專利名稱：熱電廠回收主、輔機(jī)冷凝廢熱汽水式供熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種熱電聯(lián)供供熱系統(tǒng)，適用于熱電聯(lián)供電廠主、輔汽輪機(jī)乏汽更節(jié)能、安全可靠地利用，熱網(wǎng)系統(tǒng)更多的利用冷凝廢熱。
背景技術(shù)：
隨著能源的缺乏和節(jié)能減排的要求日益提高，能源的綜合利用技術(shù)在不斷的提升。北方城市規(guī)劃熱電聯(lián)供進(jìn)行集中供熱，以替代原來單獨(dú)的鍋爐集中供熱，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的要求。充分利用熱電廠廢熱，以提高熱電廠的供熱能力，更好地實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，同時(shí)又保證熱電廠和熱網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行，各種新的流程有待研究。要實(shí)現(xiàn)電廠內(nèi)更多的回收汽輪機(jī)排汽廢熱，首要條件是將熱用戶端的二次網(wǎng)回水溫度降低，在此基礎(chǔ)上采用以電為動(dòng)力的熱泵機(jī)組，或以熱網(wǎng)高溫水為動(dòng)力的吸收式熱泵機(jī)組。通過對(duì)電廠供出的熱網(wǎng)回水進(jìn)行制冷降溫，作為熱泵的余熱源再供二次網(wǎng)使用，使熱網(wǎng)回水溫度降低后回電廠。電廠熱網(wǎng)回水進(jìn)入電廠后先進(jìn)入原電廠凝汽器，與電廠循環(huán)水混合在凝汽器內(nèi)升溫后，再進(jìn)入吸收式熱泵，在熱泵內(nèi)升溫后送出。在該系統(tǒng)中，循環(huán)水出熱泵的溫度是熱網(wǎng)在整個(gè)采暖季多回收冷凝熱的關(guān)鍵，在同樣的出口溫度，能回收更多的冷凝廢熱，而少用高品位的抽汽成為熱電廠集中供熱技術(shù)的又一難題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足，提供一種實(shí)現(xiàn)回收更多熱電廠的冷凝廢熱，提高熱泵的運(yùn)行效率和熱網(wǎng)系統(tǒng)更可靠運(yùn)行的熱電廠回收主、輔機(jī)冷凝廢熱汽水式供熱系統(tǒng)。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種熱電廠回收主、輔機(jī)冷凝廢熱汽水式供熱系統(tǒng)，包括抽凝式汽輪機(jī)、主汽輪機(jī)抽汽管、第一水冷凝汽器、輔汽輪機(jī)、第二水冷凝汽器、 汽水換熱器和吸收式熱泵，所述吸收式熱泵有η臺(tái)，η為> 2的自然數(shù)。高壓蒸汽在抽凝式汽輪機(jī)作功發(fā)電后抽出部分蒸汽作為吸收式熱泵和汽水換熱器的熱源。主、輔汽輪機(jī)乏汽由凝汽器凝結(jié)成水，冷凝廢熱予以回收利用。其特征在于所述的吸收式熱泵增設(shè)有過冷器， 所述系統(tǒng)增加有一臺(tái)第三水冷凝汽器，輔汽輪機(jī)乏汽并聯(lián)接入第二水冷凝汽器和第三水冷凝汽器，熱網(wǎng)回水在進(jìn)入第三水冷凝汽器前或后分為二路，一路熱網(wǎng)回水先進(jìn)入第一臺(tái)吸收式熱泵的吸收器，再進(jìn)入第二臺(tái)吸收式熱泵的吸收器……依次串聯(lián)連接，直至進(jìn)入第η臺(tái)吸收式熱泵的吸收器，出第η臺(tái)吸收式熱泵的吸收器后再進(jìn)入該第η臺(tái)吸收式熱泵的冷凝器，然后從第η-1、第η-2……依次串聯(lián)連接，最后從第一臺(tái)吸收式熱泵的冷凝器中流出；另一路熱網(wǎng)回水分別并聯(lián)進(jìn)入各臺(tái)吸收式熱泵的過冷器，二路熱網(wǎng)回水最后合并，直接或再經(jīng)汽水換熱器后送出。