專利名稱：一種用于熱電廠集中供冷改造的聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，具體涉及一種用于熱電廠集中供冷改造的聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
熱電聯(lián)產(chǎn)是一種既產(chǎn)電又產(chǎn)熱的先進能源利用形式。傳統(tǒng)火電廠的能源利用率一般在35%左右；在消耗同樣數(shù)量同種品質(zhì)的能源后，熱電廠不僅可以提供電能，還能提供工業(yè)生產(chǎn)用的蒸汽和住宅暖氣用的熱水，其能源利用率達到45%以上，由于具有巨大的節(jié)能潛力，熱電廠今年來在我國得到了廣泛的應(yīng)用。但是由于目前在設(shè)計、運行以及管理方面存在較多不合理的因素，現(xiàn)階段熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)的運作過程中存在很多弊端，其中最主要的一點就是夏季對環(huán)境的不良影響較大夏季熱電廠變?yōu)榧兓鹆Πl(fā)電廠，低品位熱能資源的嚴重浪費，而且大型熱電機組的污染物排放量大，因此夏季加劇環(huán)境污染。在夏季對熱電廠的熱能進行合理的利用能夠降低熱電企業(yè)夏季運行對環(huán)境的不利影響，提高其節(jié)能效益和環(huán)保效益。夏季在熱電廠中進行集中供冷是一種行之有效的手段。目前熱電廠一般使用吸收式制冷機進行制冷，但是雙效吸收式制冷機對蒸汽品質(zhì)有一定的要求，即需要0. 4 0. SMpa的飽和蒸汽進行驅(qū)動，但是電廠最低抽汽壓力一般為 0. SMPa 1. 6MPa的過熱蒸汽，必須將抽氣進行減溫減壓降為符合壓力要求的飽和蒸汽以后才能進行利用，這部分利用減溫減壓器處理抽氣的過程就造成了極大的能量損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有熱電廠集中供冷的吸收式制冷機進行制冷時，必須將抽氣進行減溫減壓處理造成的能量大量損失的問題，進而提出一種用于熱電廠集中供冷改造的聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種用于熱電廠集中供冷改造的聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)包括發(fā)電汽輪機、凝汽器和第一凝結(jié)水連接管，發(fā)電汽輪機由鍋爐提供蒸汽，第一凝結(jié)水連接管與發(fā)電汽輪機相連接，凝汽器設(shè)置在第一凝結(jié)水連接管上，所述聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)還包括工業(yè)拖動汽輪機、壓縮式制冷機、蒸汽飽和器、疏水器、雙效吸收式制冷機、中壓蒸汽連接管、冷凍水連接管、冷卻水連接管、汽輪機連接管和第二凝結(jié)水連接管，工業(yè)拖動汽輪機設(shè)置在發(fā)電汽輪機的一側(cè)，工業(yè)拖動汽輪機與發(fā)電汽輪機之間通過汽輪機連接管連接，工業(yè)拖動汽輪機與壓縮式制冷機同軸設(shè)置，雙效吸收式制冷機與工業(yè)拖動汽輪機之間通過中壓蒸汽連接管連接，蒸汽飽和器和疏水器依次設(shè)置在中壓蒸汽連接管上，冷凍水連接管和冷卻水連接管依次穿過雙效吸收式制冷機和壓縮式制冷機。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下效果1.本發(fā)明的工業(yè)拖動汽輪機同軸驅(qū)動壓縮式制冷機的部分有效的替代了原雙效吸收式制冷機所需設(shè)置的的減溫減壓器，并利用減溫減壓造成蒸汽損失這部分的能量帶動壓縮式制冷，提高了能量利用效率，避免了能量的損失。2.本發(fā)明工作可靠，同時還具有制冷效率高、對環(huán)境負面影響小、節(jié)省電廠過熱蒸汽消耗量的優(yōu)點。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖(雙箭頭表示電廠過熱蒸汽利用后變?yōu)槟Y(jié)水的流向；空心箭頭表示冷凍水的流向；實心箭頭表示冷卻水的流向；三箭頭表示壓縮式制冷制冷劑流向)。
