传统小型燃煤锅炉对环境污染严重,是产生雾霾的主要原因之一。为了改善环境,以清洁燃料代替煤炭作为锅炉的新型燃料是主要措施之一。甲醇作为清洁燃烧的一种途径,它清洁环保的优势一直受到人们的青睐,然而甲醇锅炉排出的高温烟气存在余热浪费的现象。如果利用热泵技术回收烟气尾气的余热实现热泵与甲醇锅炉的联合供暖,可以在很大程度上提高清洁燃料的热利用率并且减少对环境的污染。因此,本文对热泵与甲醇锅炉的联合供暖系统进行了研究。本文首先对甲醇燃料的燃烧进行理论分析,得到燃料消耗量、空气消耗量、烟气量、喷嘴直径等参数,为数值模拟、锅炉结构设计及热泵配置提供了基础数据;其次,借助Chemkin软件对甲醇氧化反应进行敏感性分析,得到甲醇的详细氧化燃烧反应机理,将此机理作为甲醇锅炉数值模拟的燃烧反应机理;然后,利用Fluent软件对甲醇锅炉的燃烧过程进行数值模拟,研究了不同炉膛径长比对甲醇燃烧室的温度分布及甲醛污染物排放的影响,确定炉膛的最佳径长比;最后,对甲醇锅炉的燃烧特性进行实验研究并且通过甲醇的烟气余热回收量匹配了热泵装置。数值模拟结果表明炉膛最佳径长比为0.41时甲醇锅炉综合效果优;燃烧特性实验结果表明尾部带有烟气换热器的甲醇锅炉热效率可以提高11.55%;理论分析结果表明甲醇锅炉与热泵系统联合供暖后可以提高系统供暖能力17%左右。