第一水冷凝汽器的冷卻循環(huán)水出所述第一水冷凝汽器后分為二路 一路先接入第η臺(tái)吸收式熱泵的蒸發(fā)器，然后依次返回，進(jìn)入第二、第一臺(tái)吸收式熱泵的蒸發(fā)器，最后從第一臺(tái)吸收式熱泵的蒸發(fā)器中出，返回第一水冷凝汽器；另一路接入熱電廠的冷卻系統(tǒng)。熱電廠的冷卻系統(tǒng)可以是空氣與該第一水冷凝汽器出水直接換熱，也可以是空氣與第一水冷凝汽器出水間接交換將熱量排入大氣。本實(shí)用新型熱電廠回收主、輔機(jī)冷凝廢熱汽水式供熱系統(tǒng)，所述熱網(wǎng)回水進(jìn)入熱電廠后先分為二路，一路熱網(wǎng)回水進(jìn)入第三水冷凝汽器，出第三水冷凝汽器后再進(jìn)入第一臺(tái)吸收式熱泵的吸收器，另一路熱網(wǎng)回水不進(jìn)入第三水冷凝汽器而直接并聯(lián)進(jìn)入各臺(tái)吸收式熱泵的過冷器。本實(shí)用新型熱電廠回收主、輔機(jī)冷凝廢熱汽水式供熱系統(tǒng)，所述熱網(wǎng)回水進(jìn)入熱電廠后先進(jìn)入第三水冷凝汽器，出第三水冷凝汽器后再分為二路。本實(shí)用新型熱電廠回收主、輔機(jī)冷凝廢熱汽水式供熱系統(tǒng)，熱電廠的冷卻系統(tǒng)為冷卻塔或間冷裝置。本實(shí)用新型熱電廠回收主、輔機(jī)冷凝廢熱汽水式供熱系統(tǒng)，所述各臺(tái)吸收式熱泵的過冷器合并成一臺(tái)過冷器，各臺(tái)吸收式熱泵的冷劑水管道并聯(lián)接入該合并后的過冷器， 熱網(wǎng)回水出該合并后的過冷器與另一路熱網(wǎng)回水最后合并。這種熱電廠回收主、輔機(jī)冷凝廢熱汽水式供熱系統(tǒng)亦適用于間冷電廠。本實(shí)用新型的有益效果是在熱電廠內(nèi)的吸收式熱泵增加了過冷器和一臺(tái)水冷凝汽器供冬季供暖季節(jié)作供熱時(shí)運(yùn)行。熱網(wǎng)循環(huán)水與電廠冷卻循環(huán)水分隔單獨(dú)運(yùn)行。確保了熱網(wǎng)水的水質(zhì)，確保各類換熱設(shè)備能安全可靠高效節(jié)能運(yùn)行。而且由于冷卻循環(huán)水與凝汽直接換熱，與采用分隔式換熱系統(tǒng)相比可多回收廢熱。采用熱網(wǎng)循環(huán)水直接回收熱泵余熱更有效地提高了熱泵的 COP值。熱泵的工作蒸汽比原系統(tǒng)要節(jié)約8%以上。由于熱泵在回收熱電廠冷凝廢熱過程中少用了高品位能源，所以與原熱泵系統(tǒng)相比，在回收同樣冷凝廢熱的情況下，出熱泵的溫度比原來低，這樣更能確保熱網(wǎng)在供熱負(fù)荷下降時(shí)回收冷凝熱量實(shí)現(xiàn)最大化，在整個(gè)采暖季利用更多的汽輪機(jī)乏汽用于供暖。另一方面，由于回收同樣的冷凝熱，出熱泵的循環(huán)水溫度低，在同樣的出口溫度情況下，熱泵可回收更多的冷凝廢熱。通過熱網(wǎng)循環(huán)水和冷卻循環(huán)水在各熱泵的吸收器、冷凝器和蒸發(fā)器中對(duì)應(yīng)串聯(lián)流動(dòng)，使熱泵的性能得到更好的優(yōu)化。熱泵的體積、重量指標(biāo)可大大下降，制造成本可同時(shí)下降。另一方面，由于熱泵的性能優(yōu)化，熱電廠的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)得到進(jìn)一步提高。