具體實施例方式具體實施方式
一結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式的一種用于熱電廠集中供冷改造的聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)包括發(fā)電汽輪機1、凝汽器2和第一凝結(jié)水連接管3，發(fā)電汽輪機1 由鍋爐提供蒸汽，第一凝結(jié)水連接管3與發(fā)電汽輪機1相連接，凝汽器2設(shè)置在第一凝結(jié)水連接管3上，所述聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)還包括工業(yè)拖動汽輪機4、壓縮式制冷機5、蒸汽飽和器6、疏水器7、雙效吸收式制冷機8、中壓蒸汽連接管9、冷凍水連接管10、冷卻水連接管11、汽輪機連接管12和第二凝結(jié)水連接管13，工業(yè)拖動汽輪機4設(shè)置在發(fā)電汽輪機1的一側(cè)，工業(yè)拖動汽輪機4與發(fā)電汽輪機1之間通過汽輪機連接管12連接，工業(yè)拖動汽輪機4與壓縮式制冷機5同軸設(shè)置，雙效吸收式制冷機8與工業(yè)拖動汽輪機4之間通過中壓蒸汽連接管9連接，蒸汽飽和器6和疏水器7依次設(shè)置在中壓蒸汽連接管9上，冷凍水連接管10和冷卻水連接管11依次穿過雙效吸收式制冷機8和壓縮式制冷機5，冷凍水分別通過雙效吸收式制冷機8和壓縮式制冷機5冷凍后經(jīng)過冷凍水連接管10流出，冷卻水經(jīng)過雙效吸收式制冷機 8或壓縮式制冷機5冷卻后經(jīng)過冷卻水連接管11流出。
具體實施方式
二 結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式的壓縮式制冷機5包括壓縮機14、第一蒸發(fā)器15、第一冷凝器16、節(jié)流裝置23和制冷劑管路22，壓縮機14與工業(yè)拖動汽輪機4同軸設(shè)置，壓縮機14、第一冷凝器16、節(jié)流裝置23和第一蒸發(fā)器15之間通過制冷劑管路22連接并組成完整的壓縮式制冷循環(huán)。如此設(shè)置，能夠有效利用原減溫減壓器浪費的熱量，提高系統(tǒng)的能源利用率。其它組成和連接關(guān)系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式的雙效吸收式制冷機8包括第二冷凝器17、低壓發(fā)生器18、高壓發(fā)生器19、第二蒸發(fā)器20和吸收器21，冷卻水連接管11與吸收器21連接，低壓發(fā)生器18設(shè)置在高壓發(fā)生器19的下方，吸收器21與第二冷凝器17通過冷卻水連接管11串聯(lián)，冷凍水連接管10與第二蒸發(fā)器20連接，高壓發(fā)生器19 的一端與中壓蒸汽連接管9連接，高壓發(fā)生器19的另一端與第二凝結(jié)水連接管13連接。如此設(shè)置，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，同時還具有熱能利用率高、制冷效率高、對環(huán)境污染小、整個系統(tǒng)能量損耗小的優(yōu)點。其它組成和連接關(guān)系與具體實施方式
一或二相同。本發(fā)明的工作過程為1.第一凝結(jié)水出口 蒸汽通過凝汽器2凝結(jié)后經(jīng)過第一凝結(jié)水連接管3流出；2.第二凝結(jié)水出口 工業(yè)拖動汽輪機4內(nèi)的蒸汽先后通過蒸汽飽和器6、疏水器7 和雙效吸收式制冷機8，凝結(jié)水經(jīng)過第二凝結(jié)水連接管9流出；3.冷凍水出口 冷凍水分別通過雙效吸收式制冷機8的第二蒸發(fā)器20和壓縮式制冷機5的第一蒸發(fā)器15冷凍后經(jīng)過冷凍水連接管10流出；4.冷卻水出口 冷卻水由兩個并聯(lián)環(huán)路組成一、冷卻水經(jīng)過雙效吸收式制冷機8
