專利名稱：一種回收電廠開式循環(huán)水余熱的供熱系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種回收電廠開式循環(huán)水余熱的供熱系統(tǒng)，特別是一種減少甚至避免電廠汽輪機冷端損失的節(jié)能技術。
背景技術：
近年來，隨著社會的日益發(fā)展與進步，國家對資源節(jié)約、環(huán)境保護、能源綜合利用等方面的要求逐步提高?！吨腥A人民共和國國民經濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要》明確提出“單位國內生產總值能源消耗降低16%，單位國內生產總值二氧化碳排放降低17%，主要污染物排放總量顯著減少……”的節(jié)能減排目標，這就要求各火力發(fā)電企業(yè)積極采用各種新型節(jié)能技術，大力推進節(jié)能降耗，提高能源利用效率。 火力發(fā)電廠的汽輪機乏汽一般通過開式循環(huán)冷卻或閉式循環(huán)冷卻的方式直接排放掉，這形成巨大的冷端損失。一個典型的300麗亞臨界純凝機組能量利用率約為38%，通過冷凝廢熱排放掉的熱量約占45% ;采用抽汽供熱后機組的能量利用率提升至60%，仍有20%的冷凝廢熱被排放掉，這部分熱量的特點是品位低且集中，但難以直接利用。若能高效回收利用這部分能量，對提高電廠能源利用率、降低機組供電煤耗、增加供熱面積，提升企業(yè)競爭力等都將起重大作用。采用開式循環(huán)冷卻的火電廠一般建在河邊或海邊。如圖I所示，來自江水或海水的冷卻水通過攔污柵及鋼閘門等進行簡單過濾后，經循環(huán)水泵5升壓輸送至凝汽器4，在凝汽器4內充分吸收汽輪機2低壓缸排出的乏汽余熱后，升溫進入虹吸井6，最后從虹吸井6排放到附近江水或海水里。當前已有采用吸收式熱泵回收濕冷閉式循環(huán)或空冷的低溫余熱利用的專利及相關研究，但針對開式循環(huán)低溫余熱回收的研究還剛剛起步。若能采用吸收式熱泵回收利用開式循環(huán)水所帶走的低溫余熱，不僅能提高電廠一次能源利用率，還能為電廠帶來較大的供熱收益，緩解電廠供熱緊張局面。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種結構設計合理、回收效率高、節(jié)能環(huán)保、運行穩(wěn)定、容易實現(xiàn)的回收電廠開式循環(huán)水余熱的供熱系統(tǒng)。本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案是該回收電廠開式循環(huán)水余熱的供熱系統(tǒng)，包括電站鍋爐、汽輪機、發(fā)電機、凝汽器，汽輪機分別通過管路與電站鍋爐、發(fā)電機、凝汽器相連，所述凝汽器與汽輪機的低壓缸排汽端相連，其結構特點是還設置有吸收式熱泵和汽水換熱器，所述的吸收式熱泵分別通過管路與汽輪機的采暖抽汽端、凝汽器相連，所述汽水換熱器的一端通過管路與汽輪機的低壓缸排汽端相連，所述汽水換熱器的另一端通過管路與吸收式熱泵的熱水供應端相連。汽輪機抽汽作為吸收式熱泵的驅動熱源，開式循環(huán)冷卻水余熱作為低溫熱源，一次熱網(wǎng)水加熱后作為中溫熱源輸出，并根據(jù)電廠供暖實際需求考慮采用汽水加熱器對一次熱網(wǎng)水進一步加熱，有效的利用了原來浪費掉的余熱，使低品位的熱能得到了有效的利用，提高電廠能源利用率、降低機組供電煤耗，增加供熱面積。本實用新型還設置有水水換熱器，所述的水水換熱器與凝汽器相連，所述水水換熱器與吸收式熱泵并聯(lián)。本實用新型還設置有水水換熱器，所述的吸收式熱泵通過水水換熱器與凝汽器相連。若處于供暖季初末期·，吸收式熱泵不能回收循環(huán)水全部余熱，若開式循環(huán)中存在江水或海水水質較差，直接進入熱泵系統(tǒng)可能會導致?lián)Q熱管出現(xiàn)微生物快速繁殖而堵塞等現(xiàn)象。