專利名稱：一種乏汽余熱回收機組的制作方法
一種乏汽余熱回收機組技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于暖通空調(diào)領(lǐng)域，特別涉及一種乏汽余熱回收機組。
技術(shù)背景
目前，電廠汽輪機或工業(yè)生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量低溫低壓的乏汽，通過循環(huán)水 冷卻或空氣冷卻的方式直接將這部分乏汽的熱量排向大氣，白白浪費掉了。由于這部分 乏汽熱量品質(zhì)往往非常低，無法直接利用，對于乏汽循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，可以通過熱泵升 溫技術(shù)加以利用，但對于缺水地區(qū)，乏汽一般采用空氣冷卻方式，乏汽的體積流量非常 大并且壓力和溫度低，實際難以直接引出并加以利用，目前尚沒有直接回收利用這部分 乏汽余熱的先例。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是為了解決電廠汽輪機或工業(yè)生產(chǎn)排放的低溫乏汽余熱回收，產(chǎn)生 用于供熱的熱水，提供了一種乏汽余熱回收機組。
本發(fā)明的第一個技術(shù)方案為
乏汽余熱回收機組由吸收式熱泵2和凝汽器1組成，電廠汽輪機或工業(yè)生產(chǎn)排放 的低溫乏汽的乏汽管4與凝汽器乏汽側(cè)進口 13和熱泵乏汽側(cè)進口 18連接，凝汽器凝結(jié)水 出口 14和熱泵凝結(jié)水出口 19與冷凝水回收系統(tǒng)的回水管5連接；凝汽器熱水側(cè)進口 16 與熱水進水管6連接，凝汽器熱水側(cè)出口 17與熱泵熱水側(cè)進口 20連接，熱泵熱水側(cè)出口 21與熱水出水管7連接；熱泵高溫熱源側(cè)進口 22與高溫熱源的輸出口連接，熱泵高溫熱 源側(cè)出口 23與高溫熱源的回收口連接。輸入的乏汽同時進入凝汽器1和吸收式熱泵2的 蒸發(fā)器中，熱水依次流經(jīng)凝汽器1、吸收式熱泵2的吸收器和吸收式熱泵2的冷凝器被逐 級加熱，在凝汽器1中，乏汽和熱水之間換熱，熱水被加熱，被加熱的熱水流進吸收式 熱泵2中，吸收式熱泵2以高溫熱源作為驅(qū)動能源提取乏汽中的熱量進一步提升熱水溫 度；乏汽放熱冷凝成的凝結(jié)水后流出機組，經(jīng)回水管5被冷凝水回收系統(tǒng)回收。
所述吸收式熱泵2的高溫熱源為蒸汽、高溫熱水或高溫煙氣，作為吸收式熱泵 驅(qū)動熱源。
所述凝汽器2為管殼式換熱結(jié)構(gòu)熱交換器，熱水在換熱管內(nèi)流動，乏汽在凝汽 器的殼程流動與換熱管內(nèi)的熱水換熱。
低溫低壓的乏汽體積流量較大，為保證乏汽通過吸收式熱泵的蒸發(fā)器時流動順 暢，吸收式熱泵的蒸發(fā)器的換熱管需要合理布置以增大換熱管內(nèi)的流通面積，需采用沿 機組寬度方向水平布管或沿機組高度方向垂直布管的方式。
乏汽余熱回收機組直接將電廠汽輪機或工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生出的乏汽引入機組 內(nèi)部，回收其熱量，并產(chǎn)生出較高溫度的熱水，滿足供熱使用要求。
