專利名稱：熱電廠回收吸收式熱泵余熱汽水式供熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱電聯(lián)供供熱系統(tǒng)，適用于熱電聯(lián)供電廠汽輪機乏汽更節(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(wǎng)的安全可靠運行，各種新的流程有待研究。要實現(xiàn)電廠內(nèi)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(wǎng)回水溫度降低，在此基礎(chǔ)上采用以電為動力的熱泵機組，或以熱網(wǎng)高溫水為動力的吸收式熱泵機組。通過對電廠供出的熱網(wǎng)回水進行制冷降溫，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(nèi)升溫后，再進入吸收式熱泵，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
本發(fā)明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(wǎng)系統(tǒng)更可靠運行的熱電廠回收吸收式熱泵余熱汽水式供熱系統(tǒng)。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種熱電廠回收吸收式熱泵余熱汽水式供熱系統(tǒng)， 包括抽凝式汽輪機、汽輪機抽汽管、第一水冷凝汽器、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。汽輪機乏汽由凝汽器凝結(jié)成水，冷凝廢熱予以回收利用。其特點是所述的吸收式熱泵增設(shè)有過冷器，在熱電廠內(nèi)增加一臺第二水冷凝汽器與原第一水冷凝汽器并聯(lián)運行。熱網(wǎng)回水進入熱電廠后并聯(lián)進入各臺吸收式熱泵的過冷器，流出匯總后進入第二水冷凝汽器，再次升溫后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，直接或再經(jīng)汽水換熱器后送出。 所述第一水冷凝汽器的冷卻循環(huán)水并聯(lián)或串聯(lián)進入吸收式熱泵的蒸發(fā)器和熱電廠的冷卻系統(tǒng)。熱電廠的冷卻系統(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。本發(fā)明熱電廠回收吸收式熱泵余熱汽水式供熱系統(tǒng)，所述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進入第η臺吸收式熱泵的蒸發(fā)器，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；另一路進入熱電廠的冷卻系統(tǒng)。本發(fā)明熱電廠回收吸收式熱泵余熱汽水式供熱系統(tǒng)，所述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先進入第η臺吸收式熱泵的蒸發(fā)器，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，然后再進入熱電廠的冷卻系統(tǒng)。本發(fā)明熱電廠回收吸收式熱泵余熱汽水式供熱系統(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(wǎng)回水出該合并后的過冷器后進入第二水冷凝汽器。本發(fā)明熱電廠回收吸收式熱泵余熱汽水式供熱系統(tǒng)，所述熱電廠的冷卻系統(tǒng)為冷卻塔、空冷裝置或間冷裝置。本發(fā)明熱電廠回收吸收式熱泵余熱汽水式供熱系統(tǒng)，所述的吸收式熱泵為單臺多段式吸收式熱泵。這種熱電廠回收吸收式熱泵余熱汽水式供熱系統(tǒng)亦適用于空冷電廠和間冷電廠。本發(fā)明的有益效果是
在熱電廠內(nèi)的吸收式熱泵增加了過冷器和一臺水冷凝汽器供冬季供暖季節(jié)作供熱時運行。熱網(wǎng)循環(huán)水與電廠冷卻循環(huán)水分隔單獨運行。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(wǎng)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(wǎng)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(yīng)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(jīng)濟技術(shù)經(jīng)濟指標得到進一步提高。


圖1 (a)為本發(fā)明涉及的熱網(wǎng)回水直進熱泵過冷器和冷卻循環(huán)水并聯(lián)示意圖。圖1 (b)為本發(fā)明涉及的熱網(wǎng)回水直進熱泵過冷器和冷卻循環(huán)水串聯(lián)示意圖。圖中附圖標記
抽凝式汽輪機1、發(fā)電機2、汽輪機抽汽管3、凝水管4、第一水冷凝汽器5 (原)、第二水冷凝汽器6 (新增)、過冷器7、冷卻循環(huán)水排出管8、汽水換熱器9、熱網(wǎng)回水支管10、冷卻塔 11、空冷裝置12、間冷裝置13、吸收式熱泵 1···η。熱網(wǎng)回水Al、熱網(wǎng)供水Α2、高壓蒸汽B、汽輪機乏汽C、凝水出D。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明 實施例1 如圖1 (a)所示，圖1 (a)為本發(fā)明涉及的熱網(wǎng)回水直進吸收式熱泵過冷器和冷卻循環(huán)水并聯(lián)示意圖。由圖1 (a)可以看出，本發(fā)明熱電廠回收吸收式熱泵余熱汽水式供熱系統(tǒng)由抽凝式汽輪機1、發(fā)電機2、汽輪機抽汽管3、凝水管4、第一水冷凝汽器5、第二水冷凝汽器6、過冷器7、冷卻循環(huán)水排出管8、汽水換熱器9、熱網(wǎng)回水支管10、冷卻塔11、空冷裝置 12、間冷裝置13、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)。熱網(wǎng)回水支管10進入電廠后并聯(lián)進入各臺吸收式熱泵XRL···!!的過冷器7，流出匯總后進入第二水冷凝汽器6，再次升溫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 XRn的吸收器，再進入第η臺吸收式熱泵Xto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(jīng)第一臺吸收式熱泵XRl的冷凝器出。