專利名稱：電廠直接空冷機組冷凝熱回收集中供熱系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電廠直接空冷機組冷凝熱回收集中供熱系統(tǒng)，用于回收電站 汽輪機排汽余熱。屬空調設備技術領域。
背景技術：
我國冬季采暖、城市集中供熱、生產工藝集中供熱等熱水管網在很多情況下采用 熱電廠熱電聯(lián)供集中供熱模式。對于直接空冷機組的熱電廠，即使在供熱工況下，也有大量 汽輪機發(fā)電后的低品位排汽余熱由于無法利用，需要通過空冷系統(tǒng)排放到大氣中，影響能 源利用的綜合效率。如圖1所示，在直接空冷機組的熱電廠，目前集中供熱熱水一般采用電廠汽輪機 抽取的中壓蒸汽(一般為0. 2 1. OMPa)通過汽水換熱器直接加熱熱水集中供熱，汽輪機 發(fā)電后的低品位排汽余熱無法利用，通過空冷系統(tǒng)排放到大氣中，不但影響能源利用的綜 合效率，還會產生熱污染。另直接空冷機組本身在冬季運行時由于排汽管路長，管道壓損 大，同時考慮冬季防凍等因素，造成冬季工況實際運行冷凝背壓較高，影響發(fā)電煤耗。為了 有效利用冷凝熱，目前還有一種方式如圖2所示，將汽輪機排汽直接通入吸收式熱泵蒸發(fā) 器管程，采用吸收式熱泵技術通過汽輪機的抽汽(一般為0.2 1. OMPa)驅動，提取進入吸 收式熱泵蒸發(fā)器的汽輪機排汽冷凝熱，加熱集中供熱熱水，實現(xiàn)汽輪機排汽冷凝熱提取，實 現(xiàn)節(jié)能效益。但由于冬季運行時蒸汽比容大，流速高，管道壓損大，此種方式回收冷凝熱要 求吸收式熱泵機組安裝位置和汽輪機排汽總管比較近。另汽輪機排汽直接進入吸收式熱泵 蒸發(fā)器，使吸收式熱泵作為發(fā)電系統(tǒng)一部分聯(lián)系緊密，對吸收式熱泵自身可靠性要求高，否 則影響發(fā)電系統(tǒng)的安全性。如何更加有效回收低品位冷凝熱，用于集中供熱，減少中壓蒸汽 消耗，同時保證發(fā)電系統(tǒng)安全，降低冬季發(fā)電背壓，實現(xiàn)節(jié)能、擴容、減排的經濟和社會效益 成為有集中供熱需求的直接空冷電廠的研究方向之一。

發(fā)明內容本實用新型的目的在于克服上述不足，提供一種有效回收利用直接空冷電廠低品 位排汽冷凝熱，降低吸收式熱泵安裝位置要求，保證發(fā)電系統(tǒng)安全性，降低排汽管道壓力損 失和供熱運行成本，提高電廠綜合經濟效益的電廠直接空冷機組冷凝熱回收集中供熱系 統(tǒng)。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種電廠直接空冷機組冷凝熱回收集中供熱系 統(tǒng)，包括汽輪機、汽輪機排汽總管、直接空冷凝汽系統(tǒng)、用熱場所、供熱水管路系統(tǒng)、吸收式 熱泵機組、汽輪機排汽進直接空冷凝汽系統(tǒng)管及相關連接管路，所述系統(tǒng)增設有一水冷凝 汽換熱器，在汽輪機排汽總管上將汽輪機排出的低壓蒸汽管分成二路，一路通過汽輪機排 汽進直接空冷凝汽系統(tǒng)管與直接空冷凝汽系統(tǒng)相連，另一路通過汽輪機排汽進水冷凝汽換 熱器管與水冷凝汽換熱器相連，余熱水循環(huán)管路系統(tǒng)將冷凝汽換熱器與吸收式熱泵機組的 蒸發(fā)器連通，余熱水進入吸收式熱泵的蒸發(fā)器換熱管內放熱，進入水冷凝汽換熱器吸熱。[0006]本實用新型的有益效果是本實用新型采用吸收式熱泵技術回收汽輪機排汽冷凝熱，利用汽輪機的抽汽(一 般0. 2 1. OMPa)蒸汽(60%左右熱量)驅動，電站汽輪機排出低壓蒸汽通過水冷凝汽換熱 器加熱余熱水，余熱水通過余熱水循環(huán)管路系統(tǒng)進入吸收式熱泵蒸發(fā)器換熱管內放熱，回 收排汽冷凝熱(40%左右熱量)，為生產工藝和生活提供集中供熱熱水(100%熱量)，提高 熱電聯(lián)供集中供熱系統(tǒng)綜合能源利用效率，在不增加熱源情況下提高熱泵部分最大供熱能 力70%左右，實現(xiàn)擴容、節(jié)能、減排等經濟效益和社會效益。