一種余熱回收循環(huán)管路熱電熱水供應系統(tǒng)及其運行方法
【專利摘要】一種余熱回收循環(huán)管路熱電熱水供應系統(tǒng)及其運行方法，屬于低品位能熱回收應用【技術(shù)領(lǐng)域】，本發(fā)明所述余熱回收循環(huán)管路系統(tǒng)熱電熱水供應系統(tǒng)及其運行方法，以余熱溫度為監(jiān)測對象，依靠多個電磁閥控制余熱流路方向的切換可選擇性的進行：交替驅(qū)動余熱回收循環(huán)管路中的貯氫合金反應器、或直接驅(qū)動熱水器、或驅(qū)動余熱鍋爐和貯氫合金反應器；從而對不同溫度范圍內(nèi)的低品位能源多級換熱，達到梯級利用深度余熱回收，為企業(yè)的生產(chǎn)以及職工生活提供不間斷的熱水和/或電力，整個回收循環(huán)過程不采用任何破壞臭氧層的工作流體，節(jié)能環(huán)保，高效無污染。
【專利說明】一種余熱回收循環(huán)管路熱電熱水供應系統(tǒng)及其運行方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種余熱回收循環(huán)管路熱電熱水供應系統(tǒng)及其運行方法，屬于低品位能余熱回收應用【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]造紙、玻璃、冶金等很多企業(yè)都離不開工業(yè)鍋爐，該生產(chǎn)環(huán)節(jié)也是企業(yè)消耗和生產(chǎn)成本的重要組成部分。事實上，不論何種燃料的鍋爐，都會產(chǎn)生大量余熱和余壓，因此，做好余熱余壓的回收和利用，并將其直接應用到生產(chǎn)工藝前道工序的原料預熱，以及企業(yè)員工的生活中去，每年將節(jié)省出非?？捎^的燃料，是節(jié)能減排、利國利民、提高企業(yè)效益的重點工作之一O
[0003]余熱資源的溫度多在30— 300°C之間，目前回收余熱方法主要是熱泵技術(shù)，特別是氨吸收式熱泵空調(diào)和/或熱水循環(huán)系統(tǒng)和溴化鋰吸收式熱泵空調(diào)和/熱水循環(huán)系統(tǒng)，但氨具有刺激性氣味、對人體具有一定的毒性和可燃性、與空氣混合后在一定濃度范圍內(nèi)會發(fā)生爆炸。溴化鋰吸收式制冷機所使用的溴化鋰制冷劑微毒、無爆炸危險，但不適用于75°C以下的低溫余熱。由于余熱溫度低于300°C，因而也不適宜用利用水做工質(zhì)發(fā)電，由此導致的結(jié)果是近年來，利用有機工質(zhì)郎肯循環(huán)發(fā)電余熱回收系統(tǒng)也日益引起人們的重視，然后利用制取的電力用于人們的生活需要，如制取生活熱水，制冷空調(diào)，采暖供熱等，但這又存在一個問題是單純的余熱發(fā)電的冷凝水熱量會白白浪費，且當余熱溫度較低時，利用發(fā)出的電去制取生活熱水，制冷空調(diào)，采暖供熱系統(tǒng)等，面臨著能源多次轉(zhuǎn)換過程中的損失大的冋題。
[0004]且上述的若干種回收方法，都不易于解決對熱負荷變化大，尤其是溫度變化不同的煙氣、蒸汽、廢熱水等余熱資源進行梯級利用進行深度熱回收，滿足節(jié)能環(huán)保，高效完美的為人們生活必需提供生活熱水，電力等目的，從而既能響應國家的節(jié)能減排政策，又能提尚百姓的生活品質(zhì)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述缺陷， 申請人:組建了科研團隊，經(jīng)過長時間大量實驗，采取了以下技術(shù)方案:
一種余熱回收循環(huán)管路熱電熱水供應系統(tǒng)，主要包括:低氫氣平衡壓儲氫合金反應器1，高氫氣平衡壓反應器2，二者的氫氣充放口連接管路上有第零電磁閥4，第零電磁閥4上并聯(lián)有旁通抽氣泵28 ；
余熱流體進口管路，余熱流體進口管路上配置有溫度傳感器6，用于對余熱流體的溫度進行檢測，余熱流體可選擇性的:
1.從進口管路經(jīng)第一循環(huán)泵或風機21、第一電磁閥22、第二電磁閥24、低氫氣平衡壓儲氫合金反應器1、第三電磁閥29，流回到一路余熱流體出口所處管路流出；
2.從進口管路經(jīng)第一循環(huán)泵或風機21、第四電磁閥17、第五電磁閥18、高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2、第三電磁閥29，流回到一路余熱流體出口所處管路流出；
3.從進口管路經(jīng)第一循環(huán)泵或風機21、第六電磁閥14、熱水器3、第七電磁閥27，可進一步選擇性的:
(0.經(jīng)低氫氣平衡壓儲氫合金反應器1、第二電磁閥24、第八電磁閥23，流回到另一路余熱流體出口所處管路排出；
(2).經(jīng)高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2、第五電磁閥18、第八電磁閥23，流回到另一路余熱流體出口所處管路排出；
4.從進口管路經(jīng)第一循環(huán)泵或風機21、第九電磁閥12、余熱鍋爐8、第零循環(huán)泵26、熱水器3，可進一步選擇性的:
(1).經(jīng)第二電磁閥24、低氫氣平衡壓儲氫合金反應器1、第三電磁閥29，流回到一路余熱流體出口所處管路流出；
(2).經(jīng)第五電磁閥18、高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2、第三電磁閥29，流回到一路余熱流體出口所處管路流出；
余熱鍋爐8、膨脹機7、冷卻器9、增壓泵10依次通過工質(zhì)管路連接，膨脹機7將機械功輸出給發(fā)電機25，冷卻器9中的冷卻流體可選擇性的:
1.經(jīng)第二循環(huán)泵11、第十電磁閥19、低氫氣平衡壓儲氫合金反應器1，重返回到冷卻器9中進行換熱；
2.經(jīng)第二循環(huán)泵11、第十一電磁閥16、高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2，重返回到冷卻器9中進行換熱；
熱水器3中的水流體可選擇性的:
1.經(jīng)第三循環(huán)泵13、第十二電磁閥20、低氫氣平衡壓儲氫合金反應器1、重返回到熱水器3中；
2.經(jīng)第三循環(huán)泵13、第十三電磁閥15、高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2、重返回到熱水器3中；
控制單元5，控制單元5與溫度傳感器6相連，對第一至第十三電磁閥、電磁閥、第一至第三循環(huán)泵、增壓泵的啟停進行控制。
[0006]本發(fā)明制取熱電熱水的工作方式可以如下操作一:
1.步驟A:開始工作時，所述低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I的氫氣處于飽和，當溫度傳感器6檢測到余熱流體溫度處于高溫區(qū)間范圍，在控制單元5的控制下，同時啟動第一循環(huán)泵或風機21、第九電磁閥12打開、啟動第二循環(huán)泵11、啟動增壓泵10、啟動第零循環(huán)泵或風機26、第十電磁閥19打開、第二電磁閥24打開、第三電磁閥29打開、啟動抽氣泵28、第十三電磁閥15打開、啟動第三循環(huán)泵13，其余的電磁閥均關(guān)閉；
高溫區(qū)間余熱流體經(jīng)第一循環(huán)泵或風機21、第九電磁閥12、余熱鍋爐8，并把其熱量傳遞給余熱鍋爐8，由此高溫區(qū)間余熱流體降溫成為中溫區(qū)間余熱流體，中溫區(qū)間余熱流體經(jīng)第零循環(huán)泵或風機26、熱水器3，并把其熱量傳遞給熱水器3，使熱水器3中的水流體獲得一次升溫，由此中溫區(qū)間余熱流體降溫成為低溫區(qū)間余熱流體，低溫區(qū)間余熱流體經(jīng)第二電磁閥24、低氫氣平衡壓儲氫合金反應器1，并將其熱量傳遞給低氫氣平衡壓儲氫合金反應器1，降溫后經(jīng)第三電磁閥29，經(jīng)一路余熱流體出口所處管路排出；
與此所進行的過程是，氫氣從低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I釋放出來并經(jīng)抽氣泵28排送到高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2。這樣低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I發(fā)生釋氫吸熱反應，吸收所述低溫區(qū)間余熱流體的熱量以及冷卻器9中經(jīng)第二循環(huán)泵11、第十電磁閥19進入到低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I中并返回到冷卻器9中的冷卻流體的熱量。高氫氣壓儲氫合金反應器2發(fā)生吸氫放熱反應，并將其所放出的熱量傳遞給經(jīng)第三循環(huán)泵13、第十三電磁閥15，、高氫氣壓儲氫合金反應器2，并返回到熱水器3中的水流體，至此熱水器3中的水流體獲得二次升溫。
