專利名稱：熱電廠回收主、輔機冷凝廢熱復合式供熱系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實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、輔汽輪機乏汽更節(jié)能、安全可靠地利用，熱網系統(tǒng)更多的利用冷凝廢熱。
背景技術：
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在不斷的提升。北方城市規(guī)劃熱電聯(lián)供進行集中供熱，以替代原來單獨的鍋爐集中供熱，實現(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，更好地實現(xiàn)節(jié)能減排，同時又保證熱電廠和熱網的安全可靠運行，各種新的流程有待研究。要實現(xiàn)電廠內更多的回收汽輪機排汽廢熱，首要條件是將熱用戶端的二次網回水溫度降低，在此基礎上采用以電為動力的熱泵機組，或以熱網高溫水為動力的吸收式熱泵機組。通過對電廠供出的熱網回水進行制冷降溫，作為熱泵的余熱源再供二次網使用，使熱網回水溫度降低后回電廠。電廠熱網回水進入電廠后先進入原電廠凝汽器，與電廠循環(huán)水混合在凝汽器內升溫后，再進入吸收式熱泵，在熱泵內升溫后送出。在該系統(tǒng)中，循環(huán)水出熱泵的溫度是熱網在整個采暖季多回收冷凝熱的關鍵，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的又一難題。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于克服上述不足，提供一種實現(xiàn)回收更多熱電廠的冷凝廢熱，提高熱泵的運行效率和熱網系統(tǒng)更可靠運行的熱電廠回收主、輔機冷凝廢熱復合式供熱系統(tǒng)。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種熱電廠回收主、輔機冷凝廢熱復合式供熱系統(tǒng)，包括抽凝式汽輪機、主汽輪機抽汽管、第一、二水冷凝汽器、輔汽輪機、汽水換熱器和吸收式熱泵，所述吸收式熱泵有η臺，η為> 2的自然數(shù)。高壓蒸汽在抽凝式汽輪機作功發(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、輔汽輪機乏汽由凝汽器凝結成水，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有過冷器，在熱電廠內增加一臺水水換熱器，輔汽輪機乏汽接入第二水冷凝汽器。熱網回水在進入水水換熱器前或后分為二路，一路熱網回水先進入第一臺吸收式熱泵的吸收器，再進入第二臺吸收式熱泵的吸收器……依次串聯(lián)連接，直至進入第η臺吸收式熱泵的吸收器，出第η臺吸收式熱泵的吸收器后再進入該第η臺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， 最后從第一臺吸收式熱泵的冷凝器中流出，另一路熱網回水分別并聯(lián)進入各臺吸收式熱泵的過冷器，二路熱網回水最后合并，直接或再經汽水換熱器后送出。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臺吸收式熱泵的蒸發(fā)器連接， 然后依次返回，進入第二、第一臺吸收式熱泵的蒸發(fā)器，最后從第一臺吸收式熱泵的蒸發(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)；第二水冷凝汽器的冷卻循環(huán)水出所述的第二水冷凝汽器后并聯(lián)接入水水換熱器和熱電廠的冷卻系統(tǒng)。熱電廠的冷卻系
3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。本實用新型熱電廠回收主、輔機冷凝廢熱復合式供熱系統(tǒng)，所述熱網回水進入熱電廠后先分為二路一路熱網回水進入水水換熱器，出水水換熱器后再進入第一臺吸收式熱泵的吸收器，另一路熱網回水不進入水水換熱器而直接并聯(lián)進入各臺吸收式熱泵的過冷
