專利名稱：回收電廠開式循環(huán)水余熱的供熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種回收電廠開式循環(huán)水余熱的供熱系統(tǒng)，特別是一種減少甚至避免電廠汽輪機(jī)冷端損失的節(jié)能技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年來，隨著社會的日益發(fā)展與進(jìn)步，國家對資源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)、能源綜合利用等方面的要求逐步提高?！吨腥A人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要》明確提出“單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗降低16%，單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放降低17%，主要污染物排放總量顯著減少……”的節(jié) 能減排目標(biāo)，這就要求各火力發(fā)電企業(yè)積極采用各種新型節(jié)能技術(shù)，大力推進(jìn)節(jié)能降耗，提高能源利用效率。火力發(fā)電廠的汽輪機(jī)乏汽一般通過開式循環(huán)冷卻或閉式循環(huán)冷卻的方式直接排放掉，這形成巨大的冷端損失。一個典型的300麗亞臨界純凝機(jī)組能量利用率約為38%，通過冷凝廢熱排放掉的熱量約占45% ;采用抽汽供熱后機(jī)組的能量利用率提升至60%，仍有20%的冷凝廢熱被排放掉，這部分熱量的特點是品位低且集中，但難以直接利用。若能高效回收利用這部分能量，對提高電廠能源利用率、降低機(jī)組供電煤耗、增加供熱面積，提升企業(yè)競爭力等都將起重大作用。采用開式循環(huán)冷卻的火電廠一般建在河邊或海邊。如圖I所示，來自江水或海水的冷卻水通過攔污柵及鋼閘門等進(jìn)行簡單過濾后，經(jīng)循環(huán)水泵5升壓輸送至凝汽器4，在凝汽器4內(nèi)充分吸收汽輪機(jī)2低壓缸排出的乏汽余熱后，升溫進(jìn)入虹吸井6，最后從虹吸井6排放到附近江水或海水里。當(dāng)前已有采用吸收式熱泵回收濕冷閉式循環(huán)或空冷的低溫余熱利用的專利及相關(guān)研究，但針對開式循環(huán)低溫余熱回收的研究還剛剛起步。若能采用吸收式熱泵回收利用開式循環(huán)水所帶走的低溫余熱，不僅能提高電廠一次能源利用率，還能為電廠帶來較大的供熱收益，緩解電廠供熱緊張局面。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、回收效率高、節(jié)能環(huán)保、運(yùn)行穩(wěn)定、容易實現(xiàn)的回收電廠開式循環(huán)水余熱的供熱系統(tǒng)。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該回收電廠開式循環(huán)水余熱的供熱系統(tǒng)，包括電站鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、凝汽器，汽輪機(jī)分別通過管路與電站鍋爐、發(fā)電機(jī)、凝汽器相連，所述凝汽器與汽輪機(jī)的低壓缸排汽端相連，其結(jié)構(gòu)特點是還設(shè)置有吸收式熱泵和汽水換熱器，所述的吸收式熱泵分別通過管路與汽輪機(jī)的采暖抽汽端、凝汽器相連，所述汽水換熱器的一端通過管路與汽輪機(jī)的低壓缸排汽端相連，所述汽水換熱器的另一端通過管路與吸收式熱泵的熱水供應(yīng)端相連。汽輪機(jī)抽汽作為吸收式熱泵的驅(qū)動熱源，開式循環(huán)冷卻水余熱作為低溫?zé)嵩?，一次熱網(wǎng)水加熱后作為中溫?zé)嵩摧敵觯⒏鶕?jù)電廠供暖實際需求考慮采用汽水加熱器對一次熱網(wǎng)水進(jìn)一步加熱，有效的利用了原來浪費(fèi)掉的余熱，使低品位的熱能得到了有效的利用，提高電廠能源利用率、降低機(jī)組供電煤耗，增加供熱面積。本發(fā)明還設(shè)置有水水換熱器，所述的水水換熱器與凝汽器相連，所述水水換熱器與吸收式熱泵并聯(lián)。本發(fā)明還設(shè)置有水水換熱器，所述的吸收式熱泵通過水水換熱器與凝汽器相連。若處于供暖季初末期，吸收式熱泵不能回收循環(huán)水全部余熱，若開式循環(huán)中存在江水或海水水質(zhì)較差，直接進(jìn)入熱泵系統(tǒng)可能會導(dǎo)致?lián)Q熱管出現(xiàn)微生物快速繁殖而堵塞等現(xiàn)象。增加了水水換熱器后，可保證流經(jīng)凝汽器、吸收式熱泵以及水水換熱器的循環(huán)水形成閉式循環(huán)，有效避免了因循環(huán)水水質(zhì)不好而帶來的各類問題。