專利名稱：熱電廠冷卻水余熱回收節(jié)能系統(tǒng)的供熱方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱電廠冷卻水的余熱再利用技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種熱電廠冷卻水余熱回收節(jié)能系統(tǒng)的供熱方法。
背景技術(shù)：
目前社會上的熱電廠，都是通過熱能加熱產(chǎn)生蒸汽，蒸汽推動汽輪機轉(zhuǎn)動切割磁感線來發(fā)電。但是熱能發(fā)電的效率底，大約只有40%，通過汽輪機的蒸汽仍有60%左右的熱能沒有利用起來，直接通入凝汽器液化把熱能散失到環(huán)境中。為節(jié)約能源、保護環(huán)境，利用上述浪費的能源，已經(jīng)有多個方案，如發(fā)明專利“一種熱電廠余熱回收及熱水梯級加熱供熱方法”(專利號200910090917. 4)。原理是利用凝汽器流出水的熱量，通過熱泵技術(shù)將水一級或多級加熱，加熱至高溫(110攝氏度左右)或中溫(60-80攝氏度)后，輸送到市區(qū)換熱站，利用輸送水的熱量通過板式換熱器將熱網(wǎng)的水加熱到合適的溫度，以及利用蒸汽直接加熱熱網(wǎng)中的水。此方法存在如下缺點第一、熱泵通過蒸汽驅(qū)動，需從汽輪機末端取蒸汽，影響發(fā)電的效率，風(fēng)險大；第二、先在熱電廠將水加熱至高溫，再輸送到市區(qū)換熱站，高溫水和地溫溫差大，輸送過程熱量損耗多，且熱脹冷縮對管道及相關(guān)設(shè)備要求高，投資大且利用率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決上述技術(shù)的不足，提供一種熱電廠冷卻水余熱回收節(jié)能系統(tǒng)的供熱方法。本發(fā)明提供的方法可以有效的利用熱電廠循環(huán)冷卻水的余熱，尤其還可以有效的解決現(xiàn)有技術(shù)方案的不足。其主要是將帶有余熱的熱電廠冷卻水直接輸送到市區(qū)換熱站，利用熱泵技術(shù)提取冷卻水的熱量加熱熱網(wǎng)中的水；或者在熱電廠通過板式換熱器吸收冷卻水的熱量加熱輸送水，將輸送水低溫輸送至市區(qū)換熱站，再利用熱泵技術(shù)提取輸送水的熱量對熱網(wǎng)中的水加熱。本發(fā)明的技術(shù)方案一種熱電廠冷卻水余熱回收節(jié)能系統(tǒng)的供熱方法，熱電廠冷卻水余熱回收節(jié)能系統(tǒng)包括換熱站E、凝汽器、冷卻塔、用戶端、水泵、管道系統(tǒng)和附件，熱電廠做功后的蒸汽通過蒸汽管道流入凝汽器中放熱液化，然后從管道流出，在凝汽器中吸收蒸汽液化時釋放的熱量的冷卻水，通過出水管道A輸送到換熱站E作為低溫?zé)嵩?，所述換熱站E內(nèi)設(shè)有熱泵，在熱泵的作用下利用所述低溫?zé)嵩吹臒崃考訜釤峋W(wǎng)中的水后，所述冷卻水由回水管道A從換熱站E流入冷卻塔進一步散熱冷卻，然后流回凝汽器；所述熱網(wǎng)中的水在換熱站E加熱后輸送給用戶端作為供熱熱源，供熱后從用戶端流回換熱站E ；所述管道系統(tǒng)中安裝有多個水泵，實現(xiàn)水在管道中的流動；所述凝汽器和換熱站E均設(shè)有進、出水接口。進一步的，所述熱電廠冷卻水余熱回收節(jié)能系統(tǒng)的另一種方案為它還包括換熱站 D，所述在凝汽器中吸收蒸汽液化時釋放的熱量的冷卻水，通過出水管道A輸送到換熱站D 作為熱交換的熱源，換熱站D內(nèi)設(shè)有板式換熱器，在板式換熱器作用下利用冷卻水的熱量加熱回水管道B中的回水，熱交換后的冷卻水由回水管道A從換熱站D流入冷卻塔進一步散熱冷卻，然后流回凝汽器；回水管道B中的回水在換熱站D吸收冷卻水的熱量后，由出水管道B輸送到換熱站E作為低溫?zé)嵩?，在換熱站E內(nèi)熱泵的作用下利用所述低溫?zé)嵩吹臒崃考訜釤峋W(wǎng)中的水后，所述作為低溫?zé)嵩吹乃ㄟ^回水管道B從換熱站E流回換熱站D ；所述換熱站D設(shè)有進、出水接口。進一步的，所述從換熱站D輸出的出水管道B中的水為低溫水，實現(xiàn)低溫輸送。進一步的，所述從換熱站D輸出的出水管道B中的水的溫度是30到40攝氏度。進一步的，所述熱網(wǎng)中的水在換熱站E加熱后的溫度是50到80攝氏度。