增加了水水換熱器后，可保證流經凝汽器、吸收式熱泵以及水水換熱器的循環(huán)水形成閉式循環(huán)，有效避免了因循環(huán)水水質不好而帶來的各類問題。本實用新型所述吸收式熱泵為單效型吸收式熱泵或雙效型吸收式熱泵。吸收式熱泵可以是單套或多套，可以根據(jù)具體情況靈活確定。本實用新型所述水水換熱器的管路上設置有調節(jié)閥。這樣可使流經的循環(huán)水流量在供暖季初末期和高寒期根據(jù)需要靈活變動。實現(xiàn)了流經吸收式熱泵和水水換熱器的循環(huán)水流量之和與進出凝汽器的循環(huán)水量相等。本實用新型同現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點及效果本實用新型的技術實施后，可較好地回收低品位的開式循環(huán)水余熱用于供熱，大幅提高了電廠供熱能力、供熱安全裕量及可靠性。本技術所提及的新型供熱系統(tǒng)，只在供暖季運行；非供暖季將關閉汽輪機抽汽、吸收式熱泵以及熱網(wǎng)側相關設備，即令機組變?yōu)榧兡龣C組，也即新系統(tǒng)可與原電廠系統(tǒng)實現(xiàn)快速無縫切換。

圖I為本實用新型背景技術的結構示意圖。圖2為本實用新型實施例I的結構示意圖。圖3為本實用新型實施例2的結構示意圖。圖4為本實用新型實施例3的結構示意圖。標號說明電站鍋爐I、汽輪機2、發(fā)電機3、凝汽器4、循環(huán)水泵5、虹吸井6、吸收式熱泵7、汽水換熱器8、水水換熱器9。
具體實施方式
下面結合實施例對本實用新型做進一步的詳細說明，以下實施例是對本實用新型的解釋而本實用新型并不局限于以下實施例。實施例I :如圖2所示，本實施例由電站鍋爐I、汽輪機2、發(fā)電機3、凝汽器4、吸收式熱泵7、汽水換熱器8以及與各設備相連接的管路組成。吸收式熱泵7將流經凝汽器4的開式循環(huán)水熱量全部回收，形成閉式循環(huán)。電站鍋爐I出來的高溫高壓蒸汽進入汽輪機2膨脹做功，通過發(fā)電機3轉換為電能后輸出。汽輪機2原有的采暖抽汽端(可能也有工業(yè)抽汽，視具體情況而定)一部分進入吸收式熱泵7作為驅動熱源，另一部分進入汽水換熱器8以對吸收式熱泵7出口的一次熱網(wǎng)水進行再次加熱。汽輪機2低壓缸排汽在凝汽器4內與循環(huán)冷卻水進行充分換熱冷卻為凝水后送回電站鍋爐I。在此實施例中，進入凝汽器4的開式循環(huán)水余熱全部被吸收式熱泵7回收，形成閉式循環(huán)，即從凝汽器4吸熱升溫后的開式循環(huán)水直接進入吸收式熱泵7的蒸發(fā)器，經放熱后從吸收式熱泵7出來，再回到凝汽器4吸熱，如此形成閉式循環(huán)，而不再通過循環(huán)水泵5和虹吸井6以及江水(海水)的開式循環(huán)。吸收式熱泵7的驅動熱源來自汽輪機2的抽汽，低溫熱源來自流經凝汽器4的開式循環(huán)水，最終將流入熱泵的一次熱網(wǎng)水加熱到80°C左右輸出。汽水換熱器8與汽輪機2抽汽和吸收式熱泵7相連，主要目的是將出吸收式熱泵7的一次熱網(wǎng)水進行再次加熱輸出。實施例2 :若處于供暖季初末期，吸收式熱泵7不能回收循環(huán)水全部余熱，若開式循環(huán)中存在江水(海水)水質較差，直接進入吸收式熱泵7可能會導致?lián)Q熱管出現(xiàn)微生物快速繁殖而堵塞等現(xiàn)象，此時需對循環(huán)水水質進行必要的加藥處理，并盡可能地將流經凝汽器4的循環(huán)水形成閉式循環(huán)。如圖3所示，本實施例由電站鍋爐I、汽輪機2、發(fā)電機3、凝汽器4、吸收式熱泵7、汽水換熱器8、水水換熱器9組成。與實施例I相比，增加了與吸收式熱泵7并聯(lián)的水水換熱器9，其目的是在供暖初末寒期時，將流經凝汽器4的不能全部被吸收式熱泵7吸取的循環(huán)水余熱帶走。增加了水水換熱器9后，可保證流經凝汽器4、吸收式熱泵7以及水水換熱器9的循環(huán)水形成閉式循環(huán)，有效避免了因循環(huán)水水質不好而帶來的各類問題。