本發(fā)明的第二個技術(shù)方案為，凝汽器1和吸收式熱泵2的乏汽側(cè)為串接結(jié)構(gòu)，即 電廠汽輪機或工業(yè)生產(chǎn)排放的低溫乏汽的乏汽管4與凝汽器乏汽側(cè)進口 13連接，凝汽器3凝結(jié)水進入凝汽器熱井中，凝汽器凝結(jié)水出口 14與熱泵乏汽側(cè)進口 18連接，凝汽器中未 凝結(jié)的乏汽進入熱泵中，熱泵凝結(jié)水出口 19與冷凝水回收系統(tǒng)的回水管5連接；凝汽器 1和吸收式熱泵2的熱水側(cè)的連接方式以及吸收式熱泵2的高溫熱源側(cè)的管路連接方式與 第一個技術(shù)方案相同。本發(fā)明的第三個技術(shù)方案為，凝汽器1和吸收式熱泵2的熱水側(cè)分別與低溫供熱 系統(tǒng)和高溫供熱系統(tǒng)連接，凝汽器熱水側(cè)進口 16與低溫供熱進水管8連接，凝汽器熱水 側(cè)出口 17與低溫供熱出水管9連接，熱泵熱水側(cè)進口 20與高溫供熱進水管10連接，熱 泵熱水側(cè)出口 21與高溫供熱出水管11連接；凝汽器1和吸收式熱泵2的乏汽側(cè)的連接 方式以及吸收式熱泵2的高溫熱源側(cè)的管路連接方式與第一個技術(shù)方案相同。本實施例 中，凝汽器1產(chǎn)生的低溫熱水進入低溫供熱系統(tǒng)，吸收式熱泵2產(chǎn)生的高溫熱水進入高溫 供熱系統(tǒng)。本發(fā)明的第四個技術(shù)方案為抽凝式汽輪機組乏汽余熱回收機組，抽凝式汽輪機 組乏汽余熱回收機組由凝汽器1、吸收式熱泵2和節(jié)流裝置3組成，熱電廠排放的低溫乏 汽的乏汽管4與凝汽器乏汽側(cè)進口 13和熱泵乏汽側(cè)進口 18連接，凝汽器凝結(jié)水出口 14與 冷凝水回收系統(tǒng)的回水管5連接，熱泵凝結(jié)水出口 19與凝汽器回水入口 15連接；凝汽器 熱水側(cè)進口 16與熱水進水管6連接，凝汽器熱水側(cè)出口 17與熱泵熱水側(cè)進口 20連接， 熱泵熱水側(cè)出口 21與熱水出水管7連接；熱泵高溫熱源側(cè)進口 22與汽輪機抽汽口 12連 接，熱泵高溫熱源側(cè)出口 23與節(jié)流裝置輸入端連接，節(jié)流裝置輸出端與凝汽器回水入口 15連接。本技術(shù)方案適應(yīng)于采用抽凝式汽輪機的熱電廠回收抽凝式汽輪機組乏汽余熱。 在采用抽凝式汽輪機的熱電廠，從汽輪機低壓缸排氣口引出的乏汽分為兩股，分別進入 吸收式熱泵的蒸發(fā)器和凝汽器中，凝水都匯集到凝汽器底部的熱井中流出機組，經(jīng)回水 管返回電廠熱力系統(tǒng)中；汽輪機抽汽從熱泵高溫熱源側(cè)進口進入吸收式熱泵的發(fā)生器中 加熱溶液，凝結(jié)水經(jīng)節(jié)流裝置節(jié)流降壓后也匯集到凝汽器底部的熱井中，最后凝結(jié)水再 由凝汽器底部熱井流出也返回電廠熱力系統(tǒng)中。熱網(wǎng)回水先進入凝汽器中被乏汽加熱后 流出，再進入吸收式熱泵中被加熱后流出。本發(fā)明的有益效果為，可以直接將電廠汽輪機或工業(yè)生產(chǎn)排放的低溫乏汽引入 乏汽余熱回收機組內(nèi)部，回收乏汽的余熱，并產(chǎn)生出較高溫度的熱水滿足供熱要求，用 于供熱。一方面吸收式熱泵的蒸發(fā)器換熱管合理布置保證乏汽在換熱管內(nèi)流動順暢，另 一方面熱水依次經(jīng)過凝汽器和吸收式熱泵被逐級加熱，可產(chǎn)生出較高溫度的熱水。