進一步的，所述熱泵采用電驅(qū)動。進一步的，所述換熱站E為多個并列建設(shè)。采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的技術(shù)效果有1、將冷卻水直接輸送到市區(qū)換熱站E，通過熱泵加熱熱網(wǎng)中的水；或者在換熱站 D，通過板式換熱器利用冷卻水的熱量加熱出水管道B中的水。實現(xiàn)了熱電廠冷卻水循環(huán)系統(tǒng)余熱的有效利用；2、直接輸送到市區(qū)換熱站E的冷卻水的溫度為35到45攝氏度；從熱電廠換熱站 D輸送到市區(qū)換熱站E的水，溫度在30到40攝氏度。實現(xiàn)了低溫輸送，熱量損耗?。?、在熱電廠不需改動熱電廠的蒸汽管道系統(tǒng)，凝汽器流出的冷卻水直接輸送到市區(qū)換熱站；或者只建設(shè)一個裝有板式換熱器的換熱站D，冷卻水流經(jīng)換熱站D再流回冷卻塔，改造工程小，風(fēng)險??；4、在市區(qū)換熱站E通過熱泵加熱熱網(wǎng)中的水，熱泵采用電驅(qū)動，并且提取了出水管道B輸送的水的熱量，節(jié)能、耗電少。下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。


附圖1為本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)主示圖；附圖2為本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)主示圖；附圖3為本發(fā)明實施例3的結(jié)構(gòu)主示圖；附圖4為本發(fā)明實施例4的結(jié)構(gòu)主示圖。其中1出水管道A，2回水管道A，3出水管道B，4回水管道B，5出水管道C，6 回水管道C，7換熱站D，8換熱站E，9蒸汽管道，10凝汽器，11冷卻塔，12板式換熱器， 13熱泵，14用戶端，15水泵，16管道。
具體實施例方式熱電廠是通過高溫蒸汽通入汽輪機，推動汽輪機切割磁感線來發(fā)電。蒸汽通入汽輪機系統(tǒng)后，通過蒸汽管道9流經(jīng)凝汽器10液化為水，水流回加熱系統(tǒng)被加熱變成蒸汽再通入汽輪機，形成循環(huán)。熱電廠冷卻水流經(jīng)凝汽器10，吸收蒸汽液化時放出的熱量，帶有余熱的冷卻水在冷卻塔11冷卻后再流入凝汽器10，形成循環(huán)。從凝汽器10流出的冷卻水的溫度為35到45攝氏度，直接輸送到市區(qū)換熱站E8 ；或者通過在熱電廠建設(shè)的換熱站D7內(nèi)的板式換熱器12，利用冷卻水余熱加熱出水管道B3中的水至30到40攝氏度，輸送到市區(qū)內(nèi)的換熱站E8。換熱站E8內(nèi)的熱泵13提取低溫水的熱量加熱市區(qū)熱網(wǎng)中的水。方案如下實施例1 如圖1所示，實現(xiàn)熱電廠冷卻水余熱回收節(jié)能系統(tǒng)的供熱方法，其系統(tǒng)包括換熱站E8、凝汽器10、冷卻塔11、用戶端14、水泵15、管道系統(tǒng)和附件。在市區(qū)建設(shè)一個換熱站E8，換熱站E8內(nèi)安裝有電驅(qū)動的熱泵13，凝汽器10和換熱站E8均設(shè)有進出水接口，出水管道Al連接換熱站E8的進水接口和凝汽器10的出水接口，回水管道A2連接冷卻塔11、換熱站E8的出水接口和凝汽器10的進水接口，以此在凝汽器10、市區(qū)的換熱站E8 和冷卻塔11三者之間組成熱電廠冷卻水循環(huán)的管路。換熱站E8和用戶端14之間通過出水管道C5和回水管道C6連接，組成用戶水循環(huán)的管路。熱電廠做功后的蒸汽通過蒸汽管道9流入凝汽器10中放熱液化，然后從管道16 流出，冷卻水在凝汽器10中吸收蒸汽液化時釋放的熱量，溫度升為35到45攝氏度，通過出水管道Al輸送到換熱站E8作為低溫?zé)嵩矗瑩Q熱站E8內(nèi)設(shè)有熱泵13，在熱泵13的作用下利用所述低溫?zé)嵩吹臒崃考訜峄厮艿繡6中的水后，所述作為低溫?zé)嵩吹睦鋮s水溫度降為5 到10攝氏度，通過回水管道A2從換熱站E8流入冷卻塔11進一步散熱冷卻，然后流回凝汽器10，再次吸收蒸汽液化時釋放的熱量?