一种锅炉节能系统及其实现方法.pdf

本发明公开了一种锅炉节能系统，主要由锅炉、保温软化水箱、软化水处理器、设置于锅炉与保温软化水箱之间的第一水泵、设置于保温软化水箱与软化水处理器之间的第二水泵组成，其特征在于：该保温软化水箱还经第三水泵连接有空气能热泵。同时，本发明还公开了该锅炉节能系统的实现方法。本发明只在原有锅炉的基础上增加了一台或多台空气能热泵，且增加的空气能热泵并不需要改变原有的管路连接，因此其整体结构非常简单，维护极为方便。同时，本发明的整个过程中将常温水加热到100℃以上，其能耗比传统的直接用锅炉将常温水加热到10

1、  一种锅炉节能系统，主要由锅炉、保温软化水箱、软化水处理器、设置于锅炉与保温软化水箱之间的第一水泵、设置于保温软化水箱与软化水处理器之间的第二水泵组成，其特征在于：该保温软化水箱还经第三水泵连接有空气能热泵。

2、  根据权利要求1所述的一种锅炉节能系统，其特征在于：在锅炉的进水水路、保温软化水箱的进水水路以及空气能热泵的进水水路上均设有Y型过滤器。

3、  根据权利要求2所述的一种锅炉节能系统，其特征在于：在锅炉的进水水路、保温软化水箱的进水水路以及空气能热泵的进水水路上均设有单向止回阀。

4、  根据权利要求1、2或3所述的一种锅炉节能系统，其特征在于：所述的第一水泵、第二水泵、第三水泵均为普通的增压泵或离心泵。

5、  上述锅炉节能系统的实现方法，其特征在于：主要包括以下步骤：
a、由软化水处理器将常温水进行软化处理，得到软水，并由第二水泵将该软水注入到保温软化水箱中；
b、由第三水泵将保温软化水箱中的软水抽出，并经空气能热泵加热后再注入到保温软化水箱中，如此循环，直到保温软化水箱内的软水温度达到预定温度值；
c、由第一水泵将保温软化水箱中已经达到预定温度值的软水注入到锅炉，再由锅炉进行二次加热，直到最终温度值。

