一种天然气全热回收利用系统的制作方法

本发明属于烟气热量回收利用领域，具体地说是一种天然气全热回收利用系统。

背景技术：

天然气是当今社会的重要能源之一，现有设备一般是将天然气燃烧后的热能进行转换加以利用，但是天然气燃烧后产生大量的高温烟气，直接排放不仅污染环境，而且高温烟气中储存大量热能直接排放浪费资源，目前大多数企业通过余热锅炉等设备将高温烟气的部分热量吸收，能够较为充分的利用资源，但是余热锅炉排除的烟气温度大部分仍有130-160℃，其中还含有较大量的热能，目前缺少一种可以吸收余热锅炉烟气热量用于回收利用的设备。

技术实现要素：

本发明提供一种天然气全热回收利用系统，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种天然气全热回收利用系统，包括燃气轮机，还包括耗能单元和余热锅炉，所述的燃气轮机为耗能单元提供电能，所述的余热锅炉内设置燃烧器、气包以及除氧器，所述的燃气轮机的烟气管路与余热锅炉内的燃烧器连通，所述的除氧器通过管路与蓄水池连通，所述的蓄水池通过水泵抽取地下水进行存储，所述的气包为耗能单元提供蒸汽，所述的余热锅炉的烟气管路与烟气热回收器连通，所述的烟气热回收器包括发生器、吸收器、第一冷凝器以及第一蒸发器，所述的发生器，所述的余热锅炉的烟气管路与发生器的能量交换装置的一端连通，所述的发生器、吸收器和第一冷凝器内设置能量交换装置，所述的燃烧器的烟气管路与发生器的能量交换装置的一端连通，所述的发生器的能量交换装置的另一端与烟气回收利用装置连通，所述的发生器的顶部通过管路与第一冷凝器连接，所述的发生器的底部通过管路与吸收器连接，所述的第一冷凝器通过管路与第一蒸发器连通，所述的第一蒸发器通过管路与吸收器连通，所述的第一冷凝器的能量交换装置的出口与吸收器的能量交换装置的入口通过管路连接，所述的第一冷凝器的能量交换装置的入口通过管路与蓄水池和室内空调系统的出风口处的换热器的一端连接，所述的吸收器的能量交换装置的出口通过管路与除氧器和换热器的另一端连通。

如上所述的一种天然气全热回收利用系统，所述的室内空调系统为水源热泵中央空调系统，所述的室内空调系统包括水源热泵，所述的水源热泵包括第二蒸发器，所述的换热器的一端通过管路与第二蒸发器外周的第一换热管的一端连通，所述的第一换热管的另一端与换热器的另一端连通。

如上所述的一种天然气全热回收利用系统，所述的水源热泵包括第二冷凝器，所述的第二冷凝器的外周设置第二换热管，所述的第二换热管的两端通过管路与蓄水池连通。

如上所述的一种天然气全热回收利用系统，所述的能量交换装置为蛇形管。

如上所述的一种天然气全热回收利用系统，所述的蓄水池内设置软化水系统。

如上所述的一种天然气全热回收利用系统，所述的发生器和吸收器内的制冷剂为溴化锂水溶液。

如上所述的一种天然气全热回收利用系统，所述的烟气回收利用装置为蔬菜种植大棚。

如上所述的一种天然气全热回收利用系统，运行方式包括如下步骤：

步骤一：燃气轮机内通入天然气和空气燃烧，燃气轮机将热能转化为电能为耗电单元供给电能；

步骤二：燃气轮机内天然气和氧气燃烧产生的500-600℃烟气进入余热锅炉的燃烧器并再次通入天然气和空气燃烧，通入余热锅炉的水经过除氧器除去溶解氧后吸收燃烧器散发的热量升温并通过气包为耗能单元提供蒸汽；

步骤三：余热锅炉的燃烧器产生的130-160℃的烟气经过发生器内的能量交换装置与发生器内的溴化锂水溶液换热，溴化锂水溶液中的水吸热蒸发成水蒸气进入第一冷凝器，剩余溴化锂水溶液计入吸收器，水经过第一冷凝器的能量交换装置与水蒸气进行换热，第一冷凝器中的水蒸气换热后液化成冷凝水并送入第一蒸发器，冷凝水在第一蒸发器汽化成水蒸气送入吸收器，水蒸气与经过吸收器的能量交换装置的水再次进行换热后液化成冷凝水被吸收器内的溴化锂水溶液吸收，吸收了冷凝水的溴化锂水溶液送入发生器重复上述操作，水经过第一冷凝器和吸收器的两次换热后送入换热器对室内空调系统出风口流出的空气进行加热，在不使用室内空调系统进行制热时，将换热器两端的管道关闭，开启吸收器的能量交换装置和除氧器之间的管路，将换热后的水送入除氧器；