；厮艿繡6中的水在換熱站E8加熱至50到80攝氏度，通過出水管道C5輸送給用戶端14作為供熱熱源，供熱后溫度降為40攝氏度左右，通過回水管道C6從用戶端14流回換熱站E8，再次加熱。實施例2 實施例1的優(yōu)點是投資少，但是需要改動熱電廠的冷卻水循環(huán)管道，并且在輸送至市區(qū)的途中如果出現(xiàn)故障，會影響到熱電廠冷卻系統(tǒng)。針對這種弊端設(shè)計了第二種方案如下如圖2所示，實現(xiàn)熱電廠冷卻水余熱回收節(jié)能系統(tǒng)的供熱方法，其系統(tǒng)和實施例1 的區(qū)別在于它還包括換熱站D7。在熱電廠建設(shè)一個換熱站D7，換熱站D7內(nèi)安裝有板式換熱器12，換熱站D7設(shè)有進出水接口，出水管道Al連接凝汽器10的出水接口和換熱站D7的進水接口，回水管道A2連接冷卻塔11、換熱站D7和凝汽器10的入水接口，組成熱電廠冷卻水循環(huán)的管路；出水管道B3連接換熱站D7和換熱站E8，回水管道B4連接換熱站E8和換熱站D7，組成輸送水循環(huán)的管路；出水管道C5連接換熱站E8和用戶端14，回水管道C6連接用戶端14和換熱站E8組成市區(qū)水循環(huán)的管路。冷卻水在凝汽器10中吸收蒸汽液化時釋放的熱量，溫度升為35到45攝氏度，通過出水管道Al輸送到換熱站D7作為熱交換的熱源，換熱站D7內(nèi)設(shè)有板式換熱器12，在板式換熱器12作用下利用冷卻水的熱量加熱回水管道B4中的回水，熱交換后的冷卻水降為 10到15攝氏度，由回水管道A2從換熱站D7流入冷卻塔11進一步散熱冷卻，然后流回凝汽器10，再次吸收蒸汽液化時釋放的熱量。回水管道B4中的回水在換熱站D7吸收冷卻水的熱量后，溫度升為30到40攝氏度，由出水管道B3輸送到換熱站E8作為低溫?zé)嵩?，換熱站E8內(nèi)設(shè)有熱泵13，在熱泵13的作用下利用所述低溫?zé)嵩吹臒崃考訜峄厮艿繡6中的水后，所述作為低溫?zé)嵩吹乃疁囟冉禐?到10攝氏度，通過回水管道B4從換熱站E8流回換熱站D7，再次加熱?；厮艿繡6中的水在換熱站E8加熱至50到80攝氏度，通過出水管道C5輸送給用戶端14作為供熱熱源，供熱后溫度降為40攝氏度左右，通過回水管道C6從用戶端14流回換熱站E8，再次加熱。實施例3 如圖3所示，其和實施例2的區(qū)別在于，在市區(qū)并聯(lián)建立了多個裝有熱泵13的換熱站E8，即在每個供熱小區(qū)或者供熱單位均可建立換熱站E8。實施例4 如圖4所示，其和實施例1的區(qū)別在于，在市區(qū)并聯(lián)建立了多個裝有熱泵13的換熱站E8，即在每個供熱小區(qū)或者供熱單位均可建立換熱站E8。上述四個實施例中，是通過在管道系統(tǒng)安裝多個水泵15，實現(xiàn)水在管道中的流動。其中實施例1、4中，直接輸送到市區(qū)換熱站E8的冷卻水溫度為35到45攝氏度。 實施例2和3中，從凝汽器10流出的水的溫度為35到45攝氏度，通過板式換熱器12實現(xiàn)熱交換后，從換熱站D7往市區(qū)換熱站E8輸送的水的溫度不超過40攝氏度。都是屬于不超過45攝氏度的低溫輸送。而現(xiàn)有的技術(shù)方案都是100攝氏度以上的高溫輸送或者80攝氏度左右的中溫輸送，與地溫溫差大，熱損耗大，且熱脹冷縮嚴(yán)重，對管道質(zhì)量要求高，相對現(xiàn)有的技術(shù)方案，本發(fā)明低溫輸送能夠有效的降低輸送過程中熱量的損耗及管道熱脹冷縮帶來的危害。本發(fā)明中的熱泵技術(shù)是現(xiàn)有技術(shù)，以水換熱為介質(zhì)，將低溫?zé)嵩粗械臒崃刻崛〕鰜恚D(zhuǎn)移該部分熱量，進而得到較高品位的熱媒的設(shè)備。在換熱站E8中因為提取了低溫?zé)嵩粗兴臒崃?，將熱量用于加熱出水管道C5中的水，相對單純用電或其他能源加熱水，節(jié)省了大量能源。最后應(yīng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)力要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種熱電廠冷卻水余熱回收節(jié)能系統(tǒng)的供熱方法，熱電廠冷卻水余熱回收節(jié)能系統(tǒng)包括換熱站E(8)、凝汽器(10)、冷卻塔(11)、用戶端(14)、水泵(15)和管道系統(tǒng)，其特征在于熱電廠做功后的蒸汽通過蒸汽管道(9)流入凝汽器(10)中放熱液化，然后從管道(16) 流出，在凝汽器(10)中吸收蒸汽液化時釋放的熱量的冷卻水，通過出水管道A(I)輸送到換熱站E (8)作為低溫?zé)嵩?