烟气源热泵供热节能技术简介.ppt

烟气源热泵供热节能 技￿术￿简￿介锅炉烟气回收节能技术发展现状烟气源热泵供热节能技术专利介绍烟气源热泵供热技术图解烟气源热泵供热节能技术的特点已建工程实例锅炉烟气回收节能技术发展现状燃气锅炉烟气余热回收技术的现状 目前，中小型燃气锅炉普遍采用一级换热器回收烟气目前，中小型燃气锅炉普遍采用一级换热器回收烟气余热余热，，存在以下问题：存在以下问题： 1 1、适用于高温段的烟气（、适用于高温段的烟气（100 ℃ 100 ℃ 以上）；采暖初期和以上）；采暖初期和 末期，烟气温度低，换热效率急剧下降；末期，烟气温度低，换热效率急剧下降； 2 2、、6 60℃0℃以下的热能难以回收，特别是大量的潜热；以下的热能难以回收，特别是大量的潜热； 3 3、余热回收装置易腐蚀，使用寿命较短；、余热回收装置易腐蚀，使用寿命较短； 4 4、直接安装在烟筒上，、直接安装在烟筒上，增加烟气排放阻力，影响锅炉燃烧增加烟气排放阻力，影响锅炉燃烧 天然气热利用率与排烟温度关系烟气源热泵供热节能技术专利介绍烟气源热泵供热节能技术简介 ◆ 烟气源热泵供热节能技术是教授级高级工程师李崇兴自烟气源热泵供热节能技术是教授级高级工程师李崇兴自20072007年开始研发的专利技术。

年开始研发的专利技术 ◆◆ 20082008年申请发明专利，年申请发明专利，20122012年年4 4月获得了国家发明专利权月获得了国家发明专利权 ◆ ◆ 20092009年，北京机械工程学会动力分会组织专家对这项进行年，北京机械工程学会动力分会组织专家对这项进行评议，认为该技术路线清晰，理论可靠，具有可行性评议，认为该技术路线清晰，理论可靠，具有可行性 ◆ ◆ 20112011年年3 3月通过了北京机械工程学会的专家鉴定，鉴定委月通过了北京机械工程学会的专家鉴定，鉴定委员会鉴定认为，该技术实现了多种节能技术的综合运用，集成员会鉴定认为，该技术实现了多种节能技术的综合运用，集成系统达到了国内领先水平；系统达到了国内领先水平； 烟气源热泵供热节能技术概况烟气源热泵供热节能技术简介 ◆ ◆ 20112011年年3 3月，经北京节能环保中心检测，该供热系统输月，经北京节能环保中心检测，该供热系统输出功率与输入电功率比为出功率与输入电功率比为6.536.53 ◆ 20122012年年3 3月，经北京节能技术检监测中心检测，该供热月，经北京节能技术检监测中心检测，该供热系统输出功率与输入电功率比（系统输出功率与输入电功率比（EEREER值）为值）为7.917.91。

◆ ◆ 20122012年和年和20142014年，两次列入北京市年，两次列入北京市20122012年节能低碳技年节能低碳技术产品推荐目录术产品推荐目录 ◆ ◆ 20142014年年6 6月，列入北京市科委公布的北京地区大气污染月，列入北京市科委公布的北京地区大气污染防治技术和产品目录防治技术和产品目录 ◆ ◆ 目前，正在公共机构节能技术目录审查中目前，正在公共机构节能技术目录审查中 烟￿气￿源￿热￿泵￿供￿热￿技￿术￿图￿解锅 炉 烟 气 余 热 全全 热热 回 收 ◆◆ 烟气源热泵供热节能技术最终排烟温度烟气源热泵供热节能技术最终排烟温度15℃15℃以下，天然气的以下，天然气的热能全部利用（天然气进锅炉的温度为热能全部利用（天然气进锅炉的温度为15℃15℃），可收回锅炉负荷），可收回锅炉负荷的的15-20%15-20%的热能，相应的节约天然气消耗量（的热能，相应的节约天然气消耗量（5 5吨锅炉每天节气吨锅炉每天节气800800立米），扣除电力消耗，可节约锅炉负荷的立米），扣除电力消耗，可节约锅炉负荷的10-15%10-15%的能源。