本發(fā)明所述吸收式熱泵為單效型吸收式熱泵或雙效型吸收式熱泵。吸收式熱泵可以是單套或多套，可以根據(jù)具體情況靈活確定。 本發(fā)明所述水水換熱器的管路上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥。這樣可使流經(jīng)的循環(huán)水流量在供暖季初末期和高寒期根據(jù)需要靈活變動。實現(xiàn)了流經(jīng)吸收式熱泵和水水換熱器的循環(huán)水流量之和與進(jìn)出凝汽器的循環(huán)水量相等。本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點及效果本發(fā)明的技術(shù)實施后，可較好地回收低品位的開式循環(huán)水余熱用于供熱，大幅提高了電廠供熱能力、供熱安全裕量及可靠性。本技術(shù)所提及的新型供熱系統(tǒng)，只在供暖季運(yùn)行；非供暖季將關(guān)閉汽輪機(jī)抽汽、吸收式熱泵以及熱網(wǎng)側(cè)相關(guān)設(shè)備，即令機(jī)組變?yōu)榧兡龣C(jī)組，也即新系統(tǒng)可與原電廠系統(tǒng)實現(xiàn)快速無縫切換。


圖I為本發(fā)明背景技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實施例I的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。標(biāo)號說明電站鍋爐I、汽輪機(jī)2、發(fā)電機(jī)3、凝汽器4、循環(huán)水泵5、虹吸井6、吸收式熱泵7、汽水換熱器8、水水換熱器9。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實施例是對本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實施例。實施例I :如圖2所示，本實施例由電站鍋爐I、汽輪機(jī)2、發(fā)電機(jī)3、凝汽器4、吸收式熱泵7、汽水換熱器8以及與各設(shè)備相連接的管路組成。吸收式熱泵7將流經(jīng)凝汽器4的開式循環(huán)水熱量全部回收，形成閉式循環(huán)。電站鍋爐I出來的高溫高壓蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)2膨脹做功，通過發(fā)電機(jī)3轉(zhuǎn)換為電能后輸出。汽輪機(jī)2原有的采暖抽汽端(可能也有工業(yè)抽汽，視具體情況而定)一部分進(jìn)入吸收式熱泵7作為驅(qū)動熱源，另一部分進(jìn)入汽水換熱器8以對吸收式熱泵7出口的一次熱網(wǎng)水進(jìn)行再次加熱。汽輪機(jī)2低壓缸排汽在凝汽器4內(nèi)與循環(huán)冷卻水進(jìn)行充分換熱冷卻為凝水后送回電站鍋爐I。在此實施例中，進(jìn)入凝汽器4的開式循環(huán)水余熱全部被吸收式熱泵7回收，形成閉式循環(huán)，即從凝汽器4吸熱升溫后的開式循環(huán)水直接進(jìn)入吸收式熱泵7的蒸發(fā)器，經(jīng)放熱后從吸收式熱泵7出來，再回到凝汽器4吸熱，如此形成閉式循環(huán)，而不再通過循環(huán)水泵5和虹吸井6以及江水(海水)的開式循環(huán)。吸收式熱泵7的驅(qū)動熱源來自汽輪機(jī)2的抽汽，低溫?zé)嵩磥碜粤鹘?jīng)凝汽器4的開式循環(huán)水，最終將流入熱泵的一次熱網(wǎng)水加熱到80°C左右輸出。汽水換熱器8與汽輪機(jī)2抽汽和吸收式熱泵7相連，主要目的是將出吸收式熱泵7的一次熱網(wǎng)水進(jìn)行再次加熱輸出。實施例2 :若處于供暖季初末期，吸收式熱泵7不能回收循環(huán)水全部余熱，若開式循環(huán)中存在江水(海水)水質(zhì)較差，直接進(jìn)入吸收式熱泵7可能會導(dǎo)致?lián)Q熱管出現(xiàn)微生物快速繁殖而堵塞等現(xiàn)象，此時需對循環(huán)水水質(zhì)進(jìn)行必要的加藥處理，并盡可能地將流經(jīng)凝汽器4的循環(huán)水形成閉式循環(huán)。如圖3所示，本實施例由電站鍋爐I、汽輪機(jī)2、發(fā)電機(jī)3、凝汽器4、吸收式熱泵7、汽水換熱器8、水水換熱器9組成。與實施例I相比，增加了與吸收式熱泵7并聯(lián)的水水換熱器9，其目的是在供暖初末寒期時，將流經(jīng)凝汽器4的不能全部被吸收式熱泵7吸取的循環(huán)水余熱帶走。增加了水水換熱器9后，可保證流經(jīng)凝汽器4、吸收式熱泵7以及水水換熱器9的循環(huán)水形成閉式循環(huán)，有效避免了因循環(huán)水水質(zhì)不好而帶來的各類問題。