[0007]2.步驟B:當高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2的氫氣飽和后，控制單元5關(guān)閉抽氣泵28、第零電磁閥4打開、第五電磁閥18打開、第十一電磁閥16打開、第三電磁閥29打開、第十二電磁閥20打開、第零循環(huán)泵或風機26和第一循環(huán)泵或風機21和第二循環(huán)泵11和第三循環(huán)泵13以及增壓泵10仍運轉(zhuǎn)，其余的電磁閥均關(guān)閉。
[0008]高溫區(qū)間余熱流體經(jīng)第一循環(huán)泵或風機21、第九電磁閥12、余熱鍋爐8，并把其熱量傳遞給余熱鍋爐8，由此高溫區(qū)間余熱流體降溫成為中溫區(qū)間余熱流體，中溫區(qū)間余熱流體經(jīng)第零循環(huán)泵26、熱水器3，并把其熱量傳遞給熱水器3，使熱水器3中的水流體獲得一次升溫，由此中溫區(qū)間余熱流體降溫成為低溫區(qū)間余熱流體，低溫區(qū)間余熱流體經(jīng)第五電磁閥18、高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2，并將其熱量傳遞給高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2，降溫后經(jīng)第三電磁閥29，經(jīng)一路余熱流體出口所處管路排出；
與此所進行的過程是:氫氣從高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2釋放出來并經(jīng)第零電磁閥4排送到低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I。這樣高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2發(fā)生釋氫吸熱反應，，吸收所述低溫區(qū)間余熱流體的熱量以及冷卻器9中經(jīng)第二循環(huán)泵11、第十一電磁閥16進入到高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2中并返回到冷卻器9中的冷卻流體的熱量，低氫氣平衡壓儲氫合金反應器發(fā)生吸氫放熱反應，并將其所放出的熱量傳遞給經(jīng)第三循環(huán)泵13、第十二電磁閥20，、低氫氣壓儲氫合金反應器1，并返回到熱水器3中的水流體，至此熱水器3中的水流體獲得二次升溫。
[0009]3.余熱鍋爐8始終進行的過程是吸收高溫余熱流體的熱量，并將其工質(zhì)加熱經(jīng)膨脹機7膨脹輸出機械功給發(fā)電機25用于發(fā)電，進一步的工質(zhì)在冷卻器9中進行冷卻，經(jīng)增壓泵10進入到余熱鍋爐8繼續(xù)吸收熱量，進入到下一個發(fā)電循環(huán)。
[0010]步驟A和步驟B為一個工作循環(huán)，當所述低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I的氫氣飽和后，再次通過控制單元5對各個電磁閥的開通進行控制，通過低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I和高氫氣平衡壓儲氫合金反應2交替循環(huán)發(fā)生吸氫放熱反應由步驟B進入步驟A進入下一個工作循環(huán)，能夠連續(xù)二次對熱水器3中的水流體供應熱量，可以顯著提高熱水器3的出水溫度。
[0011]從上述工作方式操作一，可以得到本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的有益技術(shù)效果可以進一步歸納如下:
1.高溫區(qū)間余熱流體，經(jīng)過余熱鍋爐8、熱水器3、低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I或高氫氣壓反應器2三次換熱，能夠?qū)ζ錈崃窟M行梯級利用，達到深度熱回收的目的，降低溫度經(jīng)一路余熱流體出口所處管路排出溫度。
[0012]2.熱水器3經(jīng)過中溫區(qū)間余熱流體的一次直接加熱，能夠最大限度提高對熱量的回收量，經(jīng)過低氫氣壓儲氫合金反應器I或高氫氣壓儲氫合金反應器2的二次升溫過程，能夠最大限度的提高熱水器3的出水溫度。
[0013]3.余熱鍋爐8通過與高溫區(qū)間余熱流體的換熱，輸出機械功進行發(fā)電獲得高品位能，能夠提高低品位能余熱利用的便利性。冷卻器9中的冷卻流體在低溫余熱流體對低氫氣壓儲氫合金反應器I或高氫氣壓儲氫合金反應器2提供熱量的基礎上，可進一步的提高低氫氣壓儲氫合金反應器I或高氫氣壓儲氫合金反應器2的供熱量，且冷卻流體回路可為閉路循環(huán)，提高了系統(tǒng)的可靠性。
[0014]本發(fā)明進一步的工作方式操作二如下:
1.步驟C:開始工作時，所述低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I的氫氣處于飽和，當溫度傳感器6檢測到余熱流體溫度處于中溫區(qū)間范圍，在控制單元5的控制下，同時啟動第一循環(huán)泵或風機21、第六電磁閥14打開、第七電磁閥27打開、第二電磁閥24打開、啟動抽氣泵28、第十三電磁閥15打開、啟動第三循環(huán)泵13、第八電磁閥23打開，其余電磁閥或泵或風機均關(guān)閉。
[0015]中溫區(qū)間余熱流體經(jīng)第一循環(huán)泵或風機21、第六電磁閥14、熱水器3，并將其熱量傳遞給熱水器3中的水流體，降溫成為低溫區(qū)間余熱流體，至此熱水器3中的水流體獲得一次升溫，低溫區(qū)間余熱流體經(jīng)第七電磁閥27、低氫氣平衡壓儲氫合金反應器1，并將其熱量傳遞給低氫氣平衡壓儲氫合金反應器1，降低溫度后經(jīng)第二電磁閥24、第八電磁閥23，經(jīng)另一路余熱流體出口所處管路排出。
[0016]與此進行的過程是:氫氣從低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I釋放出來并經(jīng)抽氣泵28排送到高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2。這樣低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I發(fā)生釋氫吸熱反應，吸收所述低溫區(qū)間余熱流體的熱量。高氫氣壓儲氫合金反應器2發(fā)生吸氫放熱反應，并將其所放出的熱量傳遞給經(jīng)第三循環(huán)泵13、第十三電磁閥15、高氫氣壓儲氫合金反應器2，并返回到熱水器3中的水流體，至此熱水器3中的水流體獲得二次升溫。
[0017]2.步驟D:當高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2的氫氣飽和后，控制單元5關(guān)閉抽氣泵28、第零電磁閥4打開、第一循環(huán)泵或風機21和第三循環(huán)泵13繼續(xù)運轉(zhuǎn)、第六電磁閥14打開、第七電磁閥27打開、第五電磁閥18打開、第十二電磁閥20打開、第八電磁閥23打開，其余電磁閥或泵或風機均關(guān)閉。
[0018]中溫區(qū)間余熱流體經(jīng)第一循環(huán)泵或風機21、第六電磁閥14、熱水器3，并將其熱量傳遞給熱水器3中的水流體，降溫成為低溫區(qū)間余熱流體，至此熱水器3中的水流體獲得一次升溫，低溫區(qū)間余熱流體經(jīng)第七電磁閥27、高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2，并將其熱量傳遞給高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2，降低溫度后經(jīng)第五電磁閥18、第八電磁閥23，經(jīng)另一路余熱流體出口所處管路排出。