，所述換熱站E (8)內(nèi)設(shè)有熱泵(13)，在熱泵(13)的作用下利用所述低溫?zé)嵩吹臒崃考訜釤峋W(wǎng)中的水后，所述冷卻水由回水管道AO)從換熱站E(8)流入冷卻塔(11)進一步散熱冷卻，然后流回凝汽器(10)；所述熱網(wǎng)中的水在換熱站E(8)加熱后輸送給用戶端(14)作為供熱熱源，供熱后從用戶端(14)流回換熱站E (8)；所述管道系統(tǒng)中安裝有多個水泵(15)，實現(xiàn)水在管道中的流動；所述凝汽器(10)和換熱站E (8)均設(shè)有進、出水接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱電廠冷卻水余熱回收節(jié)能系統(tǒng)的供熱方法，其特征在于 所述熱電廠冷卻水余熱回收節(jié)能系統(tǒng)還包括換熱站D(7)，所述在凝汽器(10)中吸收蒸汽液化時釋放的熱量的冷卻水，通過出水管道A(I)輸送到換熱站D(7)作為熱交換的熱源，換熱站D(7)內(nèi)設(shè)有板式換熱器(12)，在板式換熱器(1 作用下利用冷卻水的熱量加熱回水管道B(4)中的回水，熱交換后的冷卻水由回水管道A(2)從換熱站D(7)流入冷卻塔(11) 進一步散熱冷卻，然后流回凝汽器(10)；回水管道B(4)中的回水在換熱站D(7)吸收冷卻水的熱量后，由出水管道BC3)輸送到換熱站E (8)作為低溫?zé)嵩?，在換熱站E (8)內(nèi)熱泵(1 的作用下利用所述低溫?zé)嵩吹臒崃考訜釤峋W(wǎng)中的水后，所述作為低溫?zé)嵩吹乃ㄟ^回水管道B(4)從換熱站E(8)流回換熱站 D (7)；所述換熱站D (7)設(shè)有進、出水接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱電廠冷卻水余熱回收節(jié)能系統(tǒng)的供熱方法，其特征在于 從換熱站D(7)輸出的出水管道BC3)中的水為低溫水，實現(xiàn)低溫輸送。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的熱電廠冷卻水余熱回收節(jié)能系統(tǒng)的供熱方法，其特征在于從換熱站D(7)輸出的出水管道B(3)中的水的溫度是30到40攝氏度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱電廠冷卻水余熱回收節(jié)能系統(tǒng)的供熱方法，其特征在于所述熱網(wǎng)中的水在換熱站E (8)加熱后的溫度是50到80攝氏度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱電廠冷卻水余熱回收節(jié)能系統(tǒng)的供熱方法，其特征在于所述熱泵(13)采用電驅(qū)動。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱電廠冷卻水余熱回收節(jié)能系統(tǒng)的供熱方法，其特征在于所述換熱站E(8)為多個并列建設(shè)。
全文摘要
一種熱電廠冷卻水余熱回收節(jié)能系統(tǒng)的供熱方法，熱電廠做功后的蒸汽通過蒸汽管道流入凝汽器中放熱液化，冷卻水在凝汽器中吸收蒸汽液化時釋放的熱量，通過出水管道A輸送到換熱站E作為低溫?zé)嵩?，在熱泵的作用下利用所述低溫?zé)嵩吹臒崃考訜釤峋W(wǎng)中的水后，通過回水管道B流入冷卻塔。熱網(wǎng)中的水在換熱站E加熱后輸送給用戶端作為供熱熱源，供熱后流回換熱站E。輸送到市區(qū)換熱站E的冷卻水的溫度為35到45攝氏度，實現(xiàn)了低溫輸送，熱量損耗小。
文檔編號F24D3/02GK102486317SQ201010574580
公開日2012年6月6日 申請日期2010年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月6日
發(fā)明者張宏偉 申請人:張宏偉