專利名稱：熱電廠回收輔機(jī)冷凝廢熱的雙管式供熱系統(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(lái)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)更多的回收輔汽輪機(jī)乏汽廢熱，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(guò)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)回收更多熱電廠輔汽輪機(jī)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)行的電廠回收輔機(jī)冷凝廢熱的供熱系統(tǒng)。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種熱電廠回收輔機(jī)冷凝廢熱的雙管式供熱系統(tǒng)，包括輔汽輪機(jī)、第一水冷凝汽器、汽水換熱器、主汽輪機(jī)抽汽管和吸收式熱泵，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。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。所述吸收式熱泵增設(shè)有過(guò)冷器，所述系統(tǒng)增加有一臺(tái)第二水冷凝汽器，熱網(wǎng)回水在進(jìn)入第二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)回水并聯(lián)進(jìn)入各臺(tái)吸收式熱泵的過(guò)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，吸收式熱泵蒸發(fā)器內(nèi)的循環(huán)水經(jīng)第二水冷凝汽器內(nèi)循環(huán)出第二水冷凝汽器的蒸發(fā)器循環(huán)水先進(jìn)入第η 臺(tái)吸收式熱泵的蒸發(fā)器，然后依次返回，進(jìn)入第二臺(tái)吸收式熱泵、第一臺(tái)吸收式熱泵的蒸發(fā)器，最后從第一臺(tái)吸收式熱泵流出后返回第二水冷凝汽器。本實(shí)用新型熱電廠回收輔機(jī)冷凝廢熱的雙管式供熱系統(tǒng)，所述的熱網(wǎng)回水進(jìn)入熱電廠后先分為二路一路熱網(wǎng)回水進(jìn)入第二水冷凝汽器，出第二水冷凝汽器后再進(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)入第二水冷凝汽器而直接并聯(lián)進(jìn)入各臺(tái)吸收式熱泵的過(guò)冷器。本實(shí)用新型熱電廠回收輔機(jī)冷凝廢熱的雙管式供熱系統(tǒng)，所述的熱網(wǎng)回水在進(jìn)入電廠后先進(jìn)入第二水冷凝汽器，出第二水冷凝汽器后再分為二路一路熱網(wǎng)回水先進(jìn)入第一臺(tái)吸收式熱泵的吸收器后串接各臺(tái)吸收式熱泵，另一路熱網(wǎng)回水并聯(lián)進(jìn)入各臺(tái)吸收式熱泵的過(guò)冷器。本實(shí)用新型熱電廠回收輔機(jī)冷凝廢熱的雙管式供熱系統(tǒng)，所述各臺(tái)吸收式熱泵的過(guò)冷器合并成一臺(tái)過(guò)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(guò)冷器，熱網(wǎng)回水出該合并后的過(guò)冷器與另一路熱網(wǎng)回水最后合并。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(guò)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(guò)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(lái)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)采暖季利用更多的輔汽輪機(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(guò)熱網(wǎng)循環(huán)水和冷卻循環(huán)水在各熱泵的吸收器與冷凝器和蒸發(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)回水在第二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)回水在第二水冷凝汽器后分流示意圖。圖中附圖標(biāo)記輔汽輪機(jī)1、第一水冷凝汽器(原)2、第二水冷凝汽器(新增)3、過(guò)冷器4、蒸發(fā)器循環(huán)水管5、出水管6、冷卻裝置7、熱網(wǎng)回水支管8、熱網(wǎng)回水支管9、汽水換熱器10、主汽輪機(jī)抽汽管11、輔汽輪機(jī)乏汽管12、輔汽輪機(jī)乏汽管13、吸收式熱泵) 1···η。熱網(wǎng)回水Α、熱網(wǎng)供水A2、主汽輪機(jī)抽汽B、高壓蒸汽C、凝水出D。
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(shuō)明如圖1 (a)所示，圖1 (a)為本實(shí)用新型涉及的熱網(wǎng)回水在第二水冷凝汽器前分流示意圖。由圖1 (a)可以看出，供熱系統(tǒng)由輔汽輪機(jī)1、第一水冷凝汽器(原)2、第二水冷凝汽器(新增X3、過(guò)冷器4、熱泵蒸發(fā)器循環(huán)水管5、出水管6、冷卻裝置7、熱網(wǎng)回水支管8、熱網(wǎng)回水支管9、汽水換熱器10、主汽輪機(jī)抽汽管11、輔汽輪機(jī)乏汽管12、輔汽輪機(jī)乏汽管13、 吸收式熱泵 1···η以及水泵、閥門(mén)和連接管路等組成。所述吸收式熱泵臺(tái)，η為>2的自然數(shù)。熱網(wǎng)回水進(jìn)入電廠后分成二路熱網(wǎng)回水支管8和熱網(wǎng)回水支管9。