圖1 (a)為本實(shí)用新型涉及的熱網(wǎng)回水在第三水冷凝汽器前分流示意圖。圖1 (b)為本實(shí)用新型涉及的熱網(wǎng)回水在第三水冷凝汽器后分流示意圖。圖中附圖標(biāo)記抽凝式汽輪機(jī)1、發(fā)電機(jī)2、主汽輪機(jī)抽汽管3、凝水管4、第一水冷凝汽器5 (原)、 輔汽輪機(jī)6、第二水冷凝汽器7 (原)、第三水冷凝汽器8 (新增)、過冷器9、汽水換熱器10、熱網(wǎng)回水支管11、熱網(wǎng)回水支管12、排出水管13、排出水管14、冷卻塔15、吸收式熱泵XRL··· η。熱網(wǎng)回水Al、熱網(wǎng)供水A2、高壓蒸汽B、汽輪機(jī)乏汽C、凝水出D、輔輪機(jī)乏汽E。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明[0018]實(shí)施例1 如圖1 (a)所示，圖1 (a)為本實(shí)用新型涉及的熱網(wǎng)回水在第三水冷凝汽器前分流示意圖。由圖1 (a)可以看出，本實(shí)用新型熱電廠回收主、輔機(jī)冷凝廢熱汽水式供熱系統(tǒng)由抽凝式汽輪機(jī)1、發(fā)電機(jī)2、主汽輪機(jī)抽汽管3、凝水管4、第一水冷凝汽器5、輔汽輪機(jī)6、第二水冷凝汽器7、第三水冷凝汽器8、過冷器9、汽水換熱器10、熱網(wǎng)回水支管11、熱網(wǎng)回水支管12、排出水管13、排出水管14、冷卻塔15和吸收式熱泵) 1···η以及水泵、閥門和連接管路等組成。所述吸收式熱泵 1···η有η臺(tái)，η為>2的自然數(shù)。輔汽輪機(jī)乏汽并聯(lián)接入第二水冷凝汽器7和第三水冷凝汽器8，熱網(wǎng)回水進(jìn)入電廠后分成二路熱網(wǎng)回水支管11和熱網(wǎng)回水支管12。一路熱網(wǎng)回水支管11接入第三水冷凝汽器8，出第三水冷凝汽器8后進(jìn)入第一臺(tái)吸收式熱泵XRl的吸收器，出第一臺(tái)吸收式熱泵XRl的吸收器后進(jìn)入第二臺(tái)吸收式熱泵XR2的吸收器，其余依次類推，……，出第η-1臺(tái)吸收式熱泵XR2的吸收器后再進(jìn)入第η臺(tái)吸收式熱泵Xfoi的吸收器，再進(jìn)入第η臺(tái)吸收式熱泵Xto的冷凝器，然后進(jìn)入第η_1 臺(tái)吸收式熱泵XR2的冷凝器，其余依次類推，……，最后經(jīng)第一臺(tái)吸收式熱泵XRl的冷凝器出。該一路熱網(wǎng)水最少?gòu)奈帐綗岜肵R2的吸收器出后就進(jìn)入吸收式熱泵XR2的冷凝器，出吸收式熱泵XR2的冷凝器后返回吸收式熱泵XRl的冷凝器，最后從吸收式熱泵XRl的冷凝器出。這一路熱網(wǎng)回水經(jīng)過第三水冷凝汽器8加溫，再經(jīng)過第一臺(tái)吸收式熱泵XR1、第二臺(tái)吸收式熱泵XR2、……第η臺(tái)吸收式熱泵Xfoi的吸收器加溫和第η臺(tái)吸收式熱泵Xfou…… 第二臺(tái)吸收式熱泵XR2、第一臺(tái)吸收式熱泵XRl的冷凝器加溫，使熱網(wǎng)回水溫度升高。另一路熱網(wǎng)回水支管12直接并聯(lián)進(jìn)入各臺(tái)吸收式熱泵) 1···η的過冷器9。