的能源天然气进锅炉温度天然气进锅炉温度15 ℃ ℃烟气源热泵最终排烟温度烟气源热泵最终排烟温度15 ℃ ℃冬季采暖---消峰填谷、节能降耗消峰：冬季是北京市天然气用气高峰，本技术可以消减15-20% 天然气消耗量，起到消峰的作用 填谷：北京供电系统峰谷差较大，本技术可利用低谷电和平峰电供热，充分利用谷电资源，提高电能的利用效率节能降耗：烟气源热泵技术减少天然消耗，降低供热成本解￿决￿空￿气￿源￿热￿泵￿冬￿季￿运￿行￿问￿题 ◆ 本技术通过燃气锅炉低温烟气余热利用，提高本技术通过燃气锅炉低温烟气余热利用，提高空气源热泵热水器的能效比，而获取廉价热能，在空气源热泵热水器的能效比，而获取廉价热能，在一定条件下解决了北方地区（黄河以北）空气源热一定条件下解决了北方地区（黄河以北）空气源热泵热水器在冬季低温结霜和效率低泵热水器在冬季低温结霜和效率低 的问题，并有减排和节水的效益的问题，并有减排和节水的效益大 幅 度 降 低 热 水 加 热 成 本 ◆ 冬季利用采暖锅炉的烟气余热加热生活热水可以比锅炉加热冬季利用采暖锅炉的烟气余热加热生活热水可以比锅炉加热成本降低成本降低80%80%以上。

非采暖季节为空气源工况，比锅炉加热成本以上非采暖季节为空气源工况，比锅炉加热成本降低降低60%60%以上从根本上解决了居民小区生活热水加热成本高的以上从根本上解决了居民小区生活热水加热成本高的问题，使生活热水的供应成为物业公司的盈利方式而不是包袱问题，使生活热水的供应成为物业公司的盈利方式而不是包袱对于宾馆、学校、医院、泳池等有热水需求的单位，可以大幅度对于宾馆、学校、医院、泳池等有热水需求的单位，可以大幅度降低热水供热的成本，产生显著的经济效益降低热水供热的成本，产生显著的经济效益降 低 冬 季 采 暖 供 热 成 本 ◆ 烟气源热泵系统用于采暖时具有较高的能效比：烟气源热泵系统用于采暖时具有较高的能效比： 烟气温度烟气温度120℃120℃时，能效比为时，能效比为7 7；； 烟气温度烟气温度100℃100℃时，能效比为时，能效比为6 6；； 烟气温度烟气温度80℃80℃时时 ，能效比为，能效比为5 5；； 烟气温度烟气温度100100℃℃，每吉焦耗电，每吉焦耗电4646度，成本为度，成本为41.441.4元元 燃气锅炉产生每吉焦热能的燃气成本为燃气锅炉产生每吉焦热能的燃气成本为101.45101.45元元节 水 ◆ 由于烟气的温度降到常温，烟气中由于烟气的温度降到常温，烟气中90%90%以上的水蒸气将凝结以上的水蒸气将凝结成水。

据实测，一吨锅炉每天可以回收成水据实测，一吨锅炉每天可以回收1.2-1.41.2-1.4吨冷凝水这些吨冷凝水这些冷凝水经过中和处理可以代替软化水补充到取暖锅炉冷凝水经过中和处理可以代替软化水补充到取暖锅炉 的循环系统，满足系统的补充水或经过处理（反渗透）的循环系统，满足系统的补充水或经过处理（反渗透） 生产高纯度的纯水，用于工业生产生产高纯度的纯水，用于工业生产 研究结果表明天然气燃烧产生的冷凝水是采暖季节研究结果表明天然气燃烧产生的冷凝水是采暖季节研究结果表明天然气燃烧产生的冷凝水是采暖季节研究结果表明天然气燃烧产生的冷凝水是采暖季节 加剧北京地区雾霾天气的帮凶加剧北京地区雾霾天气的帮凶加剧北京地区雾霾天气的帮凶加剧北京地区雾霾天气的帮凶减 排 ◆ 烟气在降温过程中有大量冷凝水凝结，部分二氧化烟气在降温过程中有大量冷凝水凝结，部分二氧化碳和氮氧化物溶到冷凝水中，相应的减少二氧化碳和氮碳和氮氧化物溶到冷凝水中，相应的减少二氧化碳和氮氧化物的排放监测结果显示，最终排出的烟气中氮氧氧化物的排放监测结果显示，最终排出的烟气中氮氧化物减少了化物减少了10%10%，因此，本技术的实施将对北京的取暖季，因此，本技术的实施将对北京的取暖季节的空气质量的改善起到一定的作用。

