專(zhuān)利名稱(chēng)：可回收利用電站鍋爐煙氣余熱的吸收式熱泵供熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及吸收式熱泵供熱裝置，特別涉及一種可回收利用電站鍋爐煙氣余熱的吸收式熱泵供熱系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
采用熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱替代單獨(dú)的鍋爐房供熱，可減少能源消耗與污染物排放。傳統(tǒng)的熱電聯(lián)產(chǎn)供熱采用汽輪機(jī)抽汽直接加熱一次熱網(wǎng)回水，抽汽式汽輪機(jī)在采暖期發(fā)電量減少。近年來(lái)，少數(shù)熱電廠(chǎng)采用吸收式熱泵供熱，將水冷式凝汽器循環(huán)冷卻水作為低溫?zé)嵩矗褂貌糠制啓C(jī)抽汽作為驅(qū)動(dòng)熱源，一次熱網(wǎng)水在吸收式熱泵中出水溫度達(dá)不到供水溫度要求時(shí)，可利用其余部分抽汽繼續(xù)加熱。這種系統(tǒng)的供熱系數(shù)COP可達(dá)1.7-2.4，與抽汽直接加熱熱網(wǎng)水供熱相比，可節(jié)能40-58%，但該系統(tǒng)仍然采用汽輪機(jī)抽汽作為熱泵的驅(qū)動(dòng)熱源，電廠(chǎng)仍存在采暖期發(fā)電量減少的問(wèn)題。目前火電廠(chǎng)鍋爐排煙溫度一般為120 130°C，排煙溫度較高導(dǎo)致鍋爐效率下降，廠(chǎng)用電率較高，同時(shí)會(huì)降低靜電除塵器對(duì)高比電阻粉塵的捕集效率。如果能將電站鍋爐煙氣余熱的利用與吸收式熱泵供熱技術(shù)有機(jī)結(jié)合，采用煙氣作為驅(qū)動(dòng)吸收式熱泵及二級(jí)熱網(wǎng)加熱器的熱源，實(shí)現(xiàn)新型熱電聯(lián)產(chǎn)，則可有效降低排煙溫度，提高鍋爐效率，減少?gòu)S用電率，提高除塵效率；此方式與傳統(tǒng)汽輪機(jī)抽汽直接加熱熱網(wǎng)水供熱和抽汽驅(qū)動(dòng)吸收式熱泵供熱兩種熱電聯(lián)產(chǎn)方式相比，可替代部分汽輪機(jī)抽汽，增加供熱機(jī)組在采暖期的發(fā)電量；此熱電聯(lián)產(chǎn)方式可實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的雙重效果。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種可回收利用電站鍋爐煙氣余熱的吸收式熱泵供熱系統(tǒng)，以解決鍋爐排煙溫度高產(chǎn)生的能源利用效率低、減排效果差，與電站汽輪機(jī)采暖期發(fā)電量下降幅度大的問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:可回收利用電站鍋爐煙氣余熱的吸收式熱泵供熱系統(tǒng)，電站鍋爐省煤器的出口排煙管道分別與第一煙道和第二煙道流體導(dǎo)通，第一煙道與空氣預(yù)熱器的煙氣入口流體導(dǎo)通，第二煙道與氣-水換熱器的煙氣入口流體導(dǎo)通，空氣預(yù)熱器的煙氣出口和氣-水換熱器的煙氣出口均與吸收式熱泵機(jī)組的熱泵機(jī)組煙氣入口流體導(dǎo)通，熱網(wǎng)回水依次流經(jīng)吸收式熱泵機(jī)組的熱泵熱網(wǎng)水入口、吸收式熱泵機(jī)組的熱泵熱網(wǎng)水出口、氣-水換熱器的熱網(wǎng)水入口和氣-水換熱器的熱網(wǎng)水出口。