圖1為本發(fā)明提供的一種乏汽余熱回收機組基本結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明提供的一種乏汽余熱回收機組乏汽側(cè)串接結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為一種高溫熱水和低溫熱水分別輸出的乏汽余熱回收機組結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為熱電廠抽凝式汽輪機組乏汽余熱回收機組結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1-凝汽器，2—吸收式熱泵，3—節(jié)流裝置，4一乏汽管，5—回水管， 6—熱水進水管，7—熱水出水管，8—低溫供熱進水管，9一低溫供熱出水管，10-高 溫供熱進水管，11-高溫供熱出水管，12-汽輪機抽汽口，13-凝汽器乏汽側(cè)進口，14-凝汽器凝結(jié)水出口，15-凝汽器回水入口，16-凝汽器熱水側(cè)進口，17-凝汽器熱 水側(cè)出口，18—熱泵乏汽側(cè)進口，19—熱泵凝結(jié)水出口，20—熱泵熱水側(cè)進口，21—熱 泵熱水側(cè)出口，22-熱泵高溫熱源側(cè)進口，23-熱泵高溫熱源側(cè)出口。
具體實施例方式本發(fā)明機組是由吸收式熱泵和凝汽器組合而成的，根據(jù)不同場合的使用要求， 機組的乏汽管路和熱水管路連接方式有所不同，下面結(jié)合實施例和附圖進行說明。實施例1 圖1為本實施例乏汽余熱回收機組基本結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，電廠汽輪機或 工業(yè)生產(chǎn)排放的低溫乏汽的乏汽管4與凝汽器乏汽側(cè)進口 13和熱泵乏汽側(cè)進口 18連接， 凝汽器凝結(jié)水出口 14和熱泵凝結(jié)水出口 19與冷凝水回收系統(tǒng)的回水管5連接；凝汽器熱 水側(cè)進口 16與熱水進水管6連接，凝汽器熱水側(cè)出口 17與熱泵熱水側(cè)進口 20連接，熱 泵熱水側(cè)出口 21與熱水出水管7連接；熱泵高溫熱源側(cè)進口 22與高溫熱源的輸出口連 接，熱泵高溫熱源側(cè)出口 23與高溫熱源的回收口連接。凝汽器2為管殼式換熱結(jié)構(gòu)熱交 換器，熱水在換熱管內(nèi)流動，乏汽在凝汽器的殼程流動與換熱管內(nèi)的熱水換熱。吸收式 熱泵2的高溫熱源為蒸汽、高溫熱水或高溫煙氣，作為吸收式熱泵驅(qū)動熱源。輸入機組的乏汽分為兩股同時進入凝汽器和吸收式熱泵的蒸發(fā)器中，熱水依次 流經(jīng)凝汽器1、吸收式熱泵2的吸收器和吸收式熱泵2的冷凝器被逐級加熱。在凝汽器 中，乏汽和熱水之間換熱，熱水被加熱，乏汽放熱冷凝成為凝結(jié)水后流出。在吸收式熱 泵中，以高溫熱源作為驅(qū)動能源回收蒸發(fā)器中乏汽放出的熱量，用于加熱流經(jīng)熱泵吸收 器和冷凝器的熱水。乏汽放熱冷凝成為凝結(jié)水后流出，凝汽器和吸收式熱泵的冷凝水都 經(jīng)回水管被冷凝水回收系統(tǒng)回收。實施例2 實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，乏汽余熱回收機組凝汽器1和吸收式熱泵2 的乏汽側(cè)為串接結(jié)構(gòu)，即電廠汽輪機或工業(yè)生產(chǎn)排放的低溫乏汽的乏汽管4與凝汽器乏 汽側(cè)進口 13連接，凝汽器凝結(jié)水出口 14與熱泵乏汽側(cè)進口 18連接，熱泵凝結(jié)水出口 19 與冷凝水回收系統(tǒng)的回水管5連接；凝汽器1和吸收式熱泵2的熱水側(cè)的連接方式以及吸 收式熱泵2的高溫熱源側(cè)的管路連接方式與實施例1相同。乏汽首先進入凝汽器中，與 熱水之間換熱，熱水被加熱，部分乏汽放熱冷凝成為凝結(jié)水，未凝結(jié)部分的乏汽流出凝 汽器后再進入吸收式熱泵的蒸發(fā)器中，繼續(xù)放熱冷凝，最終成為凝結(jié)水后流出機組。