节的空气质量的改善起到一定的作用投 资 回 报 率 高 ◆◆ 用于冬季采暖用于冬季采暖 本技术用于冬季采暖静态投资回收期为本技术用于冬季采暖静态投资回收期为3-3.53-3.5年 ◆ ◆ 冬季采暖冬季采暖+ +全年供热水全年供热水 本技术采用的烟气源热泵在非采暖季本技术采用的烟气源热泵在非采暖季 节为空气源工况，可加热生活、生产热水，节为空气源工况，可加热生活、生产热水， 比燃气锅炉加热成本降低比燃气锅炉加热成本降低50%50%以上，静态投以上，静态投 资回收期为资回收期为1.5-21.5-2年专用烟气源热泵热水机 ◆◆ 本技术使用的烟气源热泵是根据发明专利技术的需求专门本技术使用的烟气源热泵是根据发明专利技术的需求专门设计的适用烟气环境的热泵热水机组，由于该机组没有低温运行设计的适用烟气环境的热泵热水机组，由于该机组没有低温运行环境，其能效比较高，蒸发器空气进出口的温差较大，夏季运行环境，其能效比较高，蒸发器空气进出口的温差较大，夏季运行时，排出的低温空气可以作为空调的冷源，实现制热水和空调冷时，排出的低温空气可以作为空调的冷源，实现制热水和空调冷风联供，进一步节约能源。

风联供，进一步节约能源 ◆ ◆ 烟气源热泵是模块化设计，可以组合成各种不同的机组，以烟气源热泵是模块化设计，可以组合成各种不同的机组，以适应不同的锅炉容量和锅炉房的空间布置适应不同的锅炉容量和锅炉房的空间布置混 合 降 温 器 ◆ 通过混合降温器的分流、混合，解决热泵稳定通过混合降温器的分流、混合，解决热泵稳定运行所需要的温度和流量，使热泵始终在高效区运运行所需要的温度和流量，使热泵始终在高效区运行，获得较高的能效比，并保证热泵的稳定连续运行，获得较高的能效比，并保证热泵的稳定连续运行工况全 流 程 防 腐 设 计 ◆◆ 燃气锅炉烟气余热回收的关键在于设备防腐，本技燃气锅炉烟气余热回收的关键在于设备防腐，本技术采用术采用316L316L不锈钢蜂窝式非对称流道钎焊板式换热器，不锈钢蜂窝式非对称流道钎焊板式换热器，并经过镀镍处理，专门设计的烟气源热泵，其蒸发器经并经过镀镍处理，专门设计的烟气源热泵，其蒸发器经过防腐特殊处理，防止烟气中的酸性冷凝水的腐蚀混过防腐特殊处理，防止烟气中的酸性冷凝水的腐蚀混合降温器采用全不锈钢制作，全流程的防腐处理，进一合降温器采用全不锈钢制作，全流程的防腐处理，进一步保证了设备运行的可靠性和延长使用寿命。

步保证了设备运行的可靠性和延长使用寿命自￿动￿控￿制￿系￿统￿ ◆ 烟烟气源热泵采用新一代微电脑自动控制，配合气源热泵采用新一代微电脑自动控制，配合触摸式液晶线控器，实现各种运行工况的自动切换触摸式液晶线控器，实现各种运行工况的自动切换 还可以对接已有的能源监控平台，实现遥控遥测还可以对接已有的能源监控平台，实现遥控遥测和能源实时监控和能源实时监控 北京交通大学东校区浴室热水工程1国家安监总局锅炉房余热回收工程2采暖锅炉额定功率江苏双良锅炉￿4.2MV￿￿供暖面积3￿台烟气温度￿￿130℃ 12万平方米洗浴热水加热天然气消耗量￿￿￿246M3/天日平均供水量￿48吨/日额定功率￿￿1000千瓦燃气锅炉1 台 北京交通大学东校区浴室热水工程 学校浴室燃学校浴室燃气按民用价气按民用价根据浴室锅根据浴室锅炉实测资料炉实测资料统统计计电价：0.53元/度天然气价：￿2.28元/￿m³燃气锅炉燃气成本平均为3.91元/万大卡￿每吨水加热燃气成本为13.86元成本分析现 状 供 热 及 热 水 成 本 分析北京交通大学东校区浴室热水工程图严寒期严寒期严寒期严寒期非采暖季节非采暖季节非采暖季节非采暖季节热泵运行电耗：夏季：10度/吨水春秋季：12度/吨水平均：11度/吨水20132013年年-2014-2014年年回收利用采暖回收利用采暖锅炉烟气余热锅炉烟气余热电费成本：电费成本：3.863.86元元/ /吨吨为燃气锅炉的为燃气锅炉的28%28%加热成本可降到1.8元/吨电费成本：5.61元/吨水为燃气锅炉的40%。

