水進入直燃型吸收式熱泵機組提供熱源，在直燃型吸收式熱泵機組內(nèi)部的冷凝水遇到熱源形成蒸氣，蒸氣被機組內(nèi)部的濃溴化鋰溶液吸收釋放大量熱量，該熱量用于加熱第三出水口通過管道輸送過來的水，之后直燃型吸收式熱泵機組的將加熱后的水通過管道輸送至第二分水器。

第二分水器收集三個回路加熱的熱水，并將熱水分別送至各采暖末端。

應用了石墨聚全氟乙丙烯換熱器，該換熱器兼具石墨導熱系數(shù)高的優(yōu)點和聚全氟乙丙烯的耐腐蝕性能，當溫度低于煙氣露點溫度57℃時，水蒸氣凝結后形成的帶有酸性的循環(huán)水不會對換熱器造成腐蝕。

當鍋爐本體排出的180℃左右的煙氣經(jīng)過該系統(tǒng)中的熱管換熱器進行一次換熱后可降溫至120℃，其回收的熱量可制備65℃左右的熱水直接向各采暖末端供熱。之后的煙氣再經(jīng)石墨聚全氟乙丙烯換熱器進行二次換熱可降溫至50℃左右，此次回收的熱量可制得25℃左右的熱源水，熱源水經(jīng)直燃型吸收式熱泵機組制得65℃的熱水向各采暖末端供水。經(jīng)過兩級熱回收裝置，煙氣的全熱得到較好的回收，其采暖熱效率可達107.4%。

優(yōu)選的，所述的系統(tǒng)煙道下游尾部設置有引風機、消聲器和煙囪，方便將煙氣快速的排出系統(tǒng)煙道，同時減小噪音，系統(tǒng)煙道上多處設置有風閥，風閥的設計方便現(xiàn)場工作人員根據(jù)實際情況調(diào)整系統(tǒng)煙道內(nèi)部的煙氣流量，保證各個設備與煙氣換熱的效果。

優(yōu)選的，所述的補水管道設置有兩條；第一條補水管道進水端連接采暖用自來水，第一條補水管道沿水流前進方向依次設置有軟化水系統(tǒng)、補水箱和循環(huán)補水泵；第二條補水管道上設置有集水器；第一條補水管道和第二條補水管道匯合后經(jīng)過總循環(huán)水泵泵送至第一分水器中，兩條補水管路的設計，增加了該系統(tǒng)水的來源途徑，提高了本系統(tǒng)的實用性。

優(yōu)選的，所述的直燃型吸收式熱泵機組產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過管道匯入到鍋爐本體與熱管換熱器之間的系統(tǒng)煙道內(nèi)，這部分煙氣在系統(tǒng)中直接進入一級換熱裝置進行換熱，使得系統(tǒng)的全熱回收更為充分、徹底。

優(yōu)選的，所述的各個管道上多處設置有截止閥，方便工作人員根據(jù)現(xiàn)場情況實時調(diào)整各個管道內(nèi)部的水流流速。

本實用新型的優(yōu)點是：

（1）本實用新型在煙氣全熱回收過程中，煙氣的溫降較大，在使用兩級換熱器進行換熱回收，能保證煙氣全熱的充分回收；

（2）本實用新型一級全熱回收裝置為熱管換熱器，具有傳熱性能強、工作時功率穩(wěn)定和熱管元件安全可靠便于維修的優(yōu)點，并且，熱管換熱器安裝較為隨便，安裝角度可根據(jù)現(xiàn)場情況具體安排；

（3）本實用新型二級全熱回收裝置中應用石墨聚全氟乙丙烯換熱器，該換熱器兼具石墨導熱系數(shù)高的特點和聚全氟乙丙烯的耐腐蝕性能，當溫度低于煙氣露點溫度57℃時，水蒸氣凝結后形成帶有酸性的循環(huán)水不會對換熱器造成腐蝕，同時，該換熱器優(yōu)良的換熱性能可保證水蒸氣潛熱的充分回收；

（4）本實用新型二級回收裝置中應用的直燃型吸收式熱泵可利用換熱所得的25℃左右低溫熱水制取65℃左右的采暖用水，其中直燃型熱泵的發(fā)生器也有煙氣產(chǎn)生，這部分煙氣在系統(tǒng)中直接進入一級換熱裝置進行換熱，使得系統(tǒng)的全熱回收更為充分、徹底；