一路熱網(wǎng)回水支管8進(jìn)入第二水冷凝汽器3，出第二水冷凝汽器3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n-1臺(tái)吸收式熱泵的吸收器后再進(jìn)入第η臺(tái)吸收式熱泵Xto的吸收器，再進(jìn)入第η臺(tái)吸收式熱泵Xfoi的冷凝器，然后進(jìn)入第n-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(guò)第二水冷凝汽器3加溫，再經(jīng)過(guò)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XRn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9直接并聯(lián)進(jìn)入各臺(tái)吸收式熱泵XRl···!!的過(guò)冷器4。在過(guò)冷器4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。吸收式熱泵蒸發(fā)器內(nèi)的循環(huán)水經(jīng)第二水冷凝汽器3內(nèi)循環(huán)，蒸發(fā)器循環(huán)水先進(jìn)入第η臺(tái)吸收式熱泵Xfoi的蒸發(fā)器，然后依次返回，進(jìn)入第二臺(tái)吸收式熱泵)(R2、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流出后返回第二水冷凝汽器3再加溫。該系統(tǒng)中熱網(wǎng)循環(huán)水和蒸發(fā)器循環(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。如圖1 (b)所示，圖1 (b)為本實(shí)用新型涉及的熱網(wǎng)回水在第二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)入電廠后在第二水冷凝汽器后分成二路。所述的熱網(wǎng)回水也可與一只多臺(tái)熱泵共用的過(guò)冷器(圖中未畫(huà))進(jìn)行換熱。各臺(tái)熱泵的冷劑水管道(圖中未畫(huà))與過(guò)冷器并聯(lián)連接，經(jīng)過(guò)過(guò)冷器放熱后回?zé)岜谩峋W(wǎng)回水在過(guò)冷器中升溫后與另一路合并。
權(quán)利要求1.一種熱電廠回收輔機(jī)冷凝廢熱的雙管式供熱系統(tǒng)，包括輔汽輪機(jī)(1)、第一水冷凝汽器(2)、汽水換熱器(10)、主汽輪機(jī)抽汽管(11)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···η)增設(shè)有過(guò)冷器(4)，系統(tǒng)增加有一臺(tái)第二水冷凝汽器(3)，熱網(wǎng)回水在進(jìn)入第二水冷凝汽器(3)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(Xfoi)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)的冷凝器中流出；另一路熱網(wǎng)回水并聯(lián)進(jìn)入各臺(tái)吸收式熱泵(XRl···!!)的過(guò)冷器(4)，二路熱網(wǎng)回水最后合并，直接或再經(jīng)汽水換熱器(9 )后送出，出第二水冷凝汽器(3 )的蒸發(fā)器循環(huán)水先進(jìn)入第η臺(tái)吸收式熱泵(XRn )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)流出后返回第二水冷凝汽器(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱電廠回收輔機(jī)冷凝廢熱的雙管式供熱系統(tǒng)，其特征在于所述的熱網(wǎng)回水進(jìn)入熱電廠后先分為二路一路熱網(wǎng)回水進(jìn)入第二水冷凝汽器(3)，出第二水冷凝汽器(3)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)入第二水冷凝汽器(3)而直接并聯(lián)進(jìn)入各臺(tái)吸收式熱泵(XRL···!!)的過(guò)冷器(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱電廠回收輔機(jī)冷凝廢熱的雙管式供熱系統(tǒng)，其特征在于所述的熱網(wǎng)回水在進(jìn)入電廠后先進(jìn)入第二水冷凝汽器(3)，出第二水冷凝汽器(3)后再分為二路一路熱網(wǎng)回水先進(jìn)入第一臺(tái)吸收式熱泵(XRl)的吸收器后串接各臺(tái)吸收式熱泵 (Xto)，另一路熱網(wǎng)回水并聯(lián)進(jìn)入各臺(tái)吸收式熱泵(XRl···!!)的過(guò)冷器(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種熱電廠回收輔機(jī)冷凝廢熱的雙管式供熱系統(tǒng)，其特征在于所述各臺(tái)吸收式熱泵(XRl···!!)的過(guò)冷器(4)合并成一臺(tái)過(guò)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(guò)冷器，熱網(wǎng)回水出該合并后的過(guò)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輔機(jī)冷凝廢熱的雙管式供熱系統(tǒng)，包括輔汽輪機(jī)(1)、第一水冷凝汽器(2)、汽水換熱器(10)和吸收式熱泵(XR1…n)，所述吸收式熱泵增設(shè)有過(guò)冷器(4)，系統(tǒng)增加有一臺(tái)第二水冷凝汽器(3)，熱網(wǎng)回水在進(jìn)入第二水冷凝汽器(3)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(XR1)的吸收器，……依次串聯(lián)連接，直至進(jìn)入第n臺(tái)吸收式熱泵(XRn)的吸收器，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，然后依次串聯(lián)連接，最后從第一臺(tái)吸收式熱泵(XR1)的冷凝器中流出；另一路熱網(wǎng)回水并聯(lián)進(jìn)入各臺(tái)吸收式熱泵(XR1…n)的過(guò)冷器(4)。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。
文檔編號(hào)F24D3/18GK202216314SQ20112025084
公開(kāi)日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月16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