4的吸收器21和第二冷凝器17后流出；二、冷卻水直接經(jīng)過壓縮式制冷機5的第一冷凝器16 冷卻后經(jīng)過冷卻水連接管11流出；5.壓縮式制冷制冷劑環(huán)路制冷劑依次通過壓縮機14、第一冷凝器16、節(jié)流裝置 21與第一蒸發(fā)器15，組成完整的壓縮式制冷循環(huán)。本發(fā)明的具體實施例一、工程背景熱電公司目前具有5臺130t/h爐和3臺^Ot/h爐，同時具有2臺15MW抽凝機組 1臺25MW背壓機組，1臺60麗抽凝機組，12MW/15MW背壓機組各1臺。電廠運行中供電負荷較大，電廠發(fā)電量較為缺乏，但電廠本身蒸汽量充足，擁有壓力為1. 27MPa，溫度304°C的最大工業(yè)蒸汽量流量達240噸/小時。目前熱電公司下屬各廠區(qū)分散冷負荷約69780KW。目前采用電動壓縮式制冷機組滿足上述供冷負荷，高峰時啟動兩臺吸收式制冷機。這種運行方式需要分散布置管網(wǎng)，系統(tǒng)復(fù)雜，運行維護成本較高。二、新技術(shù)應(yīng)用的必要性原制冷方式系統(tǒng)復(fù)雜，運行維護成本較高，不能適應(yīng)缺電形勢較為嚴重，但蒸汽量充足的運行條件。使用本發(fā)明提出的聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)能夠解決上述弊端。通過研究設(shè)計，確定聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，必然為電廠實現(xiàn)高效率的節(jié)能減排，帶來極大的經(jīng)濟和社會效益。三、參數(shù)設(shè)計本設(shè)計對比直接采用吸收式制冷的方案進行分析1.直接采用吸收式制冷進入吸收式制冷機的壓力P = O. 8Mpa的飽和蒸汽，其焓值為Iii = 2768. 8kJ/kgo 從吸收式制冷機中出來的相同壓力下的飽和水，其焓值為、=719. AJ/kg，所需要的飽和蒸汽量為qmg，可由下式計算qmg= (l+e)Qg/r式中Qg——制冷機的制冷量，69780kW;e——為附加系數(shù)，3% 5%;r——為飽和蒸汽的汽化潛熱，r = Iii-Iie帶入各未知量可計算得qmg = 86. 106t/h過熱蒸汽經(jīng)減溫減壓器后變?yōu)轱柡驼羝侥苁褂?，需根?jù)減溫減壓器中的質(zhì)量、 能量關(guān)系式計算過熱蒸汽的使用量由質(zhì)量關(guān)系De+Dw = Qfflg式中De_過熱蒸汽入減溫器質(zhì)量流量(kg/s)；Dw-低溫水入減溫器質(zhì)量流量(kg/s)；qmg-飽和蒸汽出減溫器質(zhì)量流量(kg/s)。由能量關(guān)系Dehe+Dwhw = qmgh式中he—過熱蒸汽入減溫器焓(3051. 64kJ/kg)；htw——低溫水入減溫器焓(719. 7kJ/kg)；h——飽和蒸汽出減溫器焓0768. 8kJ/kg)。
可以得到，消耗的電廠過熱蒸汽的流量為75. 64t/h。2.新型聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)蒸汽汽進入工業(yè)拖動汽輪機，出口乏汽達到與溴化鋰吸收式制冷機組的進口所需要的壓力，經(jīng)過熱蒸汽飽和器后吸收式制冷機使用。蒸汽在工業(yè)拖動汽輪機進行完膨脹過程后，可以為轉(zhuǎn)化為0. 8MPa、0. 6MPa、0. 4MPa的飽和蒸汽供吸收式制冷機使用，所以中間壓力可以調(diào)節(jié)，對這幾種不同的壓力分別進行計算。當(dāng)乏汽的壓力為0. SMPa時，可由減溫減壓器的特性方程結(jié)合制冷量關(guān)系求消耗
的過熱蒸汽量。
權(quán)利要求