由于發(fā)電后汽輪機排汽通過余 熱水系統(tǒng)轉換，吸收式熱泵和排汽管道距離可以較遠，對吸收式熱泵安裝位置要求低。吸收 式熱泵和汽輪機排汽不直接接觸，即使吸收式熱泵制熱系統(tǒng)有故障，也不會對發(fā)電系統(tǒng)產 生太大影響，電廠運行安全性高。在冬季采暖運行時，由于汽輪機排汽分成二路，一路通過 余熱水系統(tǒng)進入吸收式熱泵實現(xiàn)熱量回收，另一路進入直接空冷凝汽器，在汽輪機排汽量 不變的前提下，進入直接空冷凝汽器蒸汽流量減少，管道壓損減少，在不考慮冬季防凍等因 素，可以降低運行冷凝背壓，減少發(fā)電煤耗。

圖1為以往通過汽水換熱器直接加熱熱水集中供熱系統(tǒng)示意圖。圖2為以往采用電廠汽輪機排汽直接進入吸收式熱泵回收余熱集中供熱系統(tǒng)示 意圖。圖3為本實用新型電廠直接空冷機組冷凝熱回收集中供熱系統(tǒng)示意圖。圖4為本實用新型帶汽水換熱器加熱供熱水的電廠直接空冷機組冷凝熱回收集 中供熱系統(tǒng)示意圖。圖中汽輪機1、汽輪機排汽總管2、直接空冷凝汽系統(tǒng)3、用熱場所4、供熱水管路系統(tǒng)5、 汽水換熱器A 6-1、吸收式熱泵機組6-2、汽輪機排汽進直接空冷凝汽系統(tǒng)管7、汽輪機排汽 進水冷凝汽換熱器管8、水冷凝汽換熱器9、余熱水循環(huán)管路系統(tǒng)10、蒸發(fā)器11、吸收器12、 冷凝器13、發(fā)生器14、汽水換熱器B15。
具體實施方式
方案一如圖3所示為一種電廠直接空冷機組冷凝熱回收集中供熱系統(tǒng)示意圖。它由汽輪 機1、汽輪機排汽總管2、直接空冷凝汽系統(tǒng)3、用熱場所4、供熱水管路系統(tǒng)5、吸收式熱泵機 組6-2、汽輪機排汽進直接空冷凝汽系統(tǒng)管7、汽輪機排汽進水冷凝汽換熱器管8、水冷凝汽 換熱器9、余熱水循環(huán)管路系統(tǒng)10及相關連接管路和控制系統(tǒng)(圖中未示出)等構成。所 述吸收式熱泵機組6-2包括發(fā)生器14、冷凝器13、蒸發(fā)器11和吸收器12，其特點是將汽輪 機1排出的低壓蒸汽管分成二路，一路通過汽輪機排汽進直接空冷凝汽系統(tǒng)管7與直接空 冷凝汽系統(tǒng)3相連，另一路通過汽輪機排汽進水冷凝汽換熱器管8與水冷凝汽換熱器9相 連。在供熱工況運行時，用汽輪機抽汽(一般為0. 2 1. OMPa)的蒸汽作為驅動熱源進入 吸收式熱泵機組6-2的發(fā)生器14放熱。汽輪機排汽通過汽輪機排汽進水冷凝汽換熱器管 8進入水冷凝汽換熱器9內加熱余熱水，余熱水通過余熱水循環(huán)管路系統(tǒng)10進入吸收式熱
4泵機組6-2的蒸發(fā)器11換熱管內放熱，實現(xiàn)汽輪機排汽余熱的提取。通過吸收式熱泵機組 6-2加熱吸收器12和冷凝器13的供熱水，實現(xiàn)汽輪機排汽余熱回收，為生產工藝和生活提 供集中供熱熱水。無法全部利用的剩余低壓蒸汽進入直接空冷凝汽系統(tǒng)3冷卻，在實際采 暖運行過程中為了更好適應空冷負荷調節(jié)和防凍問題，需要考慮在空冷系統(tǒng)的列間設置自 動隔離閥，根據(jù)汽輪機背壓情況和吸收式熱泵與空冷器負荷比例情況通過閥門的開關自動 調整空冷的有效換熱面積，并通過空冷的風機開停和變速自動調節(jié)空冷負荷，使之和吸收 式熱泵冷凝熱提取負荷相匹配，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行。在非采暖季運行時，將余熱水系統(tǒng)停止 或將系統(tǒng)中的水排放干凈，水冷凝汽換熱器不工作，此時汽輪機排汽全部通過直接空冷凝 汽系統(tǒng)冷卻。