上述可回收利用電站鍋爐煙氣余熱的吸收式熱泵供熱系統(tǒng)，吸收式熱泵機(jī)組包括吸收式熱泵機(jī)組發(fā)生器、吸收式熱泵機(jī)組冷凝器、吸收式熱泵機(jī)組蒸發(fā)器和吸收式熱泵機(jī)組吸收器，吸收式熱泵機(jī)組的熱泵機(jī)組煙氣入口和熱泵機(jī)組煙氣出口均設(shè)置在吸收式熱泵機(jī)組發(fā)生器上，吸收式熱泵機(jī)組的熱泵熱網(wǎng)水入口設(shè)置在吸收式熱泵機(jī)組吸收器上，吸收式熱泵機(jī)組的熱泵熱網(wǎng)水出口設(shè)置在吸收式熱泵機(jī)組冷凝器上，吸收式熱泵機(jī)組的低溫?zé)嵩?熱循環(huán)冷卻水入口和冷循環(huán)冷卻水出口均設(shè)置在吸收式熱泵機(jī)組蒸發(fā)器上，吸收式熱泵機(jī)組吸收器的熱網(wǎng)水出口與吸收式熱泵機(jī)組冷凝器的熱網(wǎng)水入口流體導(dǎo)通，吸收式熱泵機(jī)組發(fā)生器的冷劑蒸汽A出口與吸收式熱泵機(jī)組冷凝器的冷劑蒸汽A入口流體導(dǎo)通，吸收式熱泵機(jī)組冷凝器的冷劑水A出口經(jīng)膨脹閥與吸收式熱泵機(jī)組蒸發(fā)器的冷劑水B入口流體導(dǎo)通，吸收式熱泵機(jī)組蒸發(fā)器的冷劑蒸汽B出口與吸收式熱泵機(jī)組吸收器的冷劑蒸汽B入口流體導(dǎo)通，吸收式熱泵機(jī)組吸收器的稀吸收溶液出口與吸收式熱泵機(jī)組發(fā)生器的稀吸收溶液入口流體導(dǎo)通，吸收式熱泵機(jī)組發(fā)生器的濃吸收溶液出口與吸收式熱泵機(jī)組吸收器的濃吸收溶液入口流體導(dǎo)通。上述可回收利用電站鍋爐煙氣余熱的吸收式熱泵供熱系統(tǒng)，自出口排煙管道進(jìn)入第二煙道的煙氣量為出口排煙管道煙氣排出總量的5% -7%。上述可回收利用電站鍋爐煙氣余熱的吸收式熱泵供熱系統(tǒng)，電站鍋爐的煙氣出口與鍋爐省煤器的煙氣入口流體導(dǎo)通，鍋爐省煤器的煙氣出口與出口排煙管道流體導(dǎo)通。上述可回收利用電站鍋爐煙氣余熱的吸收式熱泵供熱系統(tǒng)，自鍋爐省煤器煙氣出口出來(lái)的煙氣溫度為300-400°C，自空氣預(yù)熱器煙氣出口出來(lái)的煙氣溫度和自氣-水換熱器煙氣出口出來(lái)的煙氣溫度均為120_140°C，自吸收式熱泵機(jī)組發(fā)生器的煙氣出口出來(lái)的煙氣溫度為90_100°C。上述可回收利用電站鍋爐煙氣余熱的吸收式熱泵供熱系統(tǒng)，吸收式熱泵機(jī)組發(fā)生器的煙氣出口與除塵器的煙氣入口流體導(dǎo)通。上述可回收利用電站鍋爐煙氣余熱的吸收式熱泵供熱系統(tǒng)，吸收式熱泵機(jī)組的熱泵熱網(wǎng)水入口溫度為60 V左右，吸收式熱泵機(jī)組的熱泵熱網(wǎng)水出口溫度為90 V左右，氣-水換熱器的熱網(wǎng)水出口溫度為100°C左右。上述可回收利用電站鍋爐煙氣余熱的吸收式熱泵供熱系統(tǒng)，吸收式熱泵機(jī)組的低溫?zé)嵩?循環(huán)冷卻水的水溫由吸收式熱泵機(jī)組蒸發(fā)器入口的40°C左右降至出口的30°C左右。