工业生产和供暖过程中,会产生很多烟气,含有大量的热能,若能有效利用这些热能,将提高能源利用效率,减少能源消耗和环境污染。
而烟气源热泵就是针对这一现状推出的热泵型产品,它主要是将热泵机组与烟气进行结合,利用烟气中的余热,是一种高效的热能再利用方式。
概念
烟气源热泵,英语名称:Spray Flue Gas Source Heat Pump,又称:烟气余热回收热泵。它是一种高效、环保、经济的热能再利用方式,常用用于供热系统。
烟气源热泵本质上是废热源热泵的一种,通过将烟气余热与热泵系统结合,能够提高能源利用效率,减少环境污染,降低运行成本,具有广阔的应用前景和发展潜力。
系统构成
系统主要由烟气换热器、热泵机组、储热装置及控制系统组成。
烟气换热器负责吸收高温烟气的热量,内部通常采用耐腐蚀材料如不锈钢或陶瓷,应对酸性气体带来的腐蚀问题。
热泵机组是核心动力部分,利用工作循环,通过蒸发吸热和冷凝放热实现热量转移。
储热装置多为蓄热水箱或相变材料储存罐,平衡供需波动。
控制系统集成温度传感器、压力表、流量计,实时调节各环节参数。
工作原理
技术分析
烟气源热泵供热节能技术采用多级降温换热工艺,将锅炉烟气中的热泵梯级回收利用,特别是利用烟气源热泵吸收低品位热量热性,将60℃以下的烟气中的潜热进行回收,并产生70℃以上的热水,回用到供暖或供应热水系统,最终降低排烟温度到30℃以下,实现烟气热量全热回收利用。
这种技术核心在于将原本被浪费的热能重新收集,转化为可再次利用的热能或电能,提升整体能源利用率。
工作过程
烟气源热泵的烟气余热回收系统通过热交换器,将烟气中的热量转移到热泵系统中,再由热泵系统进行做工,将回收的低品位热能提升为可用于供热的高品位热能。
具体过程如下:
- 烟气预处理
对烟气进行过滤和降温处理,去除其中的有害物质和粉尘。
- 热交换
经过预处理的烟气通过热交换器,与热泵系统中的制冷剂进行热交换,将烟气中的热量传递给热泵系统,最终可将烟气排放温度降到接近常温,实现烟气中的热能全热(显热和潜热)回收。
- 热泵工作
热泵机组利用取得的热量进行制冷剂的蒸发和压缩,进一步提高热量的利用效率,以用来加热水或供给取暖系统。
- 排放冷却后的烟气
经过热交换后的烟气温度大幅降低,排放到大气中。在降温过程中,烟气中大部分水蒸气凝结成水,并吸收烟气中的部分氮氧化物,实现了节能减排。
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