吸 收式熱泵中，以高溫熱源作為驅(qū)動能源回收蒸發(fā)器中乏汽放出的熱量，用于加熱流經(jīng)熱 泵吸收器和冷凝器的熱水。同樣，凝汽器和吸收式熱泵的冷凝水都經(jīng)回水管被冷凝水回 收系統(tǒng)回收。實施例3 實施例3為一種高溫熱水和低溫熱水分別輸出的乏汽余熱回收機組，如圖3所 示，凝汽器1和吸收式熱泵2的熱水側(cè)分別與低溫供熱系統(tǒng)和高溫供熱系統(tǒng)連接，凝汽器 熱水側(cè)進口 16與低溫供熱進水管8連接，凝汽器熱水側(cè)出口 17與低溫供熱出水管9連 接，熱泵熱水側(cè)進口 20與高溫供熱進水管10連接，熱泵熱水側(cè)出口 21與高溫供熱出水 管11連接，凝汽器1和吸收式熱泵2的乏汽側(cè)的連接方式以及吸收式熱泵2的高溫熱源側(cè)的管路連接方式與實施例1相同。熱水分為兩股進入機組，一股進入凝汽器中被乏汽加熱后流出，熱水出口溫度 較低，進入低溫供熱系統(tǒng)供給低溫供熱用戶，另一股進入吸收式熱泵中，依次流經(jīng)熱泵 的吸收器和冷凝器被加熱后流出，熱水出口溫度較高，進入高溫供熱系統(tǒng)供給高溫供熱 用戶。本實施例可以同時滿足需要低溫熱水和高溫熱水供熱場合的要求。實施例4 熱電廠抽凝式汽輪機組乏汽余熱回收機組的實施例如圖4所示。抽凝式汽輪機組乏汽余熱回收機組由凝汽器1、吸收式熱泵2和節(jié)流裝置3組 成，熱電廠排放的低溫乏汽的乏汽管4與凝汽器乏汽側(cè)進口 13和熱泵乏汽側(cè)進口 18連 接，凝汽器凝結(jié)水出口 14與冷凝水回收系統(tǒng)的回水管5連接，熱泵凝結(jié)水出口 19與凝汽 器回水入口 15連接；凝汽器熱水側(cè)進口 16與熱水進水管6連接，凝汽器熱水側(cè)出口 17 與熱泵熱水側(cè)進口 20連接，熱泵熱水側(cè)出口 21與熱水出水管7連接；熱泵高溫熱源側(cè)進 口 22與汽輪機抽汽口 12連接，熱泵高溫熱源側(cè)出口 23與節(jié)流裝置輸入端連接，節(jié)流裝 置輸出端與凝汽器回水入口 15連接。在采用抽凝式汽輪機的熱電廠，從汽輪機低壓 缸排氣口引出的乏汽分為兩股， 分別進入吸收式熱泵的蒸發(fā)器和凝汽器中，凝結(jié)水都匯集到凝汽器底部的熱井中。汽輪 機抽汽進入吸收式熱泵的發(fā)生器中加熱溶液，凝結(jié)水經(jīng)節(jié)流裝置節(jié)流降壓后也匯集到凝 汽器底部的熱井中，最后凝結(jié)水再由凝汽器底部熱井流出返回電廠熱力系統(tǒng)中。熱網(wǎng)回 水先進入凝汽器中被乏汽加熱后流出，再進入吸收式熱泵中被加熱后流出進入熱網(wǎng)。本 實施例適應(yīng)于采用抽凝式汽輪機的熱電廠。
權(quán)利要求
1.一種乏汽余熱回收機組，其特征在于，乏汽余熱回收機組由吸收式熱泵(2)和凝 汽器⑴組成，電廠汽輪機或工業(yè)生產(chǎn)排放的低溫乏汽的乏汽管⑷與凝汽器乏汽側(cè)進口(13)和熱泵乏汽側(cè)進口(18)連接，凝汽器凝結(jié)水出口(14)和熱泵凝結(jié)水出口(19)與冷 凝水回收系統(tǒng)的回水管(5)連接；凝汽器熱水側(cè)進口(16)與熱水進水管(6)連接，凝汽 器熱水側(cè)出口(17)與熱泵熱水側(cè)進口(20)連接，熱泵熱水側(cè)出口(21)與熱水出水管(7) 連接；熱泵高溫熱源側(cè)進口(22)與高溫熱源的輸出口連接，熱泵高溫熱源側(cè)出口(23)與 