步骤四：室内空调系统在进行制冷时换热器两端与第一换热管两端的连接管路开启，换热器中的水经过第一换热管时热量被第二蒸发器吸收后降温，再会都换热器中对对室内空调系统出风口流出的空气进行降温，水源热泵启动时蓄水池的水持续沿管路进过第二换热管吸收第二冷凝器散发的热量；

步骤五：与发生器内的溴化锂水溶液完成能量交换后的30-40℃的烟气排放入大棚中被植物吸收。

本发明的优点是：

1、本发明通过烟气热回收器将余热锅炉产生的烟气余热回收利用，并通过发生器吸收器内的溴化锂水溶液的转化传递给换热器的循环水，用于对室内空调系统出风口处的流出气流进行加热，且在未使用室内空调系统制热，烟气的热量用来对进入余热锅炉水进行加热，从而实现烟气余热得到充分利用；

2、本发明中利用水源热泵中的第二蒸发器的吸热原理对换热器的循环水进行降温，从而有效的节约资源；

3、本发明中利用水源热泵中的第二冷凝器的放热热原理对换蓄水池内的水进行加热，从而有效的节约资源；

4、地下水含有丰富的矿物质在余热锅炉加热过程中易在余热锅炉的内壁上结垢，通过软化水系统能够有效的降低地下水的矿物质含量；

5、换热完成后的烟气含有大量的二氧化碳，这些气体排掉了就是能源白白的浪费，通过烟气回收利用装置将烟气中二氧化碳回收利用，从而充分利用资源，但是目前采用的多数装置还需要进行多步操作，既浪费资源，又浪费时间，本发明中直接将低温烟道排入蔬菜大棚，排入的烟气温度为30-40℃，二氧化碳浓度很高，在冬季既能起到保温作用，又有利于促进植物生产和光合作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明结构框图。

附图标记：1、燃气轮机；2、耗能单元；3、余热锅炉；4、燃烧器；5、气包；6、除氧器；7、蓄水池；8、烟气热回收器；9、发生器；10、吸收器；11、第一冷凝器；12、第一蒸发器；13、能量交换装置；14、烟气回收利用装置；15、室内空调系统；16、换热器；17、水源热泵；18、第二蒸发器；19、第一换热管；20、第二冷凝器；21、第二换热管；22、软化水系统；23、水泵。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种天然气全热回收利用系统，包括燃气轮机1，还包括耗能单元2和余热锅炉3，所述的燃气轮机1为耗能单元2提供电能，所述的余热锅炉3内设置燃烧器4、气包5以及除氧器6，所述的燃气轮机1的烟气管路与余热锅炉3内的燃烧器4连通，所述的除氧器6通过管路与蓄水池7连通，所述的蓄水池7通过水泵23抽取地下水进行存储，所述的气包5为耗能单元2提供蒸汽，所述的余热锅炉3的烟气管路与烟气热回收器8连通，所述的烟气热回收器8包括发生器9、吸收器10、第一冷凝器11以及第一蒸发器12，所述的发生器9，所述的余热锅炉3的烟气管路与发生器9的能量交换装置13的一端连通，所述的发生器9、吸收器10和第一冷凝器11内设置能量交换装置13，所述的燃烧器4的烟气管路与发生器9的能量交换装置13的一端连通，所述的发生器9的能量交换装置13的另一端与烟气回收利用装置14连通，所述的发生器9的顶部通过管路与第一冷凝器11连接，所述的发生器9的底部通过管路与吸收器10连接，所述的第一冷凝器11通过管路与第一蒸发器12连通，所述的第一蒸发器12通过管路与吸收器10连通，所述的第一冷凝器11的能量交换装置13的出口与吸收器10的能量交换装置13的入口通过管路连接，所述的第一冷凝器11的能量交换装置13的入口通过管路与蓄水池7和室内空调系统15的出风口处的换热器16的一端连接，所述的吸收器10的能量交换装置13的出口通过管路与除氧器6和换热器16的另一端连通。本发明通过烟气热回收器8将余热锅炉3产生的烟气余热回收利用，并通过发生器9和吸收器10内的溴化锂水溶液的转化传递给换热器16的循环水，用于对室内空调系统15出风口处的流出气流进行加热，且在未使用室内空调系统15制热，烟气的热量用来对进入余热锅炉3水进行加热，从而实现烟气余热得到充分利用。