ο本實用新型熱電廠回收主、輔機冷凝廢熱復合式供熱系統(tǒng)，所述熱網回水進入熱電廠后先進入水水換熱器，出水水換熱器后再分為二路一路進入第一臺吸收式熱泵的吸收器，另一路并聯(lián)進入各臺吸收式熱泵的過冷器。本實用新型熱電廠回收主、輔機冷凝廢熱復合式供熱系統(tǒng)，所述各臺吸收式熱泵的過冷器合并成一臺過冷器，各臺吸收式熱泵的冷劑水管道并聯(lián)接入該合并后的過冷器， 熱網回水出該合并后的過冷器與另一路熱網回水最后合并。本實用新型熱電廠回收主、輔機冷凝廢熱復合式供熱系統(tǒng)，所述熱電廠的冷卻系統(tǒng)為冷卻塔或間冷裝置。這種熱電廠回收主、輔機冷凝廢熱復合式供熱系統(tǒng)亦適用于間冷電廠。本實用新型的有益效果是在熱電廠內的吸收式熱泵增加了過冷器和一臺水水換熱器供冬季供暖季節(jié)作供熱時運行。熱網循環(huán)水與電廠冷卻循環(huán)水分隔單獨運行。確保了熱網水的水質，確保各類換熱設備能安全可靠高效節(jié)能運行。在供暖季節(jié)提高輔機的冷凝溫度，與熱網水直接換熱使熱網可直接多吸取余熱，但又不影響主機發(fā)電。采用熱網循環(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，這樣更能確保熱網在供熱負荷下降時回收冷凝熱量實現(xiàn)最大化，在整個采暖季利用更多的汽輪機乏汽用于供暖。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)器中對應串聯(lián)流動，使熱泵的性能得到更好的優(yōu)化。熱泵的體積、重量指標可大大下降，制造成本可同時下降。另一方面，由于熱泵的性能優(yōu)化，熱電廠的各項經濟技術經濟指標得到進一步提高。

圖1 (a)為本實用新型涉及的熱網回水在水水換熱器前分流示意圖。圖1 (b)為本實用新型涉及的熱網回水在水水換熱器后分流示意圖。圖中附圖標記抽凝式汽輪機1、發(fā)電機2、主汽輪機抽汽管3、凝水管4、第一水冷凝汽器5 (原)、 輔汽輪機6、第二水冷凝汽器7 (原)、水水換熱器8 (新增)、過冷器9、汽水換熱器10、熱網回水支管11、熱網回水支管12、排出水管13、排出水管14、冷卻塔15和吸收式熱泵 1···η。熱網回水Al、熱網供水Α2、高壓蒸汽B、汽輪機乏汽C、凝水出D、輔輪機乏汽Ε。
具體實施方式
[0017]
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明實施例1 如圖1 (a)所示，圖1 (a)為本實用新型涉及的熱網回水在水水換熱器前分流示意圖。由圖1 (a)可以看出，本實用新型熱電廠回收主、輔機冷凝廢熱復合式供熱系統(tǒng)由抽凝式汽輪機1、發(fā)電機2、主汽輪機抽汽管3、凝水管4、第一水冷凝汽器5、輔汽輪機6、第二水冷凝汽器7、水水換熱器8、過冷器9、汽水換熱器10、熱網回水支管11、熱網回水支管 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，η為>2的自然數(shù)。輔汽輪機乏汽接入第二水冷凝汽器7。熱網回水進入電廠后分成二路熱網回水支管11和熱網回水支管12。一路熱網回水支管11接入水水換熱器8，出水水換熱器8后進入第一臺吸收式熱泵XRl的吸收器，出第一臺吸收式熱泵XRl的吸收器后進入第二臺吸收式熱泵XR2的吸收器，其余依次類推，……，出第η-1臺吸收式熱泵XR2的吸收器后再進入第η臺吸收式熱泵Xto的吸收器， 再進入第η臺吸收式熱泵Xfoi的冷凝器，然后進入第η-1臺吸收式熱泵XR2的冷凝器，其余依次類推，……，最后經第一臺吸收式熱泵XRl的冷凝器出。該一路熱網水最少從吸收式熱泵XR2的吸收器出后就進入吸收式熱泵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。這一路熱網回水經過水水換熱器8加溫，再經過第一臺吸收式熱泵XR1、第二臺吸收式熱泵XR2、……第η臺吸收式熱泵Xto的吸收器加溫和第η臺吸收式熱泵Xfou……第二臺吸收式熱泵XR2、第一臺吸收式熱泵XRl的冷凝器加溫，使熱網回水溫度升高。另一路熱網回水支管12直接并聯(lián)進入各臺吸收式熱泵XRl···!!的過冷器9。在過冷器9內換熱升溫，帶走了吸收式熱泵冷凝冷劑水的熱量，熱泵發(fā)生器產生的冷劑水的熱量得到了有效利用。二路熱網回水最后合并，直接或再經汽水換熱器10升溫后送出。由于冷劑水降溫后進入蒸發(fā)器，基本消除了冷劑水進入蒸發(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冷卻循環(huán)水的制冷，使熱泵的COP 值得到了提高，達到了一舉二得的效果。熱電廠的第一水冷凝汽器5內的冷卻循環(huán)水排出管分成二路一路排出水管13先進入第η臺吸收式熱泵Xto的蒸發(fā)器，然后依次返回，進入第二臺吸收式熱泵XR2、第一臺吸收式熱泵XRl的蒸發(fā)器，最后從第一臺吸收式熱泵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。第二水冷凝汽器7的冷卻循環(huán)水出所述的第二水冷凝汽器7后并聯(lián)接入水水換熱器 8和熱電廠的冷卻系統(tǒng)。該系統(tǒng)中熱網循環(huán)水和冷卻循環(huán)水在兩臺至多臺熱泵內的串聯(lián)流動使熱泵的性能得到了優(yōu)化，使電廠熱電聯(lián)供運行的各項技術經濟指標進一步提高。實施例2 如圖1 (b)所示，圖1 (b)為本實用新型涉及的熱網回水在水水換熱器后分流示意圖。圖1 (b)與圖1 (a)差別在于熱網回水進入電廠后在水水換熱器8后分成二路。所述的熱網回水也可與一只多臺熱泵共用的過冷器(圖中未畫)進行換熱。各臺熱泵的冷劑水管道(圖中未畫)與過冷器并聯(lián)連接，經過過冷器放熱后回熱泵。熱網回水在過冷器中升溫后與另一路合并。