該一路熱網(wǎng)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(wǎng)回水經(jīng)過過冷器7、第二水冷凝汽器6加溫，再經(jīng)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)(R2、第一臺吸收式熱泵XRl的冷凝器加溫，使熱網(wǎng)回水溫度升高，直接或再經(jīng)汽水換熱器9升溫后送出。該一路熱網(wǎng)回水在過冷器7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。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(nèi)的冷卻循環(huán)水排出管8分成二路一路先進入第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的蒸發(fā)器流出后返回第一水冷凝汽器5再加溫。另一路通過冷卻塔11、空冷裝置12或間冷裝置13把多余的熱量排入大氣。直接空冷電廠第二水冷凝汽器6與空冷裝置的進汽管道相連，汽輪機乏汽一部份進入第二水冷凝汽器6，一部份進入空冷裝置。該系統(tǒng)中熱網(wǎng)循環(huán)水和冷卻循環(huán)水在兩臺至多臺熱泵內(nèi)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(shù)經(jīng)濟指標進一步提高。實施例2:
如圖1 (b)所示，圖1 (b)為本發(fā)明涉及的熱網(wǎng)回水直進熱泵過冷器和冷卻循環(huán)水串聯(lián)示意圖。圖1 (b)與圖1 (a)差別在于冷卻循環(huán)水串聯(lián)循環(huán)。所述的熱網(wǎng)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(jīng)過過冷器放熱后回熱泵。熱網(wǎng)回水在過冷器中升溫后與另一路合并。
權(quán)利要求
1.一種熱電廠回收吸收式熱泵余熱汽水式供熱系統(tǒng)，包括抽凝式汽輪機(1)、汽輪機抽汽管(3)、第一水冷凝汽器(5)、汽水換熱器(9)和吸收式熱泵(XRL···!!)，所述吸收式熱泵 (XRL···!!)有η臺，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)有過冷器(7)，系統(tǒng)增加有一臺第二水冷凝汽器(6)，熱網(wǎng)回水在進入熱電廠后并聯(lián)進入各臺吸收式熱泵(XRl···!!)的過冷器(7)，流出匯總后串聯(lián)進入第二水冷凝汽器(6)和第一臺吸收式熱泵(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(Xto)的吸收器后再進入該第η 臺吸收式熱泵(Xto)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，直接或再經(jīng)汽水換熱器(9)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)后并聯(lián)或串聯(lián)進入吸收式熱泵(Xto)的蒸發(fā)器和熱電廠的冷卻系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱電廠回收吸收式熱泵余熱汽水式供熱系統(tǒng)，其特征在于所述第一水冷凝汽器(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、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);另一路進入熱電廠的冷卻系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱電廠回收吸收式熱泵余熱汽水式供熱系統(tǒng)，其特征在于所述第一水冷凝汽器(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、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，然后再進入熱電廠的冷卻系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種熱電廠回收吸收式熱泵余熱汽水式供熱系統(tǒng)， 其特征在于所述各臺吸收式熱泵(XRl···!!)的過冷器(7)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(wǎng)回水出該合并后的過冷器后進入第二水冷凝汽器(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種熱電廠回收吸收式熱泵余熱汽水式供熱系統(tǒng)， 其特征在于所述熱電廠的冷卻系統(tǒng)為冷卻塔(11)、空冷裝置(12)或間冷裝置(13)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種熱電廠回收吸收式熱泵余熱汽水式供熱系統(tǒng)， 其特征在于所述的吸收式熱泵為單臺多段式吸收式熱泵。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱電廠回收吸收式熱泵余熱汽水式供熱系統(tǒng)，包括抽凝式汽輪機(1)、汽輪機抽汽管(3)、第一水冷凝汽器(5)、第二水冷凝汽器(6)、過冷器(7)、汽水換熱器(9)和吸收式熱泵(XR1…n)，吸收式熱泵有n臺，熱網(wǎng)回水進入熱電廠后并聯(lián)進入各臺吸收式熱泵(XR1…n)的過冷器(7)，然后再經(jīng)第二水冷凝汽器(6)后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(XRn)的冷凝器，然后串聯(lián)接入各臺吸收式熱泵(XRn…1)的冷凝器，直接或經(jīng)再加熱后送出。本發(fā)明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(wǎng)系統(tǒng)更可靠運行。
文檔編號F24D3/18GK102331028SQ201110211960
公開日2012年1月25日 申請日期2011年7月27日 優(yōu)先權(quán)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