在過冷器9內(nèi)換熱升溫，帶走了吸收式熱泵冷凝冷劑水的熱量，熱泵發(fā)生器產(chǎn)生的冷劑水的熱量得到了有效利用。二路熱網(wǎng)回水最后合并，直接或再經(jīng)汽水換熱器10升溫后送出。由于冷劑水降溫后進(jìn)入蒸發(fā)器，基本消除了冷劑水進(jìn)入蒸發(fā)器后自身閃蒸降溫的液態(tài)損失，使冷劑水能全部用于對(duì)冷卻循環(huán)水的制冷，使熱泵的COP值得到了提高，達(dá)到了一舉二得的效果。熱電廠的第一水冷凝汽器5內(nèi)的冷卻循環(huán)水排出管分成二路，一路排出水管13先進(jìn)入第η臺(tái)吸收式熱泵Xto的蒸發(fā)器，然后依次返回，進(jìn)入第二臺(tái)吸收式熱泵XR2、第一臺(tái)吸收式熱泵XRl的蒸發(fā)器，最后從第一臺(tái)吸收式熱泵XRl流出后返回第一水冷凝汽器5再加溫。另一路排出水管14通過冷卻塔15把多余的熱量排入大氣。該系統(tǒng)中熱網(wǎng)循環(huán)水和冷卻循環(huán)水在兩臺(tái)至多臺(tái)熱泵內(nèi)的串聯(lián)流動(dòng)使熱泵的性能得到了優(yōu)化，使電廠熱電聯(lián)供運(yùn)行的各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)一步提高。實(shí)施例2 如圖1 (b)所示，圖1 (b)為本實(shí)用新型涉及的熱網(wǎng)回水在第三水冷凝汽器后分流示意圖。圖1 (b)與圖1 (a)差別在于熱網(wǎng)回水進(jìn)入電廠后在第三水冷凝汽器8后分成一路。所述的熱網(wǎng)回水也可與一只多臺(tái)熱泵共用的過冷器(圖中未畫)進(jìn)行換熱。各臺(tái)熱泵的冷劑水管道(圖中未畫)與過冷器并聯(lián)連接，經(jīng)過過冷器放熱后回?zé)岜?。熱網(wǎng)回水在過冷器中升溫后與另一路合并。
權(quán)利要求1.一種熱電廠回收主、輔機(jī)冷凝廢熱汽水式供熱系統(tǒng)，包括抽凝式汽輪機(jī)(1)、主汽輪機(jī)抽汽管(3)、第一水冷凝汽器(5)、輔汽輪機(jī)(6)、第二水冷凝汽器(7)、汽水換熱器(10)和吸收式熱泵(XRl···!!)，所述吸收式熱泵(XRL···!!)有η臺(tái)，η為>2的自然數(shù)，其特征在于所述吸收式熱泵(XRl···!!)增設(shè)有過冷器(9)，系統(tǒng)增加有一臺(tái)第三水冷凝汽器(8)，輔汽輪機(jī)乏汽并聯(lián)接入第二水冷凝汽器(7)和第三水冷凝汽器(8)，熱網(wǎng)回水在進(jìn)入第三水冷凝汽器(8)前或后分為二路一路熱網(wǎng)回水先進(jìn)入第一臺(tái)吸收式熱泵(XRl)的吸收器，再進(jìn)入第二臺(tái)吸收式熱泵(XR2)的吸收器……依次串聯(lián)連接，直至進(jìn)入第η臺(tái)吸收式熱泵(Xto)的吸收器，出第η臺(tái)吸收式熱泵(Xto)的吸收器后再進(jìn)入該第η臺(tái)吸收式熱泵(Xfoi)的冷凝器， 然后從第η-1、第η-2……依次串聯(lián)連接，最后從第一臺(tái)吸收式熱泵(XRl)的冷凝器中出；另一路熱網(wǎng)回水分別并聯(lián)進(jìn)入各臺(tái)吸收式熱泵(XRl···!!)