水水換熱器9 一側(cè)走循環(huán)水,另一側(cè)走江水(海水)。流經(jīng)吸收式熱泵7和水水換熱器9的循環(huán)水流量之和與進(jìn)出凝汽器4的循環(huán)水量應(yīng)相等。此外在水水換熱器9的管路上安裝了相應(yīng)的調(diào)節(jié)閥，這樣可使流經(jīng)的循環(huán)水流量在供暖季初末期和高寒期根據(jù)需要靈活變動。實施例3 :與實施例2相比，本實施例將水水換熱器9與吸收式熱泵7串聯(lián)運(yùn)行，從吸收式熱泵7流出的已降低到一定溫度的循環(huán)水被引入到水水換熱器9中與江水(海水)進(jìn)行換熱，通過江水(海水)帶走吸收式熱泵7無法回收的循環(huán)水余熱，最后循環(huán)水再進(jìn)入凝汽器，形成閉式循環(huán)。流經(jīng)吸收式熱泵7、水水換熱器9和凝汽器4的循環(huán)水流量相等。上述實施例中所述的吸收式熱泵可以是單套或多套，可以是單效型吸收式熱泵、雙效型吸收式熱泵等。此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同。凡依本發(fā)明專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡單變化，均包括于本發(fā)明專利的保護(hù)范圍內(nèi)。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。權(quán)利要求
1.一種回收電廠開式循環(huán)水余熱的供熱系統(tǒng)，包括電站鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、凝汽器，汽輪機(jī)分別通過管路與電站鍋爐、發(fā)電機(jī)、凝汽器相連，所述凝汽器與汽輪機(jī)的低壓缸排汽端相連，其特征是還設(shè)置有吸收式熱泵和汽水換熱器，所述的吸收式熱泵分別通過管路與汽輪機(jī)的采暖抽汽端、凝汽器相連，所述汽水換熱器的一端通過管路與汽輪機(jī)的低壓缸排汽端相連，所述汽水換熱器的另一端通過管路與吸收式熱泵的熱水供應(yīng)端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的回收電廠開式循環(huán)水余熱的供熱系統(tǒng)，其特征是還設(shè)置有水水換熱器，所述的水水換熱器與凝汽器相連，所述水水換熱器與吸收式熱泵并聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的回收電廠開式循環(huán)水余熱的供熱系統(tǒng)，其特征是還設(shè)置有水水換熱器，所述的吸收式熱泵通過水水換熱器與凝汽器相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的回收電廠開式循環(huán)水余熱的供熱系統(tǒng)，其特征是所述吸收式熱泵為單效型吸收式熱泵或雙效型吸收式熱泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的回收電廠開式循環(huán)水余熱的供熱系統(tǒng)，其特征是所述水水換熱器的管路上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種回收電廠開式循環(huán)水余熱的供熱系統(tǒng)，特別是一種減少甚至避免電廠汽輪機(jī)冷端損失的節(jié)能技術(shù)。該回收電廠開式循環(huán)水余熱的供熱系統(tǒng)，包括電站鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、凝汽器，汽輪機(jī)分別通過管路與電站鍋爐、發(fā)電機(jī)、凝汽器相連，凝汽器與汽輪機(jī)的低壓缸排汽端相連，還設(shè)置有吸收式熱泵和汽水換熱器，吸收式熱泵分別通過管路與汽輪機(jī)的采暖抽汽端、凝汽器相連，汽水換熱器的一端通過管路與汽輪機(jī)的低壓缸排汽端相連，汽水換熱器的另一端通過管路與吸收式熱泵的熱水供應(yīng)端相連。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、回收效率高、節(jié)能環(huán)保、運(yùn)行穩(wěn)定、容易實現(xiàn)的優(yōu)點。
文檔編號F24D3/18GK102721094SQ20121019469
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月14日
發(fā)明者何曉紅, 俞聰, 馮亦武, 周崇波, 孫士恩, 常浩, 舒斌, 趙明德, 鄭立軍 申請人:華電電力科學(xué)研究院