專利名稱：高效回收電站汽輪機(jī)排汽余熱熱電聯(lián)供供熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種回收電站汽輪機(jī)排汽余熱熱電聯(lián)供供熱系統(tǒng)。用于回收電站汽輪機(jī)排汽余熱。屬供熱設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國(guó)冬季采暖、城市集中供熱、生產(chǎn)工藝集中供熱等熱水管網(wǎng)在很多情況下采用熱電廠熱電聯(lián)供集中供熱模式。對(duì)于直接空冷機(jī)組的熱電廠，即使在供熱工況下，也有大量汽輪機(jī)發(fā)電后的低品位排汽余熱由于無(wú)法利用，通過(guò)空冷系統(tǒng)排放到大氣中，影響能源利用的綜合效率。如圖1所示，目前集中供熱熱水一般采用電廠汽輪機(jī)抽取的中壓蒸汽(一般為 (0. 2 1. 0)MPa)通過(guò)汽水換熱器直接加熱熱水集中供熱，汽輪機(jī)發(fā)電后的低品位排汽余熱無(wú)法利用。為了有效利用排汽余熱，目前還有一種方式如圖2所示，采用吸收式熱泵技術(shù)，通過(guò)汽輪機(jī)的抽汽(一般為(0. 2 1. 0)MPa)驅(qū)動(dòng)，直接提取低品位排汽冷凝熱，加熱集中供熱熱水，實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)排汽余熱提取，實(shí)現(xiàn)節(jié)能效益；另有一種方式如圖3所示，采用吸收式熱泵技術(shù)，通過(guò)汽輪機(jī)的抽汽(一般為0. 2 1. OMPa)驅(qū)動(dòng)，汽輪機(jī)排汽通過(guò)水冷凝汽換熱器加熱循環(huán)水，循環(huán)水進(jìn)入吸收式熱泵蒸發(fā)器放熱，實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)排汽余熱提取，實(shí)現(xiàn)節(jié)能效益。這兩種方式適合供熱水回水溫度在50°C左右的系統(tǒng)。對(duì)于回水溫度低于汽輪機(jī)排汽冷凝溫度的系統(tǒng)，直接采用吸收式熱泵技術(shù)升溫，經(jīng)濟(jì)性較差。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足，提供一種適合范圍廣、能更多回收電站低品位排汽冷凝熱、系統(tǒng)投資和運(yùn)行成本低的高效回收電站汽輪機(jī)排汽余熱熱電聯(lián)供供熱系統(tǒng)。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種高效回收電站汽輪機(jī)排汽余熱熱電聯(lián)供供熱系統(tǒng)，包括汽輪機(jī)、汽輪機(jī)排汽總管、直接空冷凝汽系統(tǒng)、用熱場(chǎng)所、熱水出水管路系統(tǒng)、 吸收式熱泵和熱水回水管路系統(tǒng)，所述吸收式熱泵包括蒸發(fā)器、吸收器、發(fā)生器和冷凝器， 其特點(diǎn)是將汽輪機(jī)排出的汽輪機(jī)排汽總管分成三路一路通過(guò)汽輪機(jī)排汽進(jìn)直接空冷凝汽管與直接空冷凝汽系統(tǒng)相連，一路通過(guò)汽輪機(jī)排汽進(jìn)回水預(yù)熱器管與回水預(yù)熱器相連， 另一路通過(guò)汽輪機(jī)排汽進(jìn)吸收式熱泵蒸發(fā)器管與吸收式熱泵的蒸發(fā)器相連；用熱場(chǎng)所回來(lái)的低溫?zé)崴ㄟ^(guò)熱水回水管路系統(tǒng)與回水預(yù)熱器相連，自回水預(yù)熱器出來(lái)的熱水通過(guò)回水預(yù)熱后進(jìn)吸收式熱泵吸收器管與吸收式熱泵的吸收器相連，自吸收式熱泵的冷凝器出來(lái)的高溫?zé)崴ㄟ^(guò)熱水出水管路系統(tǒng)與用熱場(chǎng)所相連。本實(shí)用新型高效回收電站汽輪機(jī)排汽余熱熱電聯(lián)供供熱系統(tǒng)，在所述吸收式熱泵熱水出口增設(shè)一再加熱器。自用熱場(chǎng)所回來(lái)的低溫?zé)崴ㄟ^(guò)熱水回水管路系統(tǒng)先進(jìn)入回水預(yù)熱器預(yù)熱，再進(jìn)入吸收式熱泵的吸收器和冷凝器升溫，需要熱水溫度更高時(shí)熱水還可進(jìn)入再加熱器進(jìn)一步