的過冷器(9)，二路熱網(wǎng)回水最后合并，直接或再經(jīng)汽水換熱器(10)后送出，第一水冷凝汽器(5)的冷卻循環(huán)水出所述第一水冷凝汽器(5)后分為二路一路先接入第η臺(tái)吸收式熱泵(Xfoi)的蒸發(fā)器，然后依次返回， 進(jìn)入第二、第一臺(tái)吸收式熱泵的蒸發(fā)器，最后從第一臺(tái)吸收式熱泵(XRl)的蒸發(fā)器中出，返回第一水冷凝汽器(5)；另一路接入熱電廠的冷卻系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱電廠回收主、輔機(jī)冷凝廢熱汽水式供熱系統(tǒng)，其特征在于所述熱網(wǎng)回水進(jìn)入熱電廠后先分為二路，一路熱網(wǎng)回水進(jìn)入第三水冷凝汽器(8)，出第三水冷凝汽器(8)后再進(jìn)入第一臺(tái)吸收式熱泵(XRl)的吸收器，另一路熱網(wǎng)回水不進(jìn)入第三水冷凝汽器(8)而直接并聯(lián)進(jìn)入各臺(tái)吸收式熱泵(XRL···!!)的過冷器(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱電廠回收主、輔機(jī)冷凝廢熱汽水式供熱系統(tǒng)，其特征在于所述熱網(wǎng)回水進(jìn)入熱電廠后先進(jìn)入第三水冷凝汽器(8)，出第三水冷凝汽器(8)后再分為二路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種熱電廠回收主、輔機(jī)冷凝廢熱汽水式供熱系統(tǒng)， 其特征在于熱電廠的冷卻系統(tǒng)為冷卻塔(15)或間冷裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種熱電廠回收主、輔機(jī)冷凝廢熱汽水式供熱系統(tǒng)， 其特征在于所述各臺(tái)吸收式熱泵(XRl···!!)的過冷器(9)合并成一臺(tái)過冷器，各臺(tái)吸收式熱泵(XRL···!!)的冷劑水管道并聯(lián)接入該合并后的過冷器，熱網(wǎng)回水出該合并后的過冷器與另一路熱網(wǎng)回水最后合并。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種熱電廠回收主、輔機(jī)冷凝廢熱汽水式供熱系統(tǒng)，包括抽凝式汽輪機(jī)(1)、主汽輪機(jī)抽汽管(3)、第一水冷凝汽器(5)、輔汽輪機(jī)(6)、第二水冷凝汽器(7)、第三水冷凝汽器(8)、過冷器(9)、汽水換熱器(10)和吸收式熱泵，熱網(wǎng)回水在進(jìn)入第三水冷凝汽器(8)前或后分為二路一路先進(jìn)入第一臺(tái)吸收式熱泵(XR1)的吸收器后串聯(lián)連接各臺(tái)吸收式熱泵(XR1…n)，出第n臺(tái)吸收式熱泵(XRn)的吸收器后再進(jìn)入該第n臺(tái)吸收式熱泵(XRn)的冷凝器，然后串聯(lián)接入各臺(tái)吸收式熱泵(XRn…1)的冷凝器；另一路并聯(lián)進(jìn)入各臺(tái)吸收式熱泵的過冷器(9)，二路熱網(wǎng)回水最后合并后，直接或經(jīng)再加熱后送出。本實(shí)用新型能回收更多熱電廠的冷凝廢熱，提高熱泵的運(yùn)行效率和使熱網(wǎng)系統(tǒng)更可靠運(yùn)行。
文檔編號(hào)F01K11/02GK202170819SQ20112026868
公開日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月27日
發(fā)明者毛洪財(cái), 江榮方, 蔡小榮 申請(qǐng)人:雙良節(jié)能系統(tǒng)股份有限公司