水水換熱器9 一側走循環(huán)水,另一側走江水(海水)。流經吸收式熱泵7和水水換 熱器9的循環(huán)水流量之和與進出凝汽器4的循環(huán)水量應相等。此外在水水換熱器9的管路上安裝了相應的調節(jié)閥，這樣可使流經的循環(huán)水流量在供暖季初末期和高寒期根據(jù)需要靈活變動。實施例3 :與實施例2相比，本實施例將水水換熱器9與吸收式熱泵7串聯(lián)運行，從吸收式熱泵7流出的已降低到一定溫度的循環(huán)水被引入到水水換熱器9中與江水(海水)進行換熱，通過江水(海水)帶走吸收式熱泵7無法回收的循環(huán)水余熱，最后循環(huán)水再進入凝汽器，形成閉式循環(huán)。流經吸收式熱泵7、水水換熱器9和凝汽器4的循環(huán)水流量相等。上述實施例中所述的吸收式熱泵可以是單套或多套，可以是單效型吸收式熱泵、雙效型吸收式熱泵等。此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同。凡依本實用新型專利構思所述的構造、特征及原理所做的等效或簡單變化，均包括于本實用新型專利的保護范圍內。本實用新型所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本實用新型的結構或者超越本權利要求書所定義的范圍，均應屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種回收電廠開式循環(huán)水余熱的供熱系統(tǒng)，包括電站鍋爐、汽輪機、發(fā)電機、凝汽器，汽輪機分別通過管路與電站鍋爐、發(fā)電機、凝汽器相連，所述凝汽器與汽輪機的低壓缸排汽端相連，其特征是還設置有吸收式熱泵和汽水換熱器，所述的吸收式熱泵分別通過管路與汽輪機的采暖抽汽端、凝汽器相連，所述汽水換熱器的一端通過管路與汽輪機的低壓缸排汽端相連，所述汽水換熱器的另一端通過管路與吸收式熱泵的熱水供應端相連。
2.根據(jù)權利要求I所述的回收電廠開式循環(huán)水余熱的供熱系統(tǒng)，其特征是還設置有水水換熱器，所述的水水換熱器與凝汽器相連，所述水水換熱器與吸收式熱泵并聯(lián)。
3.根據(jù)權利要求I所述的回收電廠開式循環(huán)水余熱的供熱系統(tǒng)，其特征是還設置有水水換熱器，所述的吸收式熱泵通過水水換熱器與凝汽器相連。
4.根據(jù)權利要求1、2或3所述的回收電廠開式循環(huán)水余熱的供熱系統(tǒng)，其特征是所述吸收式熱泵為單效型吸收式熱泵或雙效型吸收式熱泵。
5.根據(jù)權利要求2或3所述的回收電廠開式循環(huán)水余熱的供熱系統(tǒng)，其特征是所述水水換熱器的管路上設置有調節(jié)閥。
專利摘要本實用新型涉及一種回收電廠開式循環(huán)水余熱的供熱系統(tǒng)，特別是一種減少甚至避免電廠汽輪機冷端損失的節(jié)能技術。該回收電廠開式循環(huán)水余熱的供熱系統(tǒng)，包括電站鍋爐、汽輪機、發(fā)電機、凝汽器，汽輪機分別通過管路與電站鍋爐、發(fā)電機、凝汽器相連，凝汽器與汽輪機的低壓缸排汽端相連，還設置有吸收式熱泵和汽水換熱器，吸收式熱泵分別通過管路與汽輪機的采暖抽汽端、凝汽器相連，汽水換熱器的一端通過管路與汽輪機的低壓缸排汽端相連，汽水換熱器的另一端通過管路與吸收式熱泵的熱水供應端相連。本實用新型具有結構設計合理、回收效率高、節(jié)能環(huán)保、運行穩(wěn)定、容易實現(xiàn)的優(yōu)點。
文檔編號F24D3/18GK202769778SQ201220278459
公開日2013年3月6日 申請日期2012年6月14日 優(yōu)先權日2012年6月14日
發(fā)明者孫士恩, 何曉紅, 常浩, 周崇波, 鄭立軍, 俞聰, 馮亦武, 趙明德, 舒斌 申請人:華電電力科學研究院