[0019]與此進行的過程是:氫氣從高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2釋放出來并經(jīng)第零電磁閥4排送到低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I。這樣高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2發(fā)生釋氫吸熱反應，吸收所述低溫區(qū)間余熱流體的熱量。低氫氣壓儲氫合金反應器I發(fā)生吸氫放熱反應，并將其所放出的熱量傳遞給經(jīng)第三循環(huán)泵13、第十二電磁閥20，、低氫氣壓儲氫合金反應器1，并返回到熱水器3中的水流體，至此熱水器3中的水流體獲得二次升溫。
[0020]步驟C和步驟D為一個工作循環(huán)，當所述低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I的氫氣飽和后，再次通過控制單元5對各個電磁閥的開通進行控制，通過低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I和高氫氣平衡壓儲氫合金反應2交替循環(huán)發(fā)生吸氫放熱反應由步驟D轉(zhuǎn)入步驟C進入到下一個工作循環(huán)，進一步的工作方式操作二:可以得到本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的有益技術(shù)效果可以進一步歸納如下:
1.中溫區(qū)間余熱流體不進行發(fā)電，省卻了管路過程中過多的熱量損失，中溫區(qū)間余熱流體經(jīng)熱水器3、低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I或高氫氣壓反應器2 二次換熱，能夠?qū)ζ錈崃窟M行梯級利用，達到深度熱回收的目的，降低經(jīng)另一路余熱流體出口所處管路排出溫度。
[0021]2.熱水器3經(jīng)過中溫區(qū)間余熱流體的一次直接加熱，能夠最大限度提高對熱量的回收量，經(jīng)過低氫氣壓儲氫合金反應器I或高氫氣壓儲氫合金反應器2的二次升溫過程，能夠最大限度的提高熱水器3的出水溫度。
[0022]本發(fā)明又進一步的工作方式操作三如下:
1.步驟E:開始工作時，所述低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I的氫氣處于飽和，當溫度傳感器6檢測到余熱流體溫度處于低溫區(qū)間范圍，在控制單元5的控制下，啟動抽氣泵28、第一循環(huán)泵或風機21打開、第一電磁閥22、第二電磁閥24打開、第三電磁閥29打開、啟動第三循環(huán)泵13、第十三電磁閥15打開，其余電磁閥或泵或風機均關(guān)閉。
[0023]低溫余熱流體經(jīng)第一循環(huán)泵或風機21、第一電磁閥22、第二電磁閥24、經(jīng)低氫氣平衡壓儲氫反應器I，并將其自身的熱量傳遞給低氫氣平衡壓儲氫反應器1、降低溫度后經(jīng)第三電磁閥29，經(jīng)一路余熱流體出口所處管路排出。
[0024]與此同時進行的是:氫氣從低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I釋放出來并經(jīng)抽氣泵28排送到高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2。這樣低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I發(fā)生釋氫吸熱反應，吸收所述低溫區(qū)間余熱流體的熱量。高氫氣壓儲氫合金反應器2發(fā)生吸氫放熱反應，并將其所放出的熱量傳遞給經(jīng)第三循環(huán)泵13、第十三電磁閥15，、高氫氣壓儲氫合金反應器2，并返回到熱水器3中的水流體，至此熱水器3中的水流體獲得升溫。
[0025]2.步驟F:開始工作時，所述低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I的氫氣處于飽和，當高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2的氫氣飽和后，控制單元5關(guān)閉抽氣泵28、第零電磁閥4打開、第四電磁閥17打開、第五電磁閥18打開、第十二電磁閥20，第一循環(huán)泵或風機21和第三循環(huán)泵13繼續(xù)運轉(zhuǎn)，其余電磁閥或泵或風機均關(guān)閉。
[0026]低溫余熱流體經(jīng)第一循環(huán)泵或風機21、第四電磁閥17、第五電磁閥18、經(jīng)高氫氣平衡壓儲氫反應器2，并將其自身的熱量傳遞給低氫氣平衡壓儲氫反應器1、降低溫度后經(jīng)第三電磁閥29，經(jīng)一路余熱流體出口所處管路排出。
[0027]與此同時進行的是:氫氣從低氫氣平衡壓儲氫合金反應器2釋放出來并第零電磁閥4排送到高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2。這樣高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2發(fā)生釋氫吸熱反應，吸收所述低溫區(qū)間余熱流體的熱量。低氫氣壓儲氫合金反應器I發(fā)生吸氫放熱反應，并將其所放出的熱量傳遞給經(jīng)第三循環(huán)泵13、第十二電磁閥20，、低氫氣壓儲氫合金反應器1，并返回到熱水器3中的水流體，至此熱水器3中的水流體獲得升溫。
[0028]步驟E與步驟F為一個工作循環(huán)，當所述低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I的氫氣飽和后，再次通過控制單元5對各個電磁閥的開通進行控制，通過低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I和高氫氣平衡壓儲氫合金反應2交替循環(huán)發(fā)生吸氫放熱反應由步驟F轉(zhuǎn)入到步驟E進入到下一個工作循環(huán)，又進一步的工作方式操作三:可以得到本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的有益技術(shù)效果可以進一步歸納如下:
1.低溫區(qū)間余熱資源對低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I或高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2進行交替加熱，通過金屬氫化物熱泵升溫效應，來提高對低溫區(qū)間余熱資源的熱源利用，用于連續(xù)加熱熱水器3中的水流體，為人們提供生活用水。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1余熱回收循環(huán)管路熱電熱水供應系統(tǒng)示意圖。
[0030]附圖中各序號如下:低氫氣平衡壓儲氫合金反應器1、高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2、熱水器3、第零電磁閥4、控制單元5、溫度傳感器6、膨脹機7、余熱鍋爐8、冷卻器9、增壓泵10、第二循環(huán)泵11、第九電磁閥12、第三循環(huán)泵13、第六電磁閥14、第十三電磁閥15、第^ 電磁閥16、第四電磁閥17、第五電磁閥18、第十電磁閥19、第十二電磁閥20、第一循環(huán)泵或風機21、第一電磁閥22、第八電磁閥23、第二電磁閥24、發(fā)電機25、第零循環(huán)泵或風機26、第七電磁閥27、抽氣泵28、第三電磁閥29。
[0031]注:下列所有【具體實施方式】，均是針對附圖1進行說明。

【具體實施方式】
[0032]下面通過具體的實施例對本發(fā)明進行詳細說明，但這些例舉性實施方式僅用于例舉，而并非對本發(fā)明的實際保護范圍構(gòu)成任何形式的任何限定。
[0033]實施例1
對工業(yè)燃煤燃油鍋爐排出的高溫煙氣進行熱回收，本發(fā)明制取熱電熱水的工作方式采取如下操作一:
1.開始工作時，所述低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I的氫氣處于飽和，當溫度傳感器6檢測到煙氣溫度處于200至300°C高溫區(qū)間范圍時，在控制單元5的控制下，同時啟動第一循環(huán)風機21、第九電磁閥12打開、啟動第二循環(huán)泵11、啟動增壓泵10、啟動第零循環(huán)風機26、第十電磁閥19打開、第二電磁閥24打開、第三電磁閥29打開、啟動抽氣泵28、第十三電磁閥15打開、啟動第三循環(huán)泵13，其余的電磁閥均關(guān)閉；