6、  根据权利要求5所述的锅炉节能系统的实现方法，其特征在于：步骤b中所述的预定温度值为40～70℃。

一种锅炉节能系统及其实现方法
技术领域
本发明涉及一种锅炉节能系统及其实现方法。
背景技术
目前，由于工业生产和民用中，高温热水和蒸汽的用途广泛而且需求巨大，锅炉在目前来说是一种供热必不可少的一种重要设备，尤其是热电厂，普遍利用锅炉制备高温高压蒸汽发电。锅炉在将常温水转换成高温热水或蒸汽时所需要的热量，都直接或间接的靠锅炉的能量的消耗来实现。虽然锅炉的制热速度较快，但其能耗却非常高，并且伴随着二氧化碳，二氧化硫，氮氧化物等的产生.燃煤锅炉更为严重。
一般锅炉的制热工艺或流程都有一个不可缺少的环节，那就是把水质处理至符合锅炉使用要求后，再用泵将水送入锅炉，锅炉再加热水，使水温达到使用温度或转换成规定压力的蒸汽。由此过程我们不难得出一个结论，同样的工况的同一台锅炉，用相同质量的水产生相同的蒸汽或热水，理论上所消耗的热量的多少取决于进入锅炉的水的初始温度，也既是说，进入锅炉的水温越高，获得同样要求的热水或蒸汽，锅炉需要消耗的燃料就越少。再进一步推导，若可以将进入锅炉的水用比锅炉燃料消耗更省的方式预先加热，那必然会节约燃料，同时锅炉(锅炉单位时间的燃烧能力无变化)消耗相同的燃料，能生产出更多的蒸汽或热水，并且减少排放。
发明内容
本发明的目的在于克服目前用锅炉烧水时能耗较高的缺陷，提供一种锅炉节能系统。
本发明的另一目的是提供一种上述锅炉节能系统的实现方法。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种锅炉节能系统，主要由锅炉、保温软化水箱、软化水处理器、设置于锅炉与保温软化水箱之间的第一水泵、设置于保温软化水箱与软化水处理器之间的第二水泵组成，同时该保温软化水箱还经第三水泵连接有空气能热泵。
为了除掉水路中的杂质，在锅炉的进水水路、保温软化水箱的进水水路以及空气能热泵的进水水路上均设有Y型过滤器(其他过滤器也可)。同时，为了防止锅炉和保温软化水箱中的水回流，在锅炉的进水水路、保温软化水箱的进水水路以及空气能热泵的进水水路上均设有单向止回阀。
进一步地，所述的第一水泵、第二水泵、第三水泵均为普通的增压泵或离心泵。
上述锅炉节能系统的实现方法，主要包括以下步骤：
a、由保温软化水处理器将常温水进行软化处理，得到软水，并由第二水泵将该软水注入到保温软化水箱中。
b、由第三水泵将保温软化水箱中的软水抽出，并经空气能热泵加热后再注入到保温软化水箱中，如此循环，直到保温软化水箱内的软水温度达到预定温度值，且该预定温度值为40～70℃。
c、由第一水泵将保温软化水箱中已经达到预定温度值的软水注入到锅炉，再由锅炉进行二次加热，直到最终温度值。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)本发明只在原有锅炉的基础上增加了一台或多台空气能热泵，且增加的空气能热泵并不需要改变原有的管路连接，因此其整体结构非常简单，维护极为方便。
(2)本发明先采用空气能热泵对保温软化水箱中的软水进行加热，使其温度达到预先设定的温度值，即达到40～70℃。在这个过程中，比采用常规方法将该常温下的水加热到预先设定的温度值时要节能50％以上。
(3)由锅炉将40～70℃的温水再加热到100℃以上，其整个过程比将常温水直接用锅炉加热到100℃以上，要节能20％以上。
因此，本发明的整个过程中将常温水加热到100℃以上，其能耗比传统的直接用锅炉将常温水加热到100℃以上要节能20～50％以上。
附图说明
图1为现有整体结构示意图。
图2为本发明的整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，现有的锅炉供水时的结构包括锅炉、保温软化水箱及软化水处理器，同时，在锅炉与保温软化水箱之间的管路上设有第一水泵，在保温软化水箱与软化水处理器之间的管路上设有第二水泵。为了实现较好的效果，该第一水泵采用增压热水泵，第二水泵采用一般的给水泵即可。当然，根据需要，也可以采用其他的水泵，如离心泵等等。
为了防止有杂质进入锅炉或保温软化水箱而堵在管道，因此在第一水泵的进水端以及第二水泵的进水端处均设有Y型过滤器，同时为了便于检修，在保温软化水箱和软水处理器的出水管道上还设有一个以上的球阀。根据需要，该Y型过滤器也可以采用其他的过滤器来替代。
由锅炉制水时，先由软水处理器对进入的原水进行软化处理，得到软水，并由第二水泵将该软水注入到保温软化水箱内部。最后由第一水泵将该软水注入到锅炉，直接由锅炉进行加热。
如图2所示，为了提高效率，降低能耗，本发明在现有锅炉的基础上，即在保温软化水箱上新增加了一台或者一台以上的空气能热泵，并由保温软化水箱进行保温处理。
连接时，该保温软化水箱的底部出水端经水管与第三水泵的进水端相连接，该第三水泵的出水端则经单向止回阀和Y型过滤器以后接入到空气能热泵的进水端，而空气能热泵的出水端则经管路接于保温软化水箱的进水端。
同时，在空气能热泵的出水端与保温软化水箱的进水端之间的管路上，还设有两个球阀使其形成一个清洗液出口；在空气能热泵的进水端与保温软化水箱的出水端之间的管路上，也设有两个球阀，使其形成一个清洗液入口。
为了防止锅炉内的热水回流到保温软化水箱，同时也防止保温软化水箱内的水回流到软化水处理器内部，因此在第一水泵和第二水泵的出水端均还设有单向止回阀。同时，为了清洗锅炉，在保温软化水箱和锅炉之间的管路上也由两个球阀形成一个清洗液入口。
使用时，先由软化水处理器对常温的水进行软化处理，形成软水；再由第二水泵将该软水注入到保温软化水箱。当保温软化水箱内的水位达到预先设定的高度时，第三水泵启动，将该保温软化水箱内的软水注入到空气能热泵中，由空气能热泵对该软水循环加热，直到整个保温软化水箱内的软水温度达到预定温度值时，第三水泵和空气能热泵停止工作。为了最大程度的提高效率，节省能源，该预定温度值一般设为40～70℃。
最后，第一水泵启动，将该保温软化水箱内的具有40～70℃的软水注入到锅炉中，再由锅炉进行加热，使该软水达到想要的实际温度值，如100℃或100℃以上。
为说明本方法的能耗与现有技术的差异，现针对目前通用的加热设备进行列表计算说明，其具体数据如表一所示。
条件：选择在环境温度为20℃，冷水温度为20℃，将1吨水加热到100℃所需要的能量消耗为8万大卡(1大卡＝4.18千焦)，工艺为利用空气能热泵将水加热到60℃再用其他方式加热到100℃。
目前市面各种能源价格为：
电0.5元/度，液化气6元/公斤，柴油4.5元/公斤，天然气3.5元/公斤，标煤1.1元/公斤。
表一：各种加热设备的计算比较。

通过上面比较，可以毫无疑义的得出本发明的节能效果远远大于现目前的所有加热设备。同时，本发明还能有效的减少有害物质的排放，对环境保护也将有非常积极的贡献。
下面以热电生产为例，进行简单计算和说明：
按国家发改委提供的数据是火电厂平均每千瓦时供电煤耗由2000年的392g标准煤降到360g标准煤，2020年达到320g标准煤。即一吨标准煤可以发三千千瓦时(3000度)的电。
假设某中型热电厂每天使用软化水3000吨，则用空气能热泵先将软化水从20℃加热到60℃，需要用电为35700度电，相当于用掉11.9吨煤按一般生产工艺发的电，而按一般生产方法，该软化水加热到60℃则需要标煤为31.17吨煤，相比之下要节约标煤19.27吨，减少43.55吨二氧化碳排放，若将该系统节约的碳排放量进行出售，经济效益将大幅提高。
如上所述，便可较好的实现本发明。