具体而言，本实施例所述的室内空调系统15为水源热泵中央空调系统，所述的室内空调系统15包括水源热泵17，所述的水源热泵17包括第二蒸发器18，所述的换热器16的一端通过管路与第二蒸发器18外周的第一换热管19的一端连通，所述的第一换热管19的另一端与换热器16的另一端连通。本发明中利用水源热泵17中的第二蒸发器18的吸热原理对换热器16的循环水进行降温，从而有效的节约资源。

具体的，本实施例所述的水源热泵17包括第二冷凝器20，所述的第二冷凝器20的外周设置第二换热管21，所述的第二换热管21的两端通过管路与蓄水池7连通。本发明中利用水源热泵17中的第二冷凝器20的放热热原理对换蓄水池7内的水进行加热，从而有效的节约资源。

更具体的，本实施例所述的能量交换装置13为蛇形管。

进一步的，本实施例所述的蓄水池7内设置软化水系统22。地下水含有丰富的矿物质在余热锅炉加热过程中易在余热锅炉3的内壁上结垢，通过软化水系统22能够有效的降低地下水的矿物质含量。

更进一步的，本实施例所述的发生器9和吸收器10内的制冷剂为溴化锂水溶液。溴化锂水溶液较氟利昂等冷却剂相比无污染，更环保。

本发明的使用步骤如下：

步骤一：燃气轮机1内通入天然气和空气燃烧，燃气轮机1将热能转化为电能为耗电单元2供给电能；

步骤二：燃气轮机1内天然气和氧气燃烧产生的500-600℃烟气进入余热锅炉3的燃烧器4并再次通入天然气和空气燃烧，通入余热锅炉3的水经过除氧器6除去溶解氧后吸收燃烧器4散发的热量升温并通过气包5为耗能单元2提供蒸汽；

步骤三：余热锅炉3的燃烧器4产生的130-160℃的烟气经过发生器9内的能量交换装置13与发生器9内的溴化锂水溶液换热，溴化锂水溶液中的水吸热蒸发成水蒸气进入第一冷凝器11，剩余溴化锂水溶液计入吸收器10，水经过第一冷凝器11的能量交换装置13与水蒸气进行换热，第一冷凝器11中的水蒸气换热后液化成冷凝水并送入第一蒸发器12，冷凝水在第一蒸发器12汽化成水蒸气送入吸收器10，水蒸气与经过吸收器10的能量交换装置13的水再次进行换热后液化成冷凝水被吸收器10内的溴化锂水溶液吸收，吸收了冷凝水的溴化锂水溶液送入发生器9重复上述操作，水经过第一冷凝器11和吸收器10的两次换热后送入换热器16对室内空调系统15出风口流出的空气进行加热，在不使用室内空调系统15进行制热时，将换热器16两端的管道关闭，开启吸收器10的能量交换装置13和除氧器6之间的管路，将换热后的水送入除氧器6；

步骤四：室内空调系统15在进行制冷时换热器16两端与第一换热管19两端的连接管路开启，换热器16中的水经过第一换热管19时热量被第二蒸发器18吸收后降温，再会都换热器16中对对室内空调系统15出风口流出的空气进行降温，水源热泵17启动时蓄水池7的水持续沿管路进过第二换热管21吸收第二冷凝器20散发的热量；

步骤五：与发生器9内的溴化锂水溶液完成能量交换后的30-40℃的烟气排放入大棚中被植物吸收。

再进一步的，本实施例所述的烟气回收利用装置14为蔬菜种植大棚。换热完成后的烟气含有大量的二氧化碳，这些气体排掉了就是能源白白的浪费，通过烟气回收利用装置14将烟气中二氧化碳回收利用，从而充分利用资源，但是目前采用的多数装置还需要进行多步操作，既浪费资源，又浪费时间，本发明中直接将低温烟道排入蔬菜大棚，排入的烟气温度为30-40℃，二氧化碳浓度很高，在冬季既能起到保温作用，又有利于促进植物生产和光合作用。

最后应说明的是：本发明的描述中，需要理解的是，术语“顶部”、“底部”、“一端”、“另一端”、“顶端”、“底端”、“上”、“下”、“左”、“右”、“一侧”、“内”、“中部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“转动连接”等术语应做广义理解，例如，能够是固定连接，也能够是可拆卸连接，或成一体；能够是机械连接，也能够是电连接；能够是直接相连，也能够通过中间媒介间接相连，能够是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，能够根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。