（5）本實用新型提供的燃氣鍋爐煙氣的二級全熱回收系統(tǒng)可回收煙氣顯熱及水蒸氣的潛熱，比傳統(tǒng)燃氣鍋爐的熱效率高出約15％，這對于能源的充分利用具有十分重要的意義。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型作進一步的說明：

如圖1所示，一種燃氣鍋爐煙氣二級全熱回收系統(tǒng)，包括第一分水器1，第一分水器1進水口設置有補水管道，第一分水器1設置有三個出水口。

第一個出水口通過管道連接鍋爐本體2，鍋爐本體2排出的煙氣連通系統(tǒng)煙道3，按煙氣流動方向系統(tǒng)煙道3上依次設置有利用煙氣進行兩級換熱的熱管換熱器4和石墨聚全氟乙丙烯換熱器5，經(jīng)過兩級換熱后的煙氣經(jīng)過系統(tǒng)煙道3排出，鍋爐本體2的出水口將加熱后的水通過管道輸送至第二分水器6。

第二個出水口通過管道連接熱管換熱器4，熱管換熱器4通過煙氣與水換熱實現(xiàn)對水的加熱，熱管換熱器4將換熱后的水通過管道輸送至第二分水器6。

第三出水口通過管道將水輸送至直燃型吸收式熱泵機組8進行加熱，直燃型吸收式熱泵機組8通過低溫回水管道連接石墨聚全氟乙丙烯換熱器5，低溫回水管道上設置有補低溫水箱10和循環(huán)回水泵11，直燃型吸收式熱泵機組8的出水口將加熱后的水通過管道輸送至第二分水器6。

該采暖燃氣鍋爐煙氣的二級全熱回收系統(tǒng)工作原理為：煙氣從鍋爐本體2出來先經(jīng)過熱管換熱器4進行一次換熱，即一級全熱回收，此過程主要回收煙氣的顯熱；煙氣經(jīng)一級換熱后再經(jīng)過石墨聚全氟乙丙烯換熱器5進行二次換熱，此過程主要回收水蒸氣的潛熱，再由換熱制得的熱源水經(jīng)直燃型吸收式熱泵機組8制取65℃左右的采暖用水。

當鍋爐排出的180℃左右的煙氣經(jīng)過該系統(tǒng)中的熱管換熱器4進行一次換熱后可降溫至120℃，其回收的熱量可制備65℃左右的熱水直接向各采暖末端供熱。之后的煙氣再經(jīng)石墨聚全氟乙丙烯換熱器5進行二次換熱可降溫至50℃左右，此次回收的熱量可制得25℃左右的熱源水，熱源水經(jīng)直燃型吸收式熱泵機組8制得65℃的熱水向各采暖末端供水。經(jīng)過兩級熱回收裝置，煙氣的全熱得到較好的回收，其采暖熱效率可達107.4%。

為了降低噪音，使得煙氣順暢的排出系統(tǒng)煙道，所述的系統(tǒng)煙道3下游尾部設置有引風機12、消聲器13和煙囪14，系統(tǒng)煙道3上多處設置有風閥15。

為了增加了該系統(tǒng)水的來源途徑，提高了本系統(tǒng)的實用性，所述的補水管道設置有兩條；第一條補水管道進水端連接采暖用自來水，第一條補水管道沿水流前進方向依次設置有軟化水系統(tǒng)16、補水箱17和循環(huán)補水泵18；第二條補水管道上設置有集水器19；第一條補水管道和第二條補水管道匯合后經(jīng)過總循環(huán)水泵20泵送至第一分水器1中。

為了使得直燃型吸收式熱泵機組8產(chǎn)生的煙氣全熱回收更為充分、徹底，所述的直燃型吸收式熱泵機組8產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過管道匯入到鍋爐本體2與熱管換熱器4之間的系統(tǒng)煙道3內(nèi)。

為了方便工作人員根據(jù)現(xiàn)場情況實時調(diào)整各個管道內(nèi)部的水流流速，所述的各個管道上多處設置有截止閥21。

最后應說明的是：顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之中。