一、技術名稱：煙氣源熱泵供熱節(jié)能技術
二、技術所屬范圍及適用范圍
能源動力系統(tǒng)節(jié)能減排技術，適用于燃氣鍋爐(直燃機)供熱及熱水的醫(yī)院、學校、賓館、飯店、寫字樓、游泳池以及工業(yè)生產的食品加工、飲料生產、金屬表面處理、汽車涂裝生產線等高耗能行業(yè)。
三、與該技術相關的能耗及碳排放現(xiàn)狀
目前現(xiàn)狀燃氣鍋爐(直燃機)煙氣排放溫度較高，天然氣的熱能有15%以上熱能從煙筒排放，造成能源的浪費和環(huán)境的污染，其釋放的水汽加劇了北京地區(qū)霧霾的形成。
四、技術內容
1.技術原理
采用三級降溫兩級換熱的熱能梯級利用方式，利用汽水換熱器和煙氣源熱泵將煙氣中的熱能(顯熱和潛熱)全部回收利用。
2.關鍵技術
(1)煙氣源熱泵技術，利用氣源熱泵吸收低品位熱能的特點，將氣源熱泵引入煙氣余熱回收領域，將煙氣中的低品位熱能回收利用，創(chuàng)造了氣源熱泵的新品種;
(2)混合降溫技術，利用低溫煙氣做熱能的載體進行換熱，使氣源熱泵獲得高效而穩(wěn)定的運行條件;
(3)采用整體鍍膜技術解決熱泵蒸發(fā)器在煙氣酸性冷凝水中的設備腐蝕問題。
3.工藝流程
采用三級降溫兩級換熱的工藝流程，將燃氣鍋爐煙氣中的熱能梯級回收利用，特別是利用氣源熱泵吸收低品位熱能特點，將30℃以下的煙氣中的潛熱回收，使低品位的熱能提升至可用的高品位熱能來供暖或供應熱水，實現(xiàn)了煙氣中的熱能全熱(顯熱和潛熱)回收，有效地解決了空氣源熱泵冬季運行低效和結霜的難題。
第一級降溫、換熱是將120℃的煙氣通過氣-水換熱器降至60℃，水溫提升6-7℃;第二級降溫是通過混合降溫器將煙氣從60℃降到30℃;第三級降溫、換熱是通過煙氣源熱泵將煙氣降到15±5℃后排放，水溫提升6-7℃。三級降溫煙道串聯(lián)連接，二級換熱的熱水管道由串聯(lián)和并聯(lián)組成多種運行工況。在煙氣降溫過程中，大部分水蒸氣凝結成水，吸收煙氣中的部分氮氧化物，實現(xiàn)了節(jié)能減排。
五、主要技術指標
1.可將燃氣鍋爐的排煙溫度從120℃降到15±5℃，天然氣的熱能(顯熱和潛熱)全利用?？苫厥绽缅仩t負荷的10%以上的熱能。
2.在設計工況(煙氣溫度120℃)時，消耗1kWh電(860kcal，電費0.89元)，可回收相當于7.9kWh電(6794kcal，電費2.544元)的熱能，可以節(jié)約0.79m3天然氣(價值2.544元)。
3.設計工況(煙氣溫度120℃)時，煙氣源熱泵系統(tǒng)加熱的電費成本為41.52元，比燃氣鍋爐加熱的成本(每吉焦105.84元)降低60%。
4.系統(tǒng)綜合能效比：
(1)煙氣溫度150℃以上，系統(tǒng)能效比為8以上;
(2)煙氣溫度120℃以上，系統(tǒng)能效比為7以上;
(3)煙氣溫度100℃以上，系統(tǒng)能效比6以上;
(4)煙氣溫度80℃以上，系統(tǒng)能效比為5以上
5.單純采暖鍋爐的煙氣余熱回收，其節(jié)約的天然氣費用可在3.5-4年內收回投資。既有采暖又有生活熱水的鍋爐余熱回收，節(jié)約的燃氣費可在2年內收回投資。
六、技術鑒定、獲獎情況及應用現(xiàn)狀
1.技術鑒定及獲獎情況
2008年12月，申請發(fā)明專利，2012年4月獲得專利權;2011年3月，經北京節(jié)能環(huán)保中心檢測報告，系統(tǒng)能效比為6.53;2011年3月通過，北京機械工程學會組織專家鑒定，結論為：該技術實現(xiàn)了多種節(jié)能技術的綜合運用，集成系統(tǒng)達到了國內領先水平;2012年3月，北京市節(jié)能技術檢測中心檢測，系統(tǒng)能效比7.91;2012年和2014年兩次列入北京市發(fā)改委頒布的《北京市節(jié)能低碳技術產品推薦目錄》;2014年6月，列入北京市科委的《北京地區(qū)大氣污染防治技術和產品目錄》;2015年10月，列入國管局《公共機構節(jié)能節(jié)水技術產品參考目錄目錄(2015)》
2.目前技術應用現(xiàn)狀及產業(yè)化發(fā)展情況
2011年以來，先后在北京交通大學、國家住建部、國家安監(jiān)總局、煤礦文工團、中國國際貨運航空公司、浙江義務仙華溫泉度假村建成煙氣余熱回收項目，取得較好的節(jié)能減排效果。
2015年，正在設計、招標的項目：北京公安大學團河校區(qū)、國家工信部、國家自然基金委員會、中醫(yī)藥大學、國管局東壩中心鍋爐房節(jié)能改造項目。
目前，本技術的產品已形成產業(yè)鏈，一級換熱器和混合降溫器由北京市京建盛業(yè)環(huán)?？萍及l(fā)展公司生產，煙氣源熱泵由廣東芬尼克茲節(jié)能設備公司生產，以上均具備一定生產規(guī)模。
七、推廣前景及節(jié)能減排潛力
這項技術的研發(fā)成功，是燃氣鍋爐煙氣余熱回收技術的一個重大突破，既實現(xiàn)了天然氣煙氣余熱的全部利用，節(jié)約10%以上的天然氣消耗，也為北方地區(qū)推廣空氣源熱泵開辟了新的途徑，同時還收到了節(jié)水和減排的效果。目前該技術推廣比例不足1%，未來5年在行業(yè)內的推廣比例將達到3%，預計總投入5億元，可形成節(jié)能潛力約10萬tce/a，碳減排能力約24萬tCO2/a。