上述可回收利用電站鍋爐煙氣余熱的吸收式熱泵供熱系統(tǒng)，汽輪機(jī)的乏汽出口與凝汽器的乏汽入口流體導(dǎo)通，凝汽器的熱循環(huán)冷卻水出口分別與冷卻塔的熱循環(huán)冷卻水入口和吸收式熱泵機(jī)組蒸發(fā)器的熱循環(huán)冷卻水入口流體導(dǎo)通，冷卻塔的冷循環(huán)冷卻水出口和吸收式熱泵機(jī)組蒸發(fā)器的冷循環(huán)冷卻水出口分別與凝汽器的冷循環(huán)冷卻水入口流體導(dǎo)通。具體的，本發(fā)明提供了一種可回收利用電站鍋爐煙氣余熱的吸收式熱泵供熱系統(tǒng)，其特征在于，電站鍋爐省煤器的出口排煙管道(2)分別與第一煙道(2a)和第二煙道(2b)流體導(dǎo)通，第一煙道(2a)與空氣預(yù)熱器(3)的煙氣入口流體導(dǎo)通，第二煙道(2b)與氣-水換熱器(4)的煙氣入口流體導(dǎo)通，空氣預(yù)熱器(3)的煙氣出口和氣-水換熱器(4)的煙氣出口均與吸收式熱泵機(jī)組(5)的熱泵機(jī)組煙氣入口(10)流體導(dǎo)通，熱網(wǎng)回水依次流經(jīng)吸收式熱泵機(jī)組(5)的熱泵熱網(wǎng)水入口(12)、吸收式熱泵機(jī)組(5)的熱泵熱網(wǎng)水出口
(13)、氣-水換熱器(4)的熱網(wǎng)水入口(26)和氣-水換熱器(4)的熱網(wǎng)水出口(14)。上述吸收式熱泵供熱系統(tǒng)中，吸收式熱泵機(jī)組包括吸收式熱泵機(jī)組發(fā)生器(5-1)、吸收式熱泵機(jī)組冷凝器(5-2)、吸收式熱泵機(jī)組蒸發(fā)器(5-3)和吸收式熱泵機(jī)組吸收器(5-4)，吸收式熱泵機(jī)組的熱泵機(jī)組煙氣入口(10)和熱泵機(jī)組煙氣出口(11)均設(shè)置在吸收式熱泵機(jī)組發(fā)生器(5-1)上，吸收式熱泵機(jī)組的熱泵熱網(wǎng)水入口(12)設(shè)置在吸收式熱泵機(jī)組吸收器(5-4)上，吸收式熱泵機(jī)組的熱泵熱網(wǎng)水出口(13)設(shè)置在吸收式熱泵機(jī)組冷凝器(5-2)上，吸收式熱泵機(jī)組的低溫?zé)嵩?熱循環(huán)冷卻水入口(15)和冷循環(huán)冷卻水出口
(16)均設(shè)置在吸收式熱泵機(jī)組蒸發(fā)器(5-3)上，吸收式熱泵機(jī)組吸收器(5-4)的熱網(wǎng)水出口與吸收式熱泵機(jī)組冷凝器(5-2)的熱網(wǎng)水入口流體導(dǎo)通，吸收式熱泵機(jī)組發(fā)生器(5-1)的冷劑蒸汽A (19)出口與吸收式熱泵機(jī)組冷凝器(5-2)的冷劑蒸汽A (19)入口流體導(dǎo)通，吸收式熱泵機(jī)組冷凝器(5-2)的冷劑水A(20)出口經(jīng)膨脹閥(21)與吸收式熱泵機(jī)組蒸發(fā)器(5-3)的冷劑水B (22)入口流體導(dǎo)通，吸收式熱泵機(jī)組蒸發(fā)器(5-3)的冷劑蒸汽B (23)出口與吸收式熱泵機(jī)組吸收器(5-4)的冷劑蒸汽B(23)入口流體導(dǎo)通，吸收式熱泵機(jī)組吸收器(5-4)的稀吸收溶液(17)出口與吸收式熱泵機(jī)組發(fā)生器(5-1)的稀吸收溶液(17)入口流體導(dǎo)通，吸收式熱泵機(jī)組發(fā)生器(5-1)的濃吸收溶液(18)出口與吸收式熱泵機(jī)組吸收器(5-4)的濃吸收溶液(18)入口流體導(dǎo)通。上述吸收式熱泵供熱系統(tǒng)中，自出口排煙管道(2)進(jìn)入第二煙道(2b)的煙氣量為出口排煙管道(2)煙氣排出總量的5%-7%。