專利名稱：汽輪機乏汽潛熱綜合利用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及低溫余熱回收與利用裝置，具體是一種汽輪機乏汽潛熱綜合利用
直ο背景技術(shù)通常汽輪機乏汽為低溫(32_55°C)低壓(0. 005-0. 016MPa)濕飽和蒸汽，汽化潛熱約為M00kj/kg。乏汽在凝汽器內(nèi)被凝結(jié)成水，汽化潛熱被冷卻水或空氣攜帶，釋放到大氣環(huán)境中。由于乏汽屬低品位余熱，現(xiàn)有技術(shù)難以回收和利用，造成電廠大量的冷源損失。吸收式熱泵是一種以高溫蒸汽或燃油、燃?xì)鉃轵?qū)動能源，將低溫?zé)崮苻D(zhuǎn)換提升為高溫?zé)崮艿男滦脱b置，它具有節(jié)約能源和保護環(huán)境的雙重作用，同時通過簡單的切換也可作吸收式制冷機使用。國家發(fā)明專利“一種熱電廠余熱回收及熱水梯級加熱供熱方法 (ZL200910090917. 4)”中提出利用蒸汽吸收式熱泵將水溫提高到120_130°C用于供熱；國家發(fā)明專利“一種多級發(fā)生的吸收式熱泵、制冷機組(ZL200910092464. 9)”中所描述的吸收式熱泵可利用較低溫度的熱源驅(qū)動熱泵進行制冷。兩個專利實現(xiàn)了低溫乏汽的供熱和制冷，但由于受到地點和季節(jié)性的影響，電廠低溫乏汽余熱利用小時數(shù)不足3600。螺桿膨脹機是一種新型的回收低溫能源熱動力裝置，可回收70-80°C以上的熱水熱液、80°C以上的蒸汽和180°C以上的煙氣，同時它還具有安裝投運方便、運行操作簡單、投資維護費用低、不怕結(jié)垢等優(yōu)點。目前，中國江西華電電力有限責(zé)任公司可生產(chǎn)單機容量最大為3000kW的螺桿膨脹機組，單機容量為IOOOkW的螺桿膨脹機組已有工程應(yīng)用實例。因此，集成吸收式熱泵和螺桿膨脹機技術(shù)，開發(fā)汽輪機乏汽潛熱綜合利用裝置，對提高電廠的循環(huán)效率，實現(xiàn)電廠的深層次節(jié)能意義重大。實用新型內(nèi)容本實用新型旨在解決現(xiàn)有吸收式熱泵利用乏汽余熱供熱和制冷運行小時數(shù)低和螺桿膨脹機不能直接回收汽輪機乏汽余熱發(fā)電的問題，而提供一種集吸收式熱泵和螺桿膨脹機于一體，把低溫乏汽提質(zhì)回收利用，減少系統(tǒng)冷源損失，提高電站循環(huán)效率和發(fā)電量的汽輪機乏汽潛熱綜合利用裝置。本實用新型解決所述問題采用的技術(shù)方案是一種汽輪機乏汽潛熱綜合利用裝置，包括汽輪機、蒸汽吸收式熱泵機組、熱水吸收式熱泵機組、螺桿膨脹機發(fā)電裝置，熱網(wǎng)換熱器，所述汽輪機的乏汽管道和抽汽管道分別與蒸汽吸收式熱泵機組連接，所述蒸汽吸收式熱泵機組的高溫水總管道分為三個支路，第一個支路與熱網(wǎng)換熱器連接，第二個支路與熱水吸收式熱泵機組連接，第三個支路與螺桿膨脹機發(fā)電裝置連接，所述熱網(wǎng)換熱器和熱水吸收式熱泵機組的低溫水管道及所述螺桿膨脹機發(fā)電裝置的低溫水管道分別與該蒸汽吸收式熱泵機組的低溫水總管道連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是(1)取消了電站汽輪機凝汽器，用蒸汽吸收式熱泵機組回收汽輪機乏汽的汽化潛熱，把乏汽凝結(jié)成水。(2)通過蒸汽吸收式熱泵機組使乏汽的熱能被間接置換提質(zhì)，以供后續(xù)設(shè)備和裝置綜合利用。這不但降低了電站的冷源損失，還提高了電站的循環(huán)效率。(3)本實用新型實現(xiàn)了熱電冷三聯(lián)產(chǎn)綜合利用，即低溫乏汽余熱冬天利用熱網(wǎng)換熱器進行供暖，夏天利用熱水吸收式熱泵機組進行制冷，全年利用螺桿膨脹機發(fā)電裝置進行發(fā)電，提高了乏汽余熱綜合利用率。(4)本實用新型實現(xiàn)了蒸汽輪機和螺桿膨脹機兩種動力機械的協(xié)同做功發(fā)電，提高了電廠發(fā)電量。


圖1為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)方框圖。圖2為本實用新型實施例的系統(tǒng)示意圖。圖中主蒸汽管道1 ；汽輪機2 ；抽汽管道3 ；蒸汽吸收式熱泵機組4 ；高溫水總管道5 ；低溫水總管道6 ；高溫水支路管道7、9、22 ；低溫水支路管道8、21、25 ；蒸發(fā)器10 ；螺桿膨脹機11 ；發(fā)電機12 ；供冷循環(huán)水管道13 ；熱水吸收式熱泵機組14 ；冷卻水循環(huán)管道15、 17 ；冷卻塔16 ；冷凝器18 ；工質(zhì)泵19 ；預(yù)熱器20 ；熱網(wǎng)換熱器23 ；供熱循環(huán)水管道M ；凝結(jié)水泵26 ；汽水分離器27 ；乏汽管道28。