200至300°C高溫區(qū)間煙氣經(jīng)第一循環(huán)泵或風機21、第九電磁閥12、余熱鍋爐8，并把其熱量傳遞給余熱鍋爐8，由此200至300°C高溫煙氣降溫成為100至200°C中溫區(qū)間煙氣，100至200°C的中溫區(qū)間余熱流體經(jīng)第零循環(huán)泵26、熱水器3，并把其熱量傳遞給熱水器3，使熱水器3中的水流體獲得一次升溫，由此100至200°C中溫區(qū)間余熱流體降溫成為50至100°C低溫區(qū)間余熱流體，低溫區(qū)間余熱流體經(jīng)第二電磁閥24、低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I，并將其熱量傳遞給低氫氣平衡壓儲氫合金反應器1，降溫至30°C左右后經(jīng)第三電磁閥29，經(jīng)一路余熱流體出口所處管路排出；
與此所進行的過程是，氫氣從低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I釋放出來并經(jīng)抽氣泵28排送到高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2。這樣低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I發(fā)生釋氫吸熱反應，吸收所述50至100°C低溫區(qū)間煙氣的熱量以及冷卻器9中經(jīng)第二循環(huán)泵11、第十電磁閥19進入到低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I中并返回到冷卻器9中的冷卻流體的熱量。高氫氣壓儲氫合金反應器2發(fā)生吸氫放熱反應，并將其所放出的熱量傳遞給經(jīng)第三循環(huán)泵13、第十三電磁閥15，、高氫氣壓儲氫合金反應器2，并返回到熱水器3中的水流體，至此熱水器3中的水流體獲得二次升溫。
[0034]2.當高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2的氫氣飽和后，控制單元5關(guān)閉抽氣泵28、第零電磁閥4打開、第五電磁閥18打開、第十一電磁閥16打開、第三電磁閥29打開、第十二電磁閥20打開、第零循環(huán)風機26和第一循環(huán)風機21和第二循環(huán)泵11和第三循環(huán)泵13以及增壓泵10仍運轉(zhuǎn)，其余的電磁閥均關(guān)閉。
[0035]200至300°C高溫區(qū)間煙氣經(jīng)第一循環(huán)風機21、第九電磁閥12、余熱鍋爐8，并把其熱量傳遞給余熱鍋爐8，由此200至300°C高溫區(qū)間煙氣降溫成為100至200°C中溫區(qū)間煙氣，100至200°C中溫區(qū)間煙氣經(jīng)第零循環(huán)風機26、熱水器3，并把其熱量傳遞給熱水器3，使熱水器3中的水流體獲得一次升溫，由此100至200°C中溫區(qū)間煙氣降溫50至100°C低溫區(qū)間煙氣，50至100°C低溫區(qū)間煙氣經(jīng)第五電磁閥18、高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2，并將其熱量傳遞給高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2，降溫至30°C左右后經(jīng)第三電磁閥29，經(jīng)一路余熱流體出口所處管路排出；
與此所進行的過程是:氫氣從高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2釋放出來并經(jīng)第零電磁閥4排送到低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I。這樣高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2發(fā)生釋氫吸熱反應，，吸收所述50至100°C低溫區(qū)間煙氣的熱量以及冷卻器9中經(jīng)第二循環(huán)泵11、第十一電磁閥16進入到高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2中并返回到冷卻器9中的冷卻流體的熱量，低氫氣平衡壓儲氫合金反應器發(fā)生吸氫放熱反應，并將其所放出的熱量傳遞給經(jīng)第三循環(huán)泵13、第十二電磁閥20，、低氫氣壓儲氫合金反應器1，并返回到熱水器3中的水流體，至此熱水器3中的水流體獲得二次升溫。
[0036]3.余熱鍋爐8始終進行的過程是吸收200至300°C高溫區(qū)間煙氣的熱量，并將其工質(zhì)加熱經(jīng)膨脹機7膨脹輸出機械功給發(fā)電機25用于發(fā)電，進一步的工質(zhì)在冷卻器9中進行冷卻，經(jīng)增壓泵10進入到余熱鍋爐8繼續(xù)吸收熱量，進入到下一個發(fā)電循環(huán)。
[0037]至此為一個完整工作循環(huán)過程操作一，當所述低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I的氫氣飽和后，再次通過控制單元5對各個電磁閥的開通進行控制，通過低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I和高氫氣平衡壓儲氫合金反應2交替循環(huán)發(fā)生吸氫放熱反應進入到下一個工作循環(huán)，能夠連續(xù)二次對熱水器3中的水流體供應熱量，可以顯著提高熱水器3的出水溫度直至100 °C沸水。
[0038]從上述工作方式，可以得到本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的有益技術(shù)效果可以進一步歸納如下:
1.200至300°C高溫區(qū)間煙氣，經(jīng)過余熱鍋爐8、熱水器3、低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I或高氫氣壓反應器2三次換熱，能夠充分對其熱量進行梯級利用，達到深度熱回收的目的，降低經(jīng)一路余熱流體出口所處管路排出溫度至30°C。
[0039]2.熱水器3經(jīng)過100至200°C中溫區(qū)間煙氣的一次直接加熱，能夠最大限度提高對熱量的回收量，經(jīng)過低氫氣壓儲氫合金反應器I或高氫氣壓儲氫合金反應器2的二次升溫過程，能夠最大限度的提高熱水器3的出水溫度直至100°C沸水。
[0040]3.余熱鍋爐8通過與200至300°C高溫區(qū)間煙氣的換熱，輸出機械功進行發(fā)電獲得高品位能，能夠提高低品位能余熱利用的便利性。冷卻器9中的冷卻流體在50至100°C低溫區(qū)間煙氣對低氫氣壓儲氫合金反應器I或高氫氣壓儲氫合金反應器2提供熱量的基礎上，可進一步的提高低氫氣壓儲氫合金反應器I或高氫氣壓儲氫合金反應器2的供熱量，且冷卻流體回路可為閉路循環(huán)，提高了系統(tǒng)的可靠性。
[0041]實施例2 對工業(yè)窯爐排出的中溫煙氣進行熱回收，本發(fā)明制取熱水的方式采取如下操作二:
1.開始工作時，所述低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I的氫氣處于飽和，當溫度傳感器6檢測到煙氣處于100至200°C中溫區(qū)間范圍，在控制單元5的控制下，同時啟動第一循環(huán)風機21、第六電磁閥14打開、第七電磁閥27打開、第二電磁閥24打開、啟動抽氣泵28、第十三電磁閥15打開、啟動第三循環(huán)泵13、第八電磁閥23打開，其余電磁閥或泵均關(guān)閉。
[0042]100至200°C中溫區(qū)間煙氣經(jīng)第一循環(huán)風機21、第六電磁閥14、熱水器3，并將其熱量傳遞給熱水器3中的水流體，降溫成為50至100°C低溫區(qū)間煙氣，至此熱水器3中的水流體獲得一次升溫，50至100°C低溫區(qū)間煙氣經(jīng)第七電磁閥27、低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I，并將其熱量傳遞給低氫氣平衡壓儲氫合金反應器1，降低溫度至30°C左右后經(jīng)第二電磁閥24、第八電磁閥23，經(jīng)另一路余熱流體出口所處管路排出。
[0043]與此進行的過程是:氫氣從低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I釋放出來并經(jīng)抽氣泵28排送到高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2。這樣低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I發(fā)生釋氫吸熱反應，吸收所述50至100°C低溫區(qū)間煙氣的熱量。高氫氣壓儲氫合金反應器2發(fā)生吸氫放熱反應，并將其所放出的熱量傳遞給經(jīng)第三循環(huán)泵13、第十三電磁閥15，、高氫氣壓儲氫合金反應器2，并返回到熱水器3中的水流體，至此熱水器3中的水流體獲得二次升溫。