權利要求1.一種熱電廠回收主、輔機冷凝廢熱復合式供熱系統(tǒng)，包括抽凝式汽輪機(1)、主汽輪機抽汽管(3)、第一水冷凝汽器(5)、輔汽輪機(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，η為彡2的自然數(shù)，其特征在于 所述吸收式熱泵(XRl···!!)增設有過冷器(9)，系統(tǒng)增加有一臺水水換熱器(8)，輔汽輪機乏汽接入第二水冷凝汽器(7)，熱網回水在進入水水換熱器(8)前或后分為二路，一路熱網回水先進入第一臺吸收式熱泵(XRl)的吸收器，再進入第二臺吸收式熱泵(XR2)的吸收器…… 依次串聯(lián)連接，直至進入第η臺吸收式熱泵(Xfoi)的吸收器，出第η臺吸收式熱泵(Xfoi)的吸收器后再進入該第η臺吸收式熱泵(Xfoi)的冷凝器，然后從第η-1、第η-2……依次串聯(lián)連接，最后從第一臺吸收式熱泵(XRl)的冷凝器中出；另一路熱網回水并聯(lián)進入各臺吸收式熱泵(XRL···!!)的過冷器(9)，二路熱網回水最后合并，直接或再經汽水換熱器(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 臺吸收式熱泵(Xto)的蒸發(fā)器連接，然后依次返回，進入第二、第一臺吸收式熱泵的蒸發(fā)器， 最后從第一臺吸收式熱泵(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)；第二水冷凝汽器(7)的冷卻循環(huán)水出所述的第二水冷凝汽器(7)后并聯(lián)接入水水換熱器(8)和熱電廠的冷卻系統(tǒng)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種熱電廠回收主、輔機冷凝廢熱復合式供熱系統(tǒng)，其特征在于熱網回水進入熱電廠后先分為二路一路熱網回水進入水水換熱器(8)，出水水換熱器(8)后再進入第一臺吸收式熱泵(XRl)的吸收器，另一路熱網回水不進入水水換熱器(8) 而直接并聯(lián)進入各臺吸收式熱泵(XRl···!!)的過冷器(9)。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種熱電廠回收主、輔機冷凝廢熱復合式供熱系統(tǒng)，其特征在于所述熱網回水進入熱電廠后先進入水水換熱器(8)，出水水換熱器(8)后再分為二路一路進入第一臺吸收式熱泵(XRl)的吸收器，另一路并聯(lián)進入各臺吸收式熱泵(XRl··· η)的過冷器(9)。
4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的一種熱電廠回收主、輔機冷凝廢熱復合式供熱系統(tǒng)， 其特征在于所述各臺吸收式熱泵(XRl···!!)的過冷器(9)合并成一臺過冷器，各臺吸收式熱泵(XRL···!!)的冷劑水管道并聯(lián)接入該合并后的過冷器，熱網回水出該合并后的過冷器與另一路熱網回水最后合并。
5.根據(jù)權利要求1或2或3所述的一種熱電廠回收主、輔機冷凝廢熱復合式供熱系統(tǒng)， 其特征在于所述熱電廠的冷卻系統(tǒng)為冷卻塔(15)或間冷裝置。
專利摘要本實用新型涉及一種熱電廠回收主、輔機冷凝廢熱復合式供熱系統(tǒng)，包括抽凝式汽輪機(1)、主汽輪機抽汽管(3)、第一水冷凝汽器(5)、輔汽輪機(6)、第二水冷凝汽器(7)、水水換熱器(8)、過冷器(9)、汽水換熱器(10)和吸收式熱泵，熱網回水在進入水水換熱器(8)前或后分為二路，一路熱網回水先進入第一臺吸收式熱泵(XR1)的吸收器后串聯(lián)連接各臺吸收式熱泵(XR1…n)，出第n臺吸收式熱泵(XRn)的吸收器后再進入該第n臺吸收式熱泵的冷凝器，然后串聯(lián)接入各臺吸收式熱泵的冷凝器；另一路熱網回水并聯(lián)進入各臺吸收式熱泵的過冷器(9)，二路熱網回水最后合并后，直接或經再加熱后送出。本實用新型能回收更多熱電廠的冷凝廢熱，提高熱泵的運行效率和使熱網系統(tǒng)更可靠運行。
文檔編號F24D3/18GK202182506SQ201120268700
公開日2012年4月4日 申請日期2011年7月27日 優(yōu)先權日2011年7月27日
發(fā)明者毛洪財, 江榮方, 蔡小榮 申請人:雙良節(jié)能系統(tǒng)股份有限公司