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本實用新型作進一步說明，目的僅在于更好地理解本實用新型內(nèi)容。因此，所舉實施例并不限制本實用新型的保護范圍。參見圖1，汽輪機2的乏汽管道觀和抽汽管道3分別與蒸汽吸收式熱泵機組4連接，蒸汽吸收式熱泵機組4的高溫水總管道5分為三個支路，第一個高溫水支路管道22與熱網(wǎng)換熱器23連接，第二個高溫水支路管道7與熱水吸收式熱泵機組14連接，第三個高溫水支路管道9與螺桿膨脹機發(fā)電裝置中的蒸發(fā)器10連接。熱網(wǎng)換熱器23的低溫水支路管道25、熱水吸收式熱泵機組14的低溫水支路管道8和螺桿膨脹機發(fā)電裝置中預(yù)熱器20的低溫水支路管道21分別與蒸汽吸收式熱泵機組4的低溫水總管道6連接。螺桿膨脹機發(fā)電裝置中的預(yù)熱器20、蒸發(fā)器10、螺桿膨脹機11、冷凝器18和工質(zhì)泵19依次連接為一個汽液兩相循環(huán)。參見圖2，蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的過熱蒸汽通過主蒸汽管道1進入汽輪機2做功，并帶動發(fā)電機12發(fā)電，做過功的乏汽通過乏汽管道27進入蒸汽吸收式熱泵機組4凝結(jié)成水， 凝結(jié)水通過汽水分離器27將未凝結(jié)的蒸汽分離，而水經(jīng)由凝結(jié)水泵沈升壓送入蒸汽發(fā)生器。蒸汽吸收式熱泵機組4利用汽輪機低壓抽汽作為驅(qū)動熱源，吸收乏汽中的汽化潛熱，把來自于低溫水總管道6中的低溫水加熱成高溫水，再通過高溫水總管道5分成三個支路，即發(fā)電裝置的高溫水支路管道9、熱水吸收式熱泵機組14的高溫水支路管道7和熱網(wǎng)換熱器 23的高溫水支路管道22，分別送入螺桿膨脹機發(fā)電裝置、熱水吸收式熱泵機組14和熱網(wǎng)換熱器23。螺桿膨脹機發(fā)電裝置中，高溫水進入蒸發(fā)器10中與已被預(yù)熱器20預(yù)熱的有機工質(zhì)進行換熱，降低溫度后進入預(yù)熱器20再進行換熱，通過發(fā)電裝置的低溫水支路管道21返回蒸汽吸收式熱泵機組4吸熱，完成一次循環(huán)；從蒸發(fā)器出來的汽液兩相工質(zhì)進入螺桿膨脹機11做功，并帶動發(fā)電機12發(fā)電，做過功后的有機工質(zhì)經(jīng)冷凝器18冷卻，再通過工質(zhì)泵 19升壓，依次送入預(yù)熱器20和蒸發(fā)器10中吸熱，完成一次循環(huán)。熱水吸收式熱泵機組14 利用高溫水作為驅(qū)動熱源，其產(chǎn)生的制冷量由供冷循環(huán)水管道13給用戶供冷，放熱后的低溫水由熱水吸收式熱泵機組14的低溫水支路管道8返回蒸汽吸收式熱泵機組4中再次加熱。熱網(wǎng)換熱器23利用高溫水加熱二次網(wǎng)循環(huán)水由供熱循環(huán)水管道M給用戶供暖，放熱后的低溫水通過熱網(wǎng)換熱器23的低溫水支路管道25返回蒸汽吸收式熱泵機組4中再次加熱。
權(quán)利要求1. 一種汽輪機乏汽潛熱綜合利用裝置，包括汽輪機、蒸汽吸收式熱泵機組、熱水吸收式熱泵機組、螺桿膨脹機發(fā)電裝置，熱網(wǎng)換熱器，其特征在于，所述汽輪機的乏汽管道和抽汽管道分別與蒸汽吸收式熱泵機組連接，所述蒸汽吸收式熱泵機組的高溫水總管道分為三個支路，第一個支路與熱網(wǎng)換熱器連接，第二個支路與熱水吸收式熱泵機組連接，第三個支路與螺桿膨脹機發(fā)電裝置連接，所述熱網(wǎng)換熱器和熱水吸收式熱泵機組的低溫水管道及所述螺桿膨脹機發(fā)電裝置的低溫水管道分別與該蒸汽吸收式熱泵機組的低溫水總管道連接。
專利摘要本實用新型涉及低溫余熱回收與利用裝置，具體是一種汽輪機乏汽潛熱綜合利用裝置。包括汽輪機、蒸汽吸收式熱泵機組、熱水吸收式熱泵機組、螺桿膨脹機發(fā)電裝置和熱網(wǎng)換熱器，所述汽輪機的乏汽管道和抽汽管道分別與蒸汽吸收式熱泵機組連接，所述蒸汽吸收式熱泵機組的高溫水總管道分為三個支路，第一個支路與熱網(wǎng)換熱器連接，第二個支路與熱水吸收式熱泵機組連接，第三個支路與螺桿膨脹機發(fā)電裝置連接，所述熱網(wǎng)換熱器和熱水吸收式熱泵機組的低溫水管道及所述螺桿膨脹機發(fā)電裝置的低溫水管道分別與該蒸汽吸收式熱泵機組的低溫水總管道連接。本實用新型實現(xiàn)了熱電冷三聯(lián)產(chǎn)綜合利用，減少了系統(tǒng)冷源損失，提高了電站循環(huán)效率和發(fā)電量。
文檔編號F01K17/02GK202176380SQ20112030625
公開日2012年3月28日 申請日期2011年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月22日
發(fā)明者張弋, 楊玉華, 柯芳芳, 梁文龍, 武攀飛, 牛家龍, 王曙, 賈楠, 趙斌, 邢通 申請人:河北聯(lián)合大學(xué)