本發(fā)明涉及一種熱泵型汽輪機(jī)凝汽器凝汽加熱系統(tǒng)，屬于動(dòng)力工程領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
熱力發(fā)電廠大多是利用鍋爐產(chǎn)生的高壓蒸汽驅(qū)動(dòng)蒸汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。凝汽式汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)都離不開(kāi)凝汽器，作完功的蒸汽必須在凝汽器內(nèi)被冷卻水冷卻為凝結(jié)水后經(jīng)低壓加熱器、除氧器及高壓加熱器預(yù)熱后才能送往鍋爐產(chǎn)生高壓蒸汽形成蒸汽動(dòng)力循環(huán)。汽輪機(jī)凝汽器使用的冷卻水溫度由環(huán)境溫度而定，這使得汽輪機(jī)循環(huán)復(fù)雜且熱效率隨季節(jié)氣候變化很大，能耗高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種熱泵型汽輪機(jī)凝汽器凝汽加熱系統(tǒng)，利用熱泵工質(zhì)的高熱效率優(yōu)勢(shì)，提升汽輪機(jī)凝汽器的凝結(jié)水溫度到低壓加熱器出水溫度以取代現(xiàn)有的低壓加熱器，能耗低，且冷卻循環(huán)系統(tǒng)簡(jiǎn)單。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種熱泵型汽輪機(jī)凝汽器凝汽加熱系統(tǒng)，包括熱泵凝結(jié)器和循環(huán)冷卻水源，其特征在于：所述熱泵凝結(jié)器的工質(zhì)入口與熱泵壓縮機(jī)的工質(zhì)出口相連，所述熱泵凝結(jié)器的工質(zhì)出口通過(guò)熱泵節(jié)流閥與熱泵蒸發(fā)器的工質(zhì)入口相連，所述熱泵蒸發(fā)器的工質(zhì)出口與熱泵壓縮機(jī)的工質(zhì)入口相連；
所述循環(huán)冷卻水源通過(guò)管道與循環(huán)水泵相連，所述循環(huán)水泵的出口管線分成兩個(gè)支管，其中一個(gè)支管與熱泵蒸發(fā)器的水側(cè)進(jìn)口相連，另一個(gè)支管與汽輪機(jī)凝汽器供水閥相連，所述熱泵蒸發(fā)器水側(cè)出口出來(lái)的水與汽輪機(jī)凝汽器供水閥出來(lái)的水混合后進(jìn)入汽輪機(jī)凝汽器的冷卻水進(jìn)口，所述汽輪機(jī)凝汽器的冷卻水出口通過(guò)管道與循環(huán)冷卻水源相連；
所述汽輪機(jī)凝汽器的凝汽器蒸汽入口與蒸汽輪機(jī)的蒸汽出口相連，所述汽輪機(jī)凝汽器的凝結(jié)液出口通過(guò)汽輪機(jī)凝結(jié)水泵與熱泵凝結(jié)器的水側(cè)入口連通，所述熱泵凝結(jié)器的水側(cè)出口與除氧器相連。
熱泵工質(zhì)選用r1234ze(四氟丙烯)，熱泵壓縮機(jī)將熱泵工質(zhì)r1234ze壓縮后溫升至110℃送進(jìn)熱泵凝結(jié)器，將來(lái)自汽輪機(jī)凝汽器的凝結(jié)水升溫至104℃后，直送往除氧器以代替原低壓加熱器，能耗低。
從熱泵凝結(jié)器排出的液態(tài)工質(zhì)經(jīng)熱泵節(jié)流閥降壓后流入熱泵蒸發(fā)器，在30℃下蒸發(fā)，同時(shí)使從冷卻水循環(huán)水泵流來(lái)的循環(huán)冷卻水降溫，從熱泵蒸發(fā)器出來(lái)的循環(huán)冷卻水與汽輪機(jī)凝汽器供水閥送來(lái)的冷卻水混合后送往汽輪機(jī)凝汽器，冷凝由凝汽器蒸汽入口流入的蒸汽，隨后循環(huán)冷卻水排往循環(huán)冷卻水源。如此循環(huán)對(duì)蒸汽輪機(jī)的蒸汽進(jìn)行凝結(jié)，然后利用工質(zhì)對(duì)凝結(jié)水水加熱，取代現(xiàn)有的低壓加熱器。冷卻循環(huán)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，能耗低。