高溫熱源的回收口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種乏汽余熱回收機組，其特征在于，所述吸收式熱泵(2) 的高溫熱源為蒸汽、高溫熱水或高溫煙氣，作為吸收式熱泵驅(qū)動力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種乏汽余熱回收機組，其特征在于，所述凝汽器(2)為管 殼式換熱結(jié)構(gòu)熱交換器，熱水在換熱管內(nèi)流動，乏汽在凝汽器的殼程流動與換熱管內(nèi)的 熱水換熱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種乏汽余熱回收機組，其特征在于，凝汽器(1)和吸收式 熱泵(2)的乏汽側(cè)為串接結(jié)構(gòu)，電廠汽輪機或工業(yè)生產(chǎn)排放的低溫乏汽的乏汽管(4)與凝 汽器乏汽側(cè)進口(13)連接，凝汽器凝結(jié)水出口(14)與熱泵乏汽側(cè)進口(18)連接，熱泵 凝結(jié)水出口(19)與冷凝水回收系統(tǒng)的回水管(5)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種乏汽余熱回收機組，其特征在于，凝汽器(1)和吸收 式熱泵(2)的熱水側(cè)分別與低溫供熱系統(tǒng)和高溫供熱系統(tǒng)連接，凝汽器熱水側(cè)進口(16) 與低溫供熱進水管(8)連接，凝汽器熱水側(cè)出口(17)與低溫供熱出水管(9)連接，熱泵 熱水側(cè)進口(20)與高溫供熱進水管(10)連接，熱泵熱水側(cè)出口(21)與高溫供熱出水管 (11)連接。
6.—種抽凝式汽輪機組乏汽余熱回收機組，其特征在于，抽凝式汽輪機組乏汽余熱 回收機組由凝汽器(1)、吸收式熱泵(2)和節(jié)流裝置(3)組成，熱電廠排放的低溫乏汽的 乏汽管(4)與凝汽器乏汽側(cè)進口(13)和熱泵乏汽側(cè)進口(18)連接，凝汽器凝結(jié)水出口(14)與冷凝水回收系統(tǒng)的回水管(5)連接，熱泵凝結(jié)水出口(19)與凝汽器回水入口(15) 連接；凝汽器熱水側(cè)進口(16)與熱水進水管(6)連接，凝汽器熱水側(cè)出口(17)與熱泵熱 水側(cè)進口(20)連接，熱泵熱水側(cè)出口(21)與熱水出水管(7)連接；熱泵高溫熱源側(cè)進口 (22)與汽輪機抽汽口(12)連接，熱泵高溫熱源側(cè)出口(23)與節(jié)流裝置輸入端連接，節(jié)流 裝置輸出端與凝汽器回水入口(15)連接。
全文摘要
本發(fā)明公布一種乏汽余熱回收機組，屬于暖通空調(diào)領(lǐng)域。乏汽余熱回收機組由吸收式熱泵和凝汽器組成，輸入的乏汽同時進入凝汽器和吸收式熱泵的蒸發(fā)器中，熱水依次流經(jīng)凝汽器和吸收式熱泵的吸收器和冷凝器被逐級加熱，在凝汽器中，乏汽和熱水之間換熱，熱水被加熱，加熱的熱水流進在吸收式熱泵中，以高溫熱源作為驅(qū)動能源吸收乏汽中的熱量，乏汽放熱冷凝成凝結(jié)水后流出機組，經(jīng)回水管被冷凝水回收系統(tǒng)回收。本發(fā)明解決了電廠汽輪機或工業(yè)生產(chǎn)排放的低溫乏汽余熱回收問題，可產(chǎn)生出較高溫度的熱網(wǎng)供熱熱水。
文檔編號F01K17/02GK102022145SQ20101055122
公開日2011年4月20日 申請日期2010年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月18日
發(fā)明者付林, 馮恩泉, 張世鋼, 羅勇, 肖常磊 申請人:清華大學