方案二如圖4所示為帶汽水換熱器加熱供熱水的電廠直接空冷機組冷凝熱回收集中供 熱系統(tǒng)示意圖，在方案一的基礎上，熱泵供熱水出口增設一汽水換熱器B15，通過汽輪機抽 汽(可和吸收式熱泵采用同一壓力蒸汽(圖示為同一路)也可以采用不同壓力)進一步加 熱提升熱泵出口的供熱水溫度。適合于對供暖水出水溫度要求高的場所，吸收式熱泵無法 滿足最終供暖水溫度要求，在通過蒸汽直接加熱升溫。以上吸收式熱泵直接回收電站汽輪機排汽余熱熱電聯(lián)供系統(tǒng)的方案中吸收式熱 泵可以是單套或多套?？梢允菃涡臀帐綗岜?、雙效型吸收式熱泵、兩級型吸收式熱泵。
權利要求一種電廠直接空冷機組冷凝熱回收集中供熱系統(tǒng)，包括汽輪機(1)、汽輪機排汽總管(2)、直接空冷凝汽系統(tǒng)(3)、用熱場所(4)、供熱水管路系統(tǒng)(5)、吸收式熱泵機組(6 2)、汽輪機排汽進直接空冷凝汽系統(tǒng)管(7)及相關連接管路，其特征在于所述系統(tǒng)增設有一水冷凝汽換熱器(9)，在汽輪機排汽總管上將汽輪機(1)排出的低壓蒸汽管分成二路，一路通過汽輪機排汽進直接空冷凝汽系統(tǒng)管(7)與直接空冷凝汽系統(tǒng)(3)相連，另一路通過汽輪機排汽進水冷凝汽換熱器管(8)與水冷凝汽換熱器(9)相連，余熱水循環(huán)管路系統(tǒng)(10)將冷凝汽換熱器(9)與吸收式熱泵機組(6 2)的蒸發(fā)器(11)連通。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種電廠直接空冷機組冷凝熱回收集中供熱系統(tǒng)，其特征在 于所述吸收式熱泵機組(6-2)包括發(fā)生器(14)、冷凝器(13)、蒸發(fā)器(11)和吸收器(12)。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種電廠直接空冷機組冷凝熱回收集中供熱系統(tǒng)，其特征在 于在吸收式熱泵機組(6-2)供熱水出口增設一汽水換熱器(B15)。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的一種電廠直接空冷機組冷凝熱回收集中供熱系統(tǒng)，其特 征在于所述吸收式熱泵機組(6-2)是單效型雙效型或兩級型。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的一種電廠直接空冷機組冷凝熱回收集中供熱系統(tǒng)，其特 征在于所述吸收式熱泵機組(6-2)是單套或多套。專利摘要本實用新型涉及一種電廠直接空冷機組冷凝熱回收集中供熱系統(tǒng)，包括汽輪機(1)、汽輪機排汽總管(2)、直接空冷凝汽系統(tǒng)(3)、用熱場所(4)、供熱水管路系統(tǒng)(5)、吸收式熱泵機組(6-2)、汽輪機排汽進直接空冷凝汽系統(tǒng)管(7)及相關連接管路，在汽輪機排汽總管上將汽輪機(1)排出的低壓蒸汽管分成二路，一路通過汽輪機排汽進直接空冷凝汽系統(tǒng)管(7)與直接空冷凝汽系統(tǒng)(3)相連，另一路通過汽輪機排汽進水冷凝汽換熱器管(8)與水冷凝汽換熱器(9)相連，余熱水循環(huán)管路系統(tǒng)(10)將冷凝汽換熱器(9)與吸收式熱泵機組(6-2)的蒸發(fā)器(11)連通。本實用新型能有效回收利用直接空冷電廠低品位排汽冷凝熱，降低吸收式熱泵安裝位置要求，保證發(fā)電系統(tǒng)安全性，降低排汽管道壓力損失和供熱運行成本。
文檔編號F01K11/02GK201671669SQ201020188198
公開日2010年12月15日 申請日期2010年5月10日 優(yōu)先權日2010年5月10日
發(fā)明者毛洪財, 江榮方 申請人:雙良節(jié)能系統(tǒng)股份有限公司