3升溫，然后進(jìn)入供熱熱水管網(wǎng)至用熱場(chǎng)所。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型將吸收式熱泵和回水預(yù)熱器有機(jī)的結(jié)合使用，通過(guò)回水預(yù)熱器將部分汽輪機(jī)排汽冷凝熱傳遞給回水溫度較低的供熱水，使回水溫度升高，再采用吸收式熱泵技術(shù)，利用汽輪機(jī)的抽汽(一般(0. 2 1. 0)MPa)蒸汽驅(qū)動(dòng)，電站汽輪機(jī)排出低壓蒸汽直接通過(guò)管道進(jìn)入吸收式熱泵蒸發(fā)器換熱管內(nèi)冷凝，回收排汽冷凝熱，共同為生產(chǎn)工藝和生活提供集中供熱熱水，汽輪機(jī)排汽冷凝熱得到雙重回收利用，真正提高了熱電聯(lián)供集中供熱系統(tǒng)綜合能源利用效率。實(shí)現(xiàn)節(jié)能、減排等經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

圖1為以往通過(guò)汽水換熱器直接加熱熱水集中供熱系統(tǒng)示意圖。圖2為以往采用電廠汽輪機(jī)排汽直接進(jìn)入吸收式熱泵回收余熱的集中供熱系統(tǒng)示意圖。圖3為以往電廠汽輪機(jī)排汽采用水冷凝汽換熱器換熱后循環(huán)水進(jìn)入吸收式熱泵回收余熱的集中供熱系統(tǒng)示意圖。圖4為本實(shí)用新型高效回收電站汽輪機(jī)排汽余熱熱電聯(lián)供供熱系統(tǒng)示意圖。圖5為本實(shí)用新型帶再加熱器加熱供熱水的高效回收電站汽輪機(jī)排汽余熱熱電聯(lián)供供熱系統(tǒng)示意圖。圖中汽輪機(jī)1、汽輪機(jī)排汽總管2、直接空冷凝汽系統(tǒng)3、用熱場(chǎng)所4、熱水出水管路系統(tǒng) 5、汽水換熱器6-1、吸收式熱泵6-2、熱水回水管路系統(tǒng)7、汽輪機(jī)排汽進(jìn)直接空冷凝汽管 8、汽輪機(jī)排汽進(jìn)吸收式熱泵蒸發(fā)器管9、汽輪機(jī)排汽進(jìn)水冷凝汽換熱器管10、水冷凝汽換熱器11、循環(huán)水管路系統(tǒng)12、回水預(yù)熱后進(jìn)吸收式熱泵吸收器管13、蒸發(fā)器14、吸收器15、 發(fā)生器16、冷凝器17、回水預(yù)熱器18、汽輪機(jī)排汽進(jìn)回水預(yù)熱器管19、抽真空系統(tǒng)20、再加熱器21、電站鍋爐22。
具體實(shí)施方式
方案一如圖4所示為本實(shí)用新型高效回收電站汽輪機(jī)排汽余熱熱電聯(lián)供供熱系統(tǒng)示意圖。它是由汽輪機(jī)1、汽輪機(jī)排汽總管2、直接空冷凝汽系統(tǒng)3、用熱場(chǎng)所4、熱水出水管路系統(tǒng)5、吸收式熱泵6-2、熱水回水管路系統(tǒng)7、汽輪機(jī)排汽進(jìn)直接空冷凝汽管8、汽輪機(jī)排汽進(jìn)吸收式熱泵蒸發(fā)器管9、回水預(yù)熱后進(jìn)吸收式熱泵吸收器管13、回水預(yù)熱器18、汽輪機(jī)排汽進(jìn)回水預(yù)熱器管19、抽真空系統(tǒng)20、及相連接的管路、閥門(mén)和控制系統(tǒng)(圖中未示出)等構(gòu)成。所述吸收式熱泵6-2由蒸發(fā)器14、吸收器15、發(fā)生器16和冷凝器17組成。