[0044]2.當高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2的氫氣飽和后，控制單元5關(guān)閉抽氣泵28、第零電磁閥4打開、第一循環(huán)風機21和第三循環(huán)泵13繼續(xù)運轉(zhuǎn)、第六電磁閥14打開、第七電磁閥27打開、第五電磁閥18打開、第十二電磁閥20打開、第八電磁閥23打開，其余電磁閥或泵均關(guān)閉。
[0045]100至200°C中溫區(qū)間煙氣經(jīng)第一循環(huán)風機21、第六電磁閥14、熱水器3，并將其熱量傳遞給熱水器3中的水流體，降溫成為50至100°C低溫區(qū)間煙氣，至此熱水器3中的水流體獲得一次升溫，50至100°C低溫區(qū)間煙氣經(jīng)第七電磁閥27、低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I，并將其熱量傳遞給高氫氣平衡壓儲氫合金反應器1，降低溫度至30°C左右后經(jīng)第五電磁閥18、第八電磁閥23，經(jīng)另一路余熱流體出口所處管路排出。
[0046]與此進行的過程是:氫氣從高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2釋放出來并經(jīng)第零電磁閥4排送到低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I。這樣高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2發(fā)生釋氫吸熱反應，吸收所述50至100°C低溫區(qū)間余熱流體的熱量。低氫氣壓儲氫合金反應器I發(fā)生吸氫放熱反應，并將其所放出的熱量傳遞給經(jīng)第三循環(huán)泵13、第十二電磁閥20，、低氫氣壓儲氫合金反應器1，并返回到熱水器3中的水流體，至此熱水器3中的水流體獲得二次升溫。
[0047]至此為一個完整工作循環(huán)過程，當?shù)蜌錃馄胶鈮簝浜辖鸱磻鱅的氫氣飽和后，再次通過控制單元5對各個電磁閥的開通進行控制，通過低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I和高氫氣平衡壓儲氫合金反應2交替循環(huán)發(fā)生吸氫放熱反應由進入到下一個工作循環(huán)，進一步的工作方式操作二:可以得到本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的有益技術(shù)效果可以進一步歸納如下:
1.100至200°C中溫區(qū)間煙氣不進行發(fā)電，省卻了管路過程中過多的熱量損失，100至200°C中溫區(qū)間煙氣經(jīng)熱水器3、低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I或高氫氣壓反應器2 二次換熱，能夠?qū)ζ錈崃窟M行梯級利用，達到深度熱回收的目的，降低經(jīng)另一路余熱流體出口所處管路排出溫度至30°C左右。
[0048]2.熱水器3經(jīng)過100至200°C中溫區(qū)間煙氣的一次直接加熱，能夠最大限度提高對熱量的回收量，經(jīng)過低氫氣壓儲氫合金反應器I或高氫氣壓儲氫合金反應器2的二次升溫過程，能夠最大限度的提高熱水器3的出水溫度直至沸水100°C。
[0049]實施例2—變形例
仍對工業(yè)窯爐排出的中溫煙氣進行熱回收，本發(fā)明制取熱電熱水的另一種方式操作如下:
余熱鍋爐8、膨脹機7、冷卻器9、增壓泵10依次通過工質(zhì)管路連接，所述膨脹機7將機械功輸出給發(fā)電機25，所述工質(zhì)管路中循環(huán)的工作流體優(yōu)選為低沸點的有機工質(zhì)如HFC-134a, HFC_152a 或 HFO_1234yf，或 C02 無機工質(zhì)。
[0050]1.步驟H:開始工作時，所述低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I的氫氣處于飽和，當溫度傳感器6檢測到煙氣處于100至200°C中溫區(qū)間范圍，在控制單元5的控制下，同時啟動第一循環(huán)風機21、啟動第二循環(huán)泵11、第九電磁閥12打開、啟動第零循環(huán)風機26、第七電磁閥27打開、第二電磁閥24打開、啟動抽氣泵28、第十三電磁閥15打開、啟動第三循環(huán)泵13、第八電磁閥23打開、第十電磁閥19打開，其余電磁閥或泵或風機均關(guān)閉。
[0051]100至200°C中溫區(qū)間煙氣經(jīng)第一循環(huán)風機21、第九電磁閥12、余熱鍋爐8，并把其熱量傳遞給余熱鍋爐8，由此100至200°C中溫區(qū)間煙氣降溫成為50至100°C低溫區(qū)間煙氣，50至100°C低溫區(qū)間煙氣經(jīng)第零循環(huán)泵26、第七電磁閥27、低氫氣平衡壓儲氫反應器I，并將其熱量傳遞給低氫氣平衡壓儲氫合金反應器1，降低溫度至30°C左右后經(jīng)第二電磁閥24、第八電磁閥23，經(jīng)另一路余熱流體出口所處管路排出。
[0052]與此進行的過程是:氫氣從低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I釋放出來并經(jīng)抽氣泵28排送到高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2。這樣低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I發(fā)生釋氫吸熱反應，吸收所述50至100°C低溫區(qū)間煙氣的熱量以及冷卻器9中經(jīng)第二循環(huán)泵11、第十電磁閥19進入到低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I中并返回到冷卻器9中的冷卻流體的熱量。高氫氣壓儲氫合金反應器2發(fā)生吸氫放熱反應，并將其所放出的熱量傳遞給經(jīng)第三循環(huán)泵13、第十三電磁閥15，、高氫氣壓儲氫合金反應器2，并返回到熱水器3中的水流體，至此熱水器3中的水流體獲得升溫。
[0053]2.步驟G:當高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2的氫氣飽和后，控制單元5關(guān)閉抽氣泵28、第零電磁閥4打開、第一循環(huán)風機21和第二循環(huán)泵11以及第三循環(huán)泵13、第零循環(huán)風機26繼續(xù)運轉(zhuǎn)、第九電磁閥12打開、第七電磁閥27打開、第五電磁閥18打開、第十二電磁閥20打開、第八電磁閥23打開、第十一電磁閥16打開，其余電磁閥或泵或風機均關(guān)閉。
[0054]100至200°C中溫區(qū)間煙氣經(jīng)第一循環(huán)泵或風機21、第九電磁閥12、余熱鍋爐8，并把其熱量傳遞給余熱鍋爐8，由此100至200°C中溫區(qū)間煙氣降溫成為50至100°C低溫區(qū)間煙氣，50至100°C低溫區(qū)間煙氣經(jīng)第零循環(huán)泵26、第七電磁閥27、高氫氣平衡壓儲氫反應器2，并將其熱量傳遞給高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2，降低溫度至30°C左右后經(jīng)第五電磁閥18、第八電磁閥23，經(jīng)另一路余熱流體出口所處管路排出。
[0055]與此所進行的過程是:氫氣從高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2釋放出來并經(jīng)第零電磁閥4排送到低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I。這樣高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2發(fā)生釋氫吸熱反應，，吸收所述50至100°C低溫區(qū)間煙氣的熱量以及冷卻器9中經(jīng)第二循環(huán)泵11、第十一電磁閥16進入到高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2中并返回到冷卻器9中的冷卻流體的熱量，低氫氣平衡壓儲氫合金反應器發(fā)生吸氫放熱反應，并將其所放出的熱量傳遞給經(jīng)第三循環(huán)泵13、第十二電磁閥20，、低氫氣壓儲氫合金反應器1，并返回到熱水器3中的水流體，至此熱水器3中的水流體獲得升溫。