上述方案中：所述蒸汽輪機(jī)的傳動(dòng)軸與熱泵壓縮機(jī)的主軸相連。熱泵壓縮機(jī)由蒸汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)，其汽源取自0.2mpa、抽汽溫度140℃的蒸汽輪機(jī)末級(jí)抽汽管，作功后的乏汽排往汽輪機(jī)蒸汽入口進(jìn)行凝結(jié)。這樣只須耗1.25t/h蒸汽輪機(jī)末級(jí)抽汽便可將凝結(jié)水從40℃提升到104℃，并可取代原低壓加熱器的功能。低壓加熱器原需供汽5.6t/h，而現(xiàn)僅耗1.25t/h蒸汽，能耗節(jié)省77.6％。
上述方案中：所述汽輪機(jī)凝汽器的冷卻水出口與循環(huán)冷卻水源相連的管道上設(shè)置有凝汽器出口水閥。
上述方案中：所述循環(huán)冷卻水源來(lái)自冷卻水塔。
上述方案中：所述循環(huán)冷卻水源直接來(lái)自江河流域。這樣系統(tǒng)更簡(jiǎn)單。
有益效果：本發(fā)明利用熱泵工質(zhì)的高熱效率，將經(jīng)熱泵凝結(jié)器的汽輪機(jī)凝結(jié)水加熱至100℃以上再送往除氧器，這既不影響汽輪機(jī)凝汽器的凝汽又可節(jié)省原供低壓加熱器的能耗，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)簡(jiǎn)單、成本低，能耗低。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明：
本發(fā)明的上、下、左、右等方位詞僅代表圖中的相對(duì)位置，不表示產(chǎn)品的絕對(duì)位置。
實(shí)施例1，如圖1所示：本發(fā)明的熱泵型汽輪機(jī)凝汽器凝汽加熱系統(tǒng)由熱泵節(jié)流閥1、熱泵凝結(jié)器2、除氧器3、凝汽器蒸汽入口4、汽輪機(jī)凝汽器5、凝汽器出口水閥6、熱泵壓縮機(jī)7、蒸汽輪機(jī)8、汽輪機(jī)凝結(jié)水泵9、循環(huán)冷卻水源10、循環(huán)水泵11、汽輪機(jī)凝汽器供水閥12、熱泵蒸發(fā)器13組成。
熱泵凝結(jié)器2的工質(zhì)入口與熱泵壓縮機(jī)7的工質(zhì)出口相連，熱泵凝結(jié)器2的工質(zhì)出口通過(guò)熱泵節(jié)流閥1與熱泵蒸發(fā)器13的工質(zhì)入口相連，熱泵蒸發(fā)器13的工質(zhì)出口與熱泵壓縮機(jī)7的工質(zhì)入口相連。
循環(huán)冷卻水源10通過(guò)管道與循環(huán)水泵11相連，循環(huán)水泵11的出口管線分成兩個(gè)支管，其中一個(gè)支管與熱泵蒸發(fā)器13的水側(cè)進(jìn)口相連，另一個(gè)支管與汽輪機(jī)凝汽器供水閥12相連，熱泵蒸發(fā)器13水側(cè)出口出來(lái)的水(水被冷卻)與汽輪機(jī)凝汽器供水閥12出來(lái)的水混合后進(jìn)入汽輪機(jī)凝汽器5的冷卻水進(jìn)口，汽輪機(jī)凝汽器5的冷卻水出口通過(guò)管道與循環(huán)冷卻水源10相連，汽輪機(jī)凝汽器5的冷卻水出口與循環(huán)冷卻水源10相連的管道上設(shè)置有凝汽器出口水閥6。循環(huán)冷卻水源10來(lái)自冷卻水塔。也可以循環(huán)冷卻水源10直接來(lái)自江河流域，這樣系統(tǒng)更加簡(jiǎn)單。蒸汽輪機(jī)8的傳動(dòng)軸與熱泵壓縮機(jī)7的主軸相連。利用蒸汽輪機(jī)8驅(qū)動(dòng)熱泵壓縮機(jī)7，能耗低。汽輪機(jī)凝汽器5的凝汽器蒸汽入口4與蒸汽輪機(jī)8的蒸汽出口相連，汽輪機(jī)凝汽器5的凝結(jié)液出口通過(guò)汽輪機(jī)凝結(jié)水泵9與熱泵凝結(jié)器2的水側(cè)入口連通，熱泵凝結(jié)器2的水側(cè)出口與除氧器3相連。
本發(fā)明不局限于上述具體實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思做出諸多修改和變化?？傊?，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過(guò)邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書(shū)所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。