其特點(diǎn)是將汽輪機(jī)1排出的汽輪機(jī)排汽總管2分成三路，一路通過(guò)汽輪機(jī)排汽進(jìn)直接空冷凝汽管8 與直接空冷凝汽系統(tǒng)3相連，一路通過(guò)汽輪機(jī)排汽進(jìn)回水預(yù)熱器管19與回水預(yù)熱器18相連，另一路通過(guò)汽輪機(jī)排汽進(jìn)吸收式熱泵蒸發(fā)器管9與吸收式熱泵6-2的蒸發(fā)器14相連； 用熱場(chǎng)所4回來(lái)的低溫?zé)崴ㄟ^(guò)熱水回水管路系統(tǒng)7與回水預(yù)熱器18相連，自回水預(yù)熱器 18出來(lái)的熱水通過(guò)回水預(yù)熱后進(jìn)吸收式熱泵吸收器管13與吸收式熱泵6-2的吸收器15相連，自吸收式熱泵6-2的冷凝器17出來(lái)的高溫?zé)崴ㄟ^(guò)熱水出水管路系統(tǒng)5與用熱場(chǎng)所4 相連。在供熱工況運(yùn)行時(shí)，自用熱場(chǎng)所回來(lái)的低溫?zé)崴冗M(jìn)入回水預(yù)熱器18大量吸收汽輪機(jī)排汽冷凝熱后升溫，再通過(guò)回水預(yù)熱后進(jìn)吸收式熱泵吸收器管13進(jìn)入吸收式熱泵6-2的吸收器15 ；吸收式熱泵6-2用汽輪機(jī)抽汽(一般為(0. 2 1. 0) MPa)的蒸汽作為驅(qū)動(dòng)熱源進(jìn)入發(fā)生器16放熱。汽輪機(jī)排汽通過(guò)汽輪機(jī)排汽進(jìn)吸收式熱泵蒸發(fā)器管9進(jìn)入吸收式熱泵6-2的蒸發(fā)器14的換熱管內(nèi)凝結(jié)，提取汽輪機(jī)排汽冷凝熱，通過(guò)吸收式熱泵系統(tǒng)加熱吸收器15和冷凝器17的熱水，實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)排汽余熱高效回收利用，為生產(chǎn)工藝和生活提供集中供熱熱水。無(wú)法全部利用的剩余低壓蒸汽進(jìn)入直接空冷凝汽系統(tǒng)3冷卻。在實(shí)際供熱運(yùn)行過(guò)程中為了更好適應(yīng)空冷負(fù)荷調(diào)節(jié)和防凍問(wèn)題，需要考慮在空冷系統(tǒng)的列間設(shè)置自動(dòng)隔離閥，根據(jù)汽輪機(jī)背壓情況、回水預(yù)熱器和吸收式熱泵與空冷器負(fù)荷比例情況通過(guò)閥門(mén)的開(kāi)關(guān)自動(dòng)調(diào)整空冷的有效換熱面積，并通過(guò)空冷的風(fēng)機(jī)開(kāi)停和變速自動(dòng)調(diào)節(jié)空冷負(fù)荷，使之和回水預(yù)熱器及吸收式熱泵冷凝熱提取負(fù)荷相匹配，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。在非供熱運(yùn)行時(shí)，回水預(yù)熱器和吸收式熱泵不工作，將系統(tǒng)中的水排放干凈，此時(shí)汽輪機(jī)排汽全部通過(guò)直接空冷凝汽系統(tǒng)冷卻。方案二如圖5所示為帶再加熱器加熱供熱水的高效回收電站汽輪機(jī)排汽余熱熱電聯(lián)供供熱系統(tǒng)示意圖，在方案一的基礎(chǔ)上，吸收式熱泵熱水出口增設(shè)一再加熱器21，通過(guò)汽輪機(jī)抽汽(可和吸收式熱泵采用同一壓力蒸汽(圖示為同一路)也可以采用不同壓力)進(jìn)一步加熱提升熱泵出口的熱水溫度。適合于對(duì)供熱水出水溫度要求高的場(chǎng)所，吸收式熱泵無(wú)法滿足最終供熱水溫度要求，再通過(guò)蒸汽直接加熱升溫。以上高效回收電站汽輪機(jī)排汽余熱熱電聯(lián)供供熱系統(tǒng)的方案中回水預(yù)熱器和吸收式熱泵及再加熱器可以是單套或多套。吸收式熱泵可以是單效型吸收式熱泵、雙效型吸收式熱泵或兩級(jí)型吸收式熱泵。