[0056]3.余熱鍋爐8始終進行的過程是吸收100至200°C高溫區(qū)間煙氣的熱量，并將其工質(zhì)加熱經(jīng)膨脹機7膨脹輸出機械功給發(fā)電機25用于發(fā)電，進一步的工質(zhì)在冷卻器9中進行冷卻，經(jīng)增壓泵10進入到余熱鍋爐8繼續(xù)吸收熱量，進入到下一個發(fā)電循環(huán)。
[0057]步驟H和步驟G為一個完整的工作循環(huán)過程，當所述低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I的氫氣飽和后，再次通過控制單元5對各個電磁閥的開通進行控制，通過低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I和高氫氣平衡壓儲氫合金反應2交替循環(huán)發(fā)生吸氫放熱反應由步驟H轉(zhuǎn)入步驟G進入到下一個工作循環(huán)，通過控制單元5對各個電磁閥和泵的控制，能夠連續(xù)的產(chǎn)生熱電熱水。
[0058]可以得到本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的有益技術(shù)效果可以進一步歸納如下:
1.工質(zhì)管路中循環(huán)的工作流體為低沸點的有機工質(zhì)如HFC-134a、HFC_152a或HFO-1234yf，或C02無機工質(zhì)。即使只有100至200°C的中溫煙氣，也能很好的對余熱進行回收發(fā)電，提高了低品位能余熱利用的便利性。冷卻器9中的冷卻流體在50至100°C低溫區(qū)間煙氣對低氫氣壓儲氫合金反應器I或高氫氣壓儲氫合金反應器2提供熱量的基礎上，可進一步的提高低氫氣壓儲氫合金反應器I或高氫氣壓儲氫合金反應器2的供熱量，且冷卻流體回路可為閉路循環(huán)，提高了系統(tǒng)的可靠性。
[0059]2.對于50°C至100°C低溫區(qū)間煙氣，不直接對熱水器3中的流體進行熱交換，而是通過低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I和高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2組成的升溫型熱泵升溫后加熱，能夠確保熱水器3中的水流體出水溫度最大程度至沸點100°C。
[0060]3.100至200°C中溫區(qū)間煙氣，經(jīng)過余熱鍋爐8，低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I或高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2的兩次降溫換熱，能夠?qū)ζ錈崃窟M行梯級利用，達到深度熱回收的目的。
[0061]實施例3
對低溫煙氣回收，本發(fā)明制取熱水運行方式操作三如下:
1.開始工作時，所述低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I的氫氣處于飽和，當溫度傳感器6檢測到煙氣溫度處于50至100°C低溫區(qū)間范圍時，在控制單元5的控制下，啟動抽氣泵28、第一循環(huán)風機21打開、第一電磁閥22、第二電磁閥24打開、第三電磁閥29打開、啟動第三循環(huán)泵13、第十三電磁閥15打開，其余電磁閥或泵或風機均關(guān)閉。
[0062]50至100°C低溫區(qū)間煙氣經(jīng)第一風機21、第一電磁閥22、第二電磁閥24、經(jīng)低氫氣平衡壓儲氫反應器1，并將其自身的熱量傳遞給低氫氣平衡壓儲氫反應器1、降低溫度至30°C左右后經(jīng)第三電磁閥29，經(jīng)一路余熱流體出口所處管路排出。
[0063]與此同時進行的是:氫氣從低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I釋放出來并經(jīng)抽氣泵28排送到高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2。這樣低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I發(fā)生釋氫吸熱反應，吸收所述50至100°C低溫區(qū)間的熱量。高氫氣壓儲氫合金反應器2發(fā)生吸氫放熱反應，并將其所放出的熱量傳遞給經(jīng)第三循環(huán)泵13、第十三電磁閥15，、高氫氣壓儲氫合金反應器2，并返回到熱水器3中的水流體，至此熱水器3中的水流體獲得升溫。
[0064]2.當高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2的氫氣飽和后，控制單元5關(guān)閉抽氣泵28、第零電磁閥4打開、第四電磁閥17打開、第五電磁閥18打開、第十二電磁閥20，第一循環(huán)風機21和第三循環(huán)泵13繼續(xù)運轉(zhuǎn)，其余電磁閥或泵或風機均關(guān)閉。
[0065]50至100°C低溫區(qū)間煙氣經(jīng)第一循環(huán)泵或風機21、第四電磁閥17、第五電磁閥18、經(jīng)高氫氣平衡壓儲氫反應器2，并將其自身的熱量傳遞給低氫氣平衡壓儲氫反應器1、降低溫度后經(jīng)第三電磁閥29，經(jīng)一路余熱流體出口所處管路排出。
[0066]與此同時進行的是:氫氣從低氫氣平衡壓儲氫合金反應器2釋放出來并第零電磁閥4排送到高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2。這樣高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2發(fā)生釋氫吸熱反應，吸收所述50至100°C低溫區(qū)間煙氣的熱量。低氫氣壓儲氫合金反應器I發(fā)生吸氫放熱反應，并將其所放出的熱量傳遞給經(jīng)第三循環(huán)泵13、第十二電磁閥20，、低氫氣壓儲氫合金反應器1，并返回到熱水器3中的水流體，至此熱水器3中的水流體獲得升溫。
[0067]至此為一個工作循環(huán)過程，當?shù)蜌錃馄胶鈮簝浜辖鸱磻鱅的氫氣飽和后，再次通過控制單元5對各個電磁閥的開通進行控制，通過低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I和高氫氣平衡壓儲氫合金反應2交替循環(huán)發(fā)生吸氫放熱反應進入到下一個工作循環(huán)，又進一步工作方式的操作三:可以得到本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的有益技術(shù)效果可以進一步歸納如下:
1.50至100°C低溫區(qū)間煙氣對低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I或高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2進行交替加熱，通過金屬氫化物熱泵升溫效應，來提高對低溫區(qū)間余熱資源的熱源利用，用于連續(xù)加熱熱水器3中的水流體，為人們提供生活用水。
[0068]實施例4
對印染廠工藝廢水熱水回收，本發(fā)明制取熱水運行方式采取如下操作:
1.開始工作時，所述低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I的氫氣處于飽和，當溫度傳感器6檢測到廢水溫度處于40至60°C低溫區(qū)間范圍時，在控制單元5的控制下，啟動抽氣泵28、第一循環(huán)泵21打開、第一電磁閥22、第二電磁閥24打開、第三電磁閥29打開、啟動第三循環(huán)泵13、第十三電磁閥15打開，其余電磁閥或泵或風機均關(guān)閉。
[0069]40至60°C低溫區(qū)間廢水經(jīng)第一循環(huán)泵21、第一電磁閥22、第二電磁閥24、經(jīng)低氫氣平衡壓儲氫反應器1，并將其自身的熱量傳遞給低氫氣平衡壓儲氫反應器1、降低溫度至20°C左右后經(jīng)第三電磁閥29，經(jīng)一路余熱流體出口所處管路排出。