1.一種用于熱電廠集中供冷改造的聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，它包括發(fā)電汽輪機(1)、凝汽器(2) 和第一凝結(jié)水連接管(3)，發(fā)電汽輪機(1)由鍋爐提供蒸汽，第一凝結(jié)水連接管C3)與發(fā)電汽輪機(1)相連接，凝汽器( 設(shè)置在第一凝結(jié)水連接管C3)上，其特征在于所述聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)還包括工業(yè)拖動汽輪機(4)、壓縮式制冷機( 、蒸汽飽和器(6)、疏水器(7)、吸收式制冷機(8)、中壓蒸汽連接管(9)、冷凍水連接管(10)、冷卻水連接管(11)、汽輪機連接管 (12)和第二凝結(jié)水連接管(13)，工業(yè)拖動汽輪機(4)設(shè)置在發(fā)電汽輪機(1)的一側(cè)，工業(yè)拖動汽輪機(4)與發(fā)電汽輪機(1)之間通過汽輪機連接管(1 連接，壓縮式制冷機(5)和雙效吸收式制冷機(8)由左至右依次設(shè)置在工業(yè)拖動汽輪機(4)的下方，且工業(yè)拖動汽輪機(4)與壓縮式制冷機(5)同軸設(shè)置，雙效吸收式制冷機(8)與工業(yè)拖動汽輪機(4)之間通過中壓蒸汽連接管(9)連接，蒸汽飽和器(6)和疏水器(7)依次設(shè)置在中壓蒸汽連接管 (9)上，冷凍水連接管(10)和冷卻水連接管(11)依次穿過雙效吸收式制冷機(8)和壓縮式制冷機(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于熱電廠集中供冷改造的聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于 壓縮式制冷機( 包括壓縮機(14)、第一蒸發(fā)器(15)、第一冷凝器(16)、節(jié)流裝置03)和制冷劑管路(22)，壓縮機(14)與工業(yè)拖動汽輪機同軸設(shè)置，壓縮機(14)、第一冷凝器 (16)、節(jié)流裝置和第一蒸發(fā)器(1 之間通過制冷劑管路0 連接并組成完整的壓縮式制冷循環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種用于熱電廠集中供冷改造的聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于雙效吸收式制冷機(8)包括第二冷凝器(17)、低壓發(fā)生器(18)、高壓發(fā)生器(19)、第二蒸發(fā)器OO)和吸收器(21)，冷卻水連接管(11)與吸收器連接，低壓發(fā)生器(18)設(shè)置在高壓發(fā)生器(19)的下方，吸收器與第二冷凝器(17)通過冷卻水連接管(11)串聯(lián)，冷凍水連接管(10)與第二蒸發(fā)器OO)連接，高壓發(fā)生器(19)的一端與中壓蒸汽連接管(9)連接，高壓發(fā)生器(19)的另一端與第二凝結(jié)水連接管(1 連接。
全文摘要
一種用于熱電廠集中供冷改造的聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，它涉及一種聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)。本發(fā)明解決了現(xiàn)有熱電廠采用吸收式制冷機進行集中供冷時，利用減溫減壓器處理壓力過高的過熱蒸汽造成的能量大量損失的問題。本發(fā)明的工業(yè)拖動汽輪機驅(qū)動壓縮式制冷機的壓縮機進行機械壓縮式制冷，工業(yè)拖動汽輪機出口乏汽進入雙效吸收式制冷機的高壓發(fā)生器驅(qū)動吸收式制冷循環(huán)，壓縮式制冷機與工業(yè)拖動汽輪機同軸連接，吸收式制冷機與工業(yè)拖動汽輪機之間通過中壓蒸汽連接管連接，蒸汽飽和器和疏水器依次設(shè)置在中壓蒸汽連接管上，冷凍水連接管和冷卻水連接管依次穿過雙效吸收式制冷機和壓縮式制冷機。本發(fā)明適用于熱電廠集中供冷。
文檔編號F25B15/00GK102434998SQ20111027491
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月16日
發(fā)明者張?zhí)鹛? 譚羽非 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)