浴室热水全年平均电费成本为5.03元，为燃气锅炉的36%锅炉排烟温度高，回收热能多空气源工况运行烟气源热泵供热系统加热成本计算国家安监总局锅炉房余热回收工程 锅炉房有三台锅炉房有三台4-64-6吨热水锅炉，供热面吨热水锅炉，供热面积积8.68.6万平米，排烟万平米，排烟温度为温度为80-11080-110℃℃ 安装一套烟气源安装一套烟气源热泵余热回收系统，热泵余热回收系统，水路接入供热系统的水路接入供热系统的二次循环，给办公楼二次循环，给办公楼供热经过2014年采暖季节的运行，节能效果显著，有效运行75天，比2013年同期节约天然气5.9万立方米 ◆锅炉排烟温度锅炉排烟温度110110℃℃左右时左右时 ◆热泵系统排烟温度热泵系统排烟温度2525℃℃左右左右 ◆供回水温差供回水温差8-98-9℃℃ ◆回收热能回收热能2828万大卡万大卡(325kw)(325kw) ◆系统能效比为系统能效比为6.56.5实测节能效果节约燃气量对比烟气冷凝水回收利用实测系统能效比排烟温度天然气热能利用率 ◆日均燃气消耗量对日均燃气消耗量对比比 ◆日平均气温相同时日平均气温相同时的燃气消耗量对比的燃气消耗量对比 ◆与去年采暖季同期与去年采暖季同期对比对比 ◆本系统运行期间实本系统运行期间实测的平均排烟温度为测的平均排烟温度为19.5919.59℃℃。

◆实测烟气余热回收实测烟气余热回收率为锅炉负荷的率为锅炉负荷的17.38-17.38--21.3%-21.3%扣除电耗，热扣除电耗，热能回收率为锅炉负荷的能回收率为锅炉负荷的15--16%15--16% ◆供热成本比较供热成本比较 ◆本采暖季热泵系统本采暖季热泵系统回收热能回收热能810810吉焦，耗吉焦，耗电电5.35.3万度，每吉焦耗万度，每吉焦耗电电65.465.4度，电费度，电费44.1744.17元，比锅炉低元，比锅炉低55%55% ◆投资回收期，投资回收期，本项本项目投资为目投资为5454万元，万元，3.653.65年收回投资年收回投资见下页见下页对比数据对比数据见下页见下页国 家 安 监 总 局 锅 炉 房 余 热 回收 工 程与去年采暖季同期对比￿￿￿￿2014年度比2013年度同期节约天气5.9341万立米（有效运行75天），节约燃气成本14.5375万元日均燃气消耗量对比日均燃气消耗量对比：1日对比结果：热泵运行每日可减少燃气消耗533立米3日对比结果：每日减少燃气消耗630立方米5日对比结果：每日可减少燃气消耗533.6立米日平均气温相同时的燃气消耗量对比：￿￿￿￿2015年1月6日（热泵运行）和13日（热泵不运行）为对比样本。

￿￿￿￿结果：平均气温差0.03℃，燃气消耗量相差649立米节约燃气量对比1 1、采用谷电时（、采用谷电时（、采用谷电时（、采用谷电时（0.370.37元）元）元）元）2 2、采用平电时、采用平电时、采用平电时、采用平电时(0.86(0.86元）元）元）元）3 3、采用峰电时、采用峰电时(1.38(1.38元元））））根据实测结果，不同电价的热泵系统加热成本与锅炉（锅炉加热每吉焦燃气成本101.45元）吉焦成本47.8元比锅炉低52.9%每吉焦成本20.6元，比锅炉低79.5%每吉焦成本76.73元比锅炉降24.4%供热成本比较国 家 安 监 总 局 锅 炉 房 余 热 回 收 工 程联系方式：联系方式： 李崇兴李崇兴 13439668028邮邮 箱：箱： 13439668028@。