[0070]與此同時進行的是:氫氣從低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I釋放出來并經(jīng)抽氣泵28排送到高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2。這樣低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I發(fā)生釋氫吸熱反應，吸收所述40至60°C低溫區(qū)間廢水的熱量。高氫氣壓儲氫合金反應器2發(fā)生吸氫放熱反應，并將其所放出的熱量傳遞給經(jīng)第三循環(huán)泵13、第十三電磁閥15，、高氫氣壓儲氫合金反應器2，并返回到熱水器3中的水流體，至此熱水器3中的水流體獲得升溫。
[0071]2.當高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2的氫氣飽和后，控制單元5關(guān)閉抽氣泵28、第零電磁閥4打開、第四電磁閥17打開、第五電磁閥18打開、第十二電磁閥20，第一循環(huán)泵21和第三循環(huán)泵13繼續(xù)運轉(zhuǎn)，其余電磁閥或泵或風機均關(guān)閉。
[0072]40至60°C低溫區(qū)間廢水經(jīng)第一循環(huán)泵21、第四電磁閥17、第五電磁閥18、經(jīng)高氫氣平衡壓儲氫反應器2，并將其自身的熱量傳遞給低氫氣平衡壓儲氫反應器1、降低溫度后經(jīng)第三電磁閥29，經(jīng)一路余熱流體出口所處管路排出。
[0073]與此同時進行的是:氫氣從低氫氣平衡壓儲氫合金反應器2釋放出來并第零電磁閥4排送到高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2。這樣高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2發(fā)生釋氫吸熱反應，吸收所述40至60°C低溫區(qū)間廢水的熱量。低氫氣壓儲氫合金反應器I發(fā)生吸氫放熱反應，并將其所放出的熱量傳遞給經(jīng)第三循環(huán)泵13、第十二電磁閥20，、低氫氣壓儲氫合金反應器1，并返回到熱水器3中的水流體，至此熱水器3中的水流體獲得升溫。
[0074]此為一個工作循環(huán)，再次通過控制單元5對各個電磁閥的開通進行控制，通過低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I和高氫氣平衡壓儲氫合金反應2交替循環(huán)發(fā)生吸氫放熱反應進入到下一個工作循環(huán)，又進一步的工作方式操作:可以得到本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的有益技術(shù)效果可以進一步歸納如下:
1.40至60°C低溫區(qū)間廢水對低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I或高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2進行交替加熱，通過金屬氫化物熱泵升溫效應，來提高對低溫區(qū)間余熱資源的熱源利用，用于連續(xù)加熱熱水器3中的水流體，為人們提供生活用水。
[0075]實施例4一變形例
仍對工業(yè)排出的低溫區(qū)間廢水進行熱回收，本發(fā)明制取熱電熱水的另一種方式如下:余熱鍋爐8、膨脹機7、冷卻器9、增壓泵10依次通過工質(zhì)管路連接，所述膨脹機7將機械功輸出給發(fā)電機25，所述工質(zhì)管路中循環(huán)的工作流體為低沸點的有機工質(zhì)如HFC-134a、HFC-152a 或 HFO_1234yf，或 C02 無機工質(zhì)。
[0076]對于其余電磁閥和泵的操作控制，請參照實施例2-變形例部分，在此不再贅述。
[0077]可以容易得到本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的有益技術(shù)效果可以進一步歸納如下:
1.工質(zhì)管路中循環(huán)的工作流體為低沸點的有機工質(zhì)如HFC-134a、HFC_152a或HFO-1234yf，或C02無機工質(zhì)。即使只有40至60°C的低溫區(qū)間廢水，由于廢水熱容量大，也能很好的對余熱進行回收發(fā)電，提高了低品位能余熱利用的便利性。冷卻器9中的冷卻流體在40至60°C的低溫廢水與熱水鍋爐換熱后對低氫氣壓儲氫合金反應器I或高氫氣壓儲氫合金反應器2提供熱量的基礎上，可進一步的提高低氫氣壓儲氫合金反應器I或高氫氣壓儲氫合金反應器2的供熱量，且冷卻流體回路可為閉路循環(huán)，提高了系統(tǒng)的可靠性。
[0078]2.40至60°C的低溫區(qū)間廢水，經(jīng)過余熱鍋爐8，低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I或高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2的兩次降溫換熱，能夠?qū)ζ錈崃窟M行梯級利用，達到深度熱回收的目的。
[0079]其他變形實施例:
回收熱量的所述余熱流體可以是50°C以上的廢棄蒸汽、大于30°C的冷卻水，以及工業(yè)生產(chǎn)中廣泛存在的各種溫度區(qū)間范圍內(nèi)的流體。由此可知本發(fā)明的有益技術(shù)效果是應用的廣泛性。
[0080]低氫氣平衡壓儲氫合金反應器I和所述高氫氣平衡壓儲氫合金反應器2兩端有所述余熱流體的進出口，兩端有所述冷卻流體的進出口，兩端有所述熱水器3中的水流體的進出口，且上述進出口互相獨立。
[0081]由此可知本發(fā)明帶來的有益技術(shù)效果是余熱流體、冷卻流體和熱水器3中的水流體在儲氫合金反應器內(nèi)的換熱互不干擾。
[0082]本發(fā)明整體上有益技術(shù)效果可以概括如下:
余熱回收循環(huán)管路系統(tǒng)熱電熱水供應系統(tǒng)及其運行方法，以余熱溫度為監(jiān)測對象，依靠多個電磁閥控制余熱流路方向的切換可選擇性的進行:交替驅(qū)動余熱回收循環(huán)管路中的貯氫合金反應器、或直接驅(qū)動熱水器、或驅(qū)動余熱鍋爐和貯氫合金反應器；從而對不同溫度范圍內(nèi)的低品位能源多級換熱，達到梯級利用深度余熱回收，為人們?nèi)粘Ｉ畈婚g斷的提供熱水和/或電力，整個回收循環(huán)過程不采用任何破壞臭氧層的工作流體，節(jié)能環(huán)保，高效無污染。
[0083]應當理解，這些實施例的應用僅用于說明本發(fā)明而非意欲限制本發(fā)明的保護范圍。此外，也應理解，在閱讀了本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動、修改和/或變型，所有的這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種余熱回收循環(huán)管路熱電熱水供應系統(tǒng)，其特征在于:主要包括低氫氣平衡壓儲氫合金反應器(I)，高氫氣平衡壓反應器(2)，二者的氫氣充放口連接管路上有第零電磁閥(4)，所述第零電磁閥(4)上并聯(lián)有旁通抽氣泵(28)，控制單元(5); 余熱流體進口管路，所述余熱流體進口管路上配置有溫度傳感器￠)，用于對所述余熱流體進口管路的余熱流體溫度進行檢測，所述余熱流體可選擇性的: A.從所述余熱流體進口管路經(jīng)第一循環(huán)泵或風機(21)、第一電磁閥(22)、第二電磁閥(24)、所述低氫氣平衡壓儲氫合金反應器(1)、第三電磁閥(29)，流回到一路余熱流體出口所處管路流出； B.從所述余熱流體進口管路經(jīng)所述第一循環(huán)泵或風機(21)、第四電磁閥(17)、第五電磁閥(18)、所述高氫氣平衡壓儲氫合金反應器(2)、所述第三電磁閥(29)，流回到所述一路余熱流體出口所處管路流出； C.從所述余熱流體進口管路經(jīng)所述第一循環(huán)泵或風機(21)、第六電磁閥(14)、熱水器(3)、第七電磁閥(27)，可進一步選擇性的: Ca).經(jīng)所述低氫氣平衡壓儲氫合金反應器(1)、所述第二電磁閥(24)、第八電磁閥(23)，流回到另一路余熱流體出口所處管路排出； (b).經(jīng)所述高氫氣平衡壓儲氫合金反應器(2)、所述第五電磁閥(18)、所述第八電磁閥(23)，流回到所述另一路余熱流體出口所處管路流出； D.從所述進口管路經(jīng)所述第一循環(huán)泵或風機(21)、第九電磁閥(12)、余熱鍋爐(8)、第零循環(huán)泵或風機(26)、熱水器(3)，可進一步選擇性的: Ca).經(jīng)所述第二電磁閥(24)、所述低氫氣平衡壓儲氫合金反應器(1)、所述第三電磁閥(29)，流回到所述一路余熱流體出口所處管路流出； (b).