權(quán)利要求1.一種高效回收電站汽輪機(jī)排汽余熱熱電聯(lián)供供熱系統(tǒng)，包括汽輪機(jī)(1)、汽輪機(jī)排汽總管(2)、直接空冷凝汽系統(tǒng)(3)、用熱場(chǎng)所(4)、熱水出水管路系統(tǒng)(5)、吸收式熱泵 (6-2)和熱水回水管路系統(tǒng)(7)，所述吸收式熱泵(6-2)包括蒸發(fā)器(14)、吸收器(15)、發(fā)生器(16)和冷凝器(17)，其特征在于將汽輪機(jī)(1)排出的汽輪機(jī)排汽總管(2)分成三路一路通過(guò)汽輪機(jī)排汽進(jìn)直接空冷凝汽管(8)與直接空冷凝汽系統(tǒng)(3)相連，一路通過(guò)汽輪機(jī)排汽進(jìn)回水預(yù)熱器管(19)與回水預(yù)熱器(18)相連，另一路通過(guò)汽輪機(jī)排汽進(jìn)吸收式熱泵蒸發(fā)器管(9)與吸收式熱泵(6-2)的蒸發(fā)器(14)相連；用熱場(chǎng)所(4)回來(lái)的低溫?zé)崴ㄟ^(guò)熱水回水管路系統(tǒng)(7)與回水預(yù)熱器(18)相連，自回水預(yù)熱器(18)出來(lái)的熱水通過(guò)回水預(yù)熱后進(jìn)吸收式熱泵吸收器管(13)與吸收式熱泵(6-2)的吸收器(15)相連，自吸收式熱泵 (6-2)的冷凝器(17)出來(lái)的高溫?zé)崴ㄟ^(guò)熱水出水管路系統(tǒng)(5)與用熱場(chǎng)所(4)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效回收電站汽輪機(jī)排汽余熱熱電聯(lián)供供熱系統(tǒng)，其特征在于在所述吸收式熱泵(6-2 )熱水出口增設(shè)一再加熱器(21)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效回收電站汽輪機(jī)排汽余熱熱電聯(lián)供供熱系統(tǒng)，其特征在于所述回水預(yù)熱器(18)和/或吸收式熱泵(6-2)是單套或多套。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高效回收電站汽輪機(jī)排汽余熱熱電聯(lián)供供熱系統(tǒng)，其特征在于所述再加熱器(21)是單套或多套。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、其中之一所述的一種高效回收電站汽輪機(jī)排汽余熱熱電聯(lián)供供熱系統(tǒng)，其特征在于所述吸收式熱泵(6-2)為單效型吸收式熱泵、雙效型吸收式熱泵或兩級(jí)型吸收式熱泵。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種高效回收電站汽輪機(jī)排汽余熱熱電聯(lián)供供熱系統(tǒng)，用于回收電站汽輪機(jī)排汽余熱。包括汽輪機(jī)(1)、汽輪機(jī)排汽總管(2)、直接空冷凝汽系統(tǒng)(3)、用熱場(chǎng)所(4)、熱水出水管路系統(tǒng)(5)、吸收式熱泵(6-2)和熱水回水管路系統(tǒng)(7)，將汽輪機(jī)(1)排出的汽輪機(jī)排汽總管(2)分成三路一路通過(guò)汽輪機(jī)排汽進(jìn)直接空冷凝汽管(8)與直接空冷凝汽系統(tǒng)(3)相連，一路通過(guò)汽輪機(jī)排汽進(jìn)回水預(yù)熱器管(19)與回水預(yù)熱器(18)相連，另一路通過(guò)汽輪機(jī)排汽進(jìn)吸收式熱泵蒸發(fā)器管(9)與吸收式熱泵(6-2)的蒸發(fā)器(14)相連。本實(shí)用新型高效回收利用電站低品位排汽冷凝熱，降低了供熱運(yùn)行成本，提高了能源利用率，也減少了大氣熱污染。
文檔編號(hào)F01K17/02GK202023600SQ201120096700
公開(kāi)日2011年11月2日 申請(qǐng)日期2011年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月6日
發(fā)明者江榮方, 王炎麗 申請(qǐng)人:雙良節(jié)能系統(tǒng)股份有限公司