經(jīng)所述第五電磁閥(18)、所述高氫氣平衡壓儲氫合金反應器(2)、所述第三電磁閥(29)，流回到所述一路余熱流體出口所處管路流出； 所述余熱鍋爐(8)、膨脹機(7)、冷卻器(9)、增壓泵10依次通過工質(zhì)管路連接，所述膨脹機(7)將機械功輸出給發(fā)電機(25)，所述冷卻器(9)中的冷卻流體可選擇性的: A.經(jīng)第二循環(huán)泵(11)、第十電磁閥(19)、所述低氫氣平衡壓儲氫合金反應器(1)，重返回到所述冷卻器(9)中進行換熱； B.經(jīng)所述第二循環(huán)泵(11)、第十一電磁閥(16)、所述高氫氣平衡壓儲氫合金反應器(2)，重返回到所述冷卻器(9)中進行換熱； 所述熱水器(3)中的水流體可選擇性的: A.經(jīng)所述第三循環(huán)泵(13)、第十三電磁閥(15)、所述高氫氣平衡壓儲氫合金反應器(2)、重返回到所述熱水器(3)中； B.經(jīng)第三循環(huán)泵(13)、第十二電磁閥(20)、低氫氣平衡壓儲氫合金反應器(1)、重返回到所述熱水器(3)中； 所述控制單元(5)與所述溫度傳感器(6)相連，對所述第零至第十三電磁閥、所述第零循環(huán)泵或風機(21)、第零循環(huán)泵或風機(26)、第二循環(huán)泵(11)、第三循環(huán)泵(13)、所述增壓泵(10)的開閉或啟停進行控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱回收循環(huán)管路熱電熱水供應系統(tǒng)，其特征在于:所述余熱流體可以是煙氣、廢棄蒸汽、冷卻水等三種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的余熱回收循環(huán)管路熱電熱水供應系統(tǒng)，其特征在于:所述煙氣溫度范圍在50-300°C之間，所述廢棄蒸汽溫度大于50°C，所述冷卻水溫度大于30°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的余熱回收循環(huán)管路熱電熱水供應系統(tǒng)，其特征在于:所述工質(zhì)管路中的工質(zhì)流體為可以為HFC-134a、HFC_152a或HF0_1234yf有機工質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的余熱回收循環(huán)管路熱電熱水供應系統(tǒng)，其特征在于:所述工質(zhì)管路中的工質(zhì)流體為C02無機工質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的余熱回收循環(huán)管路熱電熱水供應系統(tǒng)，其特征在于:所述低氫氣平衡壓儲氫合金反應器(I)和所述高氫氣平衡壓儲氫合金反應器(2)兩端有所述余熱流體的進出口，兩端有所述冷卻流體的進出口，兩端有所述熱水器(3)中的水流體的進出口，且上述進出口互相獨立。
7.如權(quán)利要求1-6任一項所述的余熱回收循環(huán)管路熱電熱水供應系統(tǒng)，其運行方法可選擇性的進行如下三種操作: 操作一:步驟A:開始工作時，所述低氫氣平衡壓儲氫合金反應器(I)的氫氣處于飽和，當所述溫度傳感器(6)檢測到所述余熱流體溫度處于高溫區(qū)間范圍:在所述控制單元(5)的控制下，同時啟動所述第一循環(huán)泵或風機(21)、所述第九電磁閥(12)打開、啟動所述第二循環(huán)泵(11)、啟動所述增壓泵(10)、啟動所述第零循環(huán)泵或風機(26)、所述第十電磁閥(19)打開、所述第二電磁閥(24)打開、所述第三電磁閥(29)打開、啟動所述抽氣泵(28)、所述第十三電磁閥(15)打開、啟動所述第三循環(huán)泵(13)，其余的電磁閥均關(guān)閉； 步驟B:當所述高氫氣平衡壓儲氫合金反應器(2)的氫氣飽和后，所述控制單元(5)關(guān)閉所述抽氣泵(28)、所述第零電磁閥(4)打開、所述第五電磁閥(18)打開、所述第十一電磁閥(16)打開、所述第三電磁閥(29)仍打開、所述第十二電磁閥(20)打開、所述第一循環(huán)泵或風機(21)和所述第二循環(huán)泵(11)和所述第三循環(huán)泵(13)和所述第零循環(huán)泵或風機(26)以及所述增壓泵(10)仍運轉(zhuǎn)，其余電磁閥均關(guān)閉； 當所述低氫氣平衡壓儲氫合金反應器(I)的氫氣飽和后，由上述B步驟轉(zhuǎn)入上述A步驟，如此反復進行； 操作二:步驟C:開始工作時，所述低氫氣平衡壓儲氫合金反應器(I)的氫氣處于飽和，在所述控制單元(5)的控制下，同時啟動所述第一循環(huán)泵或風機(21)、所述第六電磁閥(14)打開、所述第七電磁閥(27)打開、所述第二電磁閥(24)打開、啟動所述抽氣泵(28)、所述第十三電磁閥(15)打開、啟動所述第三循環(huán)泵(13)、所述第八電磁閥(23)打開，其余電磁閥或泵或風機均關(guān)閉； 步驟D:當所述高氫氣平衡壓儲氫合金反應器(2)的氫氣飽和后，所述控制單元(5)關(guān)閉所述抽氣泵(28)、所述第零電磁閥(4)打開、所述第一循環(huán)泵或風機(21)和所述第三循環(huán)泵(13)繼續(xù)運轉(zhuǎn)、所述第六電磁閥(14)仍打開、所述第七電磁閥(27)仍打開、所述第五電磁閥(18)打開、所述第十二電磁閥(20)打開、所述第八電磁閥(23)仍打開，其余電磁閥或泵或風機均關(guān)閉； 當所述低氫氣平衡壓儲氫合金反應器(I)的氫氣飽和后，由上述D步驟轉(zhuǎn)入上述C步驟，如此反復進行； 操作三:步驟E:開始工作時，所述低氫氣平衡壓儲氫合金反應器(I)的氫氣處于飽和，當所述溫度傳感器(6)檢測到所述余熱流體溫度處于低溫區(qū)間范圍，在所述控制單元(5)的控制下，啟動所述抽氣泵(28)、所述第一循環(huán)泵或風機(21)打開、所述第一電磁閥(22)、所述第二電磁閥(24)打開、所述第三電磁閥(29)打開、啟動所述第三循環(huán)泵(13)、所述第十三電磁閥(15)打開，其余電磁閥或泵或風機均關(guān)閉； 步驟F:當所述高氫氣平衡壓儲氫合金反應器(2)的氫氣飽和后，所述控制單元(5)關(guān)閉所述抽氣泵(28 )、所述第零電磁閥(4 )打開、所述第四電磁閥(17 )打開、所述第五電磁閥(18)打開、所述第十二電磁閥(20)，所述第三電磁閥(29)仍打開、所述第一循環(huán)泵或風機(21)和所述第三循環(huán)泵(13)繼續(xù)運轉(zhuǎn)，其余電磁閥或泵或風機均關(guān)閉； 當所述低氫氣平衡壓儲氫合金反應器(I)的氫氣飽和后，由上述F步驟轉(zhuǎn)入上述E步驟，如此反復進行； 其中:操作一到操作三的順序可以互換。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的運行方法，其特征還在于:所述操作二還可以采取以下方法操作運行: 步驟G:開始工作時，所述低氫氣平衡壓儲氫合金反應器(I)的氫氣處于飽和，當所述溫度傳感器(6)檢測到所述余熱流體溫度處于中溫區(qū)間范圍，在所述控制單元(5)的控制下，同時啟動所述第一循環(huán)泵或風機(21)、啟動所述第二循環(huán)泵(11)、所述第九電磁閥(12)打開、啟動所述第零循環(huán)泵(26)、所述第七電磁閥(27)打開、所述第二電磁閥(24)打開、啟動所述抽氣泵(28)、所述第十三電磁閥(15)打開、啟動所述第三循環(huán)泵(13)、所述第八電磁閥(23)打開、所述第十電磁閥(19)打開，其余電磁閥或泵或風機均關(guān)閉； 步驟H:當所述高氫氣平衡壓儲氫合金反應器(2)的氫氣飽和后，所述控制單元(5)關(guān)閉所述抽氣泵(28)、所述第零電磁閥(4)打開、所述第一循環(huán)風機(21)和所述第二循環(huán)泵(11)、所述第三循環(huán)泵(13)以及所述第零循環(huán)泵或風機(26)繼續(xù)運轉(zhuǎn)、所述第九電磁閥(12)打開、所述第七電磁閥(27)打開、所述第五電磁閥(18)打開、所述第十二電磁閥(20)打開、所述第八電磁閥(23)仍打開、所述第十一電磁閥(16)打開，其余電磁閥或泵或風機均關(guān)閉； 當所述低氫氣平衡壓儲氫合金反應器(I)的氫氣飽和后，由上述H步驟轉(zhuǎn)入上述G步驟，如此反復進行。
【文檔編號】F24H1/00GK104456914SQ201410639877
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】司紅康 申請人:司紅康