上述吸收式熱泵供熱系統(tǒng)中，電站鍋爐的煙氣出口(25)與鍋爐省煤器(I)的煙氣入口流體導(dǎo)通，鍋爐省煤器(I)的煙氣出口與出口排煙管道(2)流體導(dǎo)通。上述吸收式熱泵供熱系統(tǒng)中，自鍋爐省煤器(I)煙氣出口出來(lái)的煙氣溫度為300-400°C,自空氣預(yù)熱器(3)煙氣出口出來(lái)的煙氣溫度和自氣-水換熱器(4)煙氣出口出來(lái)的煙氣溫度均為120-140°C，自吸收式熱泵機(jī)組發(fā)生器(5-1)的煙氣出口出來(lái)的煙氣溫度為 90-100°C。上述吸收式熱泵供熱系統(tǒng)中，吸收式熱泵機(jī)組發(fā)生器(5-1)的煙氣出口(11)與除塵器出)的煙氣入口流體導(dǎo)通。上述吸收式熱泵供熱系統(tǒng)中，吸收式熱泵機(jī)組的熱泵熱網(wǎng)水入口(12)的熱網(wǎng)水溫度為60°C左右，吸收式熱泵機(jī)組的熱泵熱網(wǎng)水出口(13)的熱網(wǎng)水溫度為90°C左右，氣-水換熱器的熱網(wǎng)水出口(14)的熱網(wǎng)水溫度為100°C左右。上述吸收式熱泵供熱系統(tǒng)中，吸收式熱泵機(jī)組的低溫?zé)嵩?循環(huán)冷卻水的水溫由吸收式熱泵機(jī)組蒸發(fā)器入口(15)的40°C左右降至出口(16)的30°C左右。上述吸收式熱泵供熱系統(tǒng)中，汽輪機(jī)(7)的乏汽出口與凝汽器(8)的乏汽入口流體導(dǎo)通，凝汽器⑶的熱循環(huán)冷卻水出口分別與冷卻塔(9)的熱循環(huán)冷卻水入口和吸收式熱泵機(jī)組蒸發(fā)器(5-3)的熱循環(huán)冷卻水入口流體導(dǎo)通，冷卻塔(9)的冷循環(huán)冷卻水出口和吸收式熱泵機(jī)組蒸發(fā)器(5-3)的冷循環(huán)冷卻水出口分別與凝汽器(8)的冷循環(huán)冷卻水入口流體導(dǎo)通。本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明中電站鍋爐省煤器的出口排煙管道采用分隔煙道系統(tǒng)，在空氣預(yù)熱器的旁路煙道中設(shè)置氣-水換熱器以進(jìn)一步加熱從吸收式熱泵機(jī)組冷凝器出口的熱網(wǎng)水；采用空氣預(yù)熱器出口的主流煙氣與氣-水換熱器出口的煙氣混合后作為吸收式熱泵的驅(qū)動(dòng)熱源，實(shí)現(xiàn)吸收式熱泵系統(tǒng)冬季供暖；同時(shí)降低進(jìn)入除塵器的煙氣的溫度。本系統(tǒng)通過(guò)將煙氣作為驅(qū)動(dòng)吸收式熱泵及二級(jí)熱網(wǎng)加熱器的熱源，實(shí)現(xiàn)新型熱電聯(lián)產(chǎn)，有效回收煙氣余熱，提高能源利用效率，降低能源消耗；可替代部分汽輪機(jī)抽汽，增加供熱機(jī)組在采暖期的發(fā)電量；同時(shí)鍋爐煙氣余熱利用降低了進(jìn)入除塵器的煙氣溫度，有利于降低粉塵的比電阻，提高靜電除塵器的捕集效率，實(shí)現(xiàn)了熱電聯(lián)產(chǎn)節(jié)能與減排的多重效果。以30萬(wàn)千瓦機(jī)組為例，采用該系統(tǒng)，當(dāng)排煙溫度由128.9°C降低到90°C，按采暖期為5個(gè)月計(jì)，年節(jié)煤量可達(dá)20513噸；在供熱機(jī)組主蒸汽流量和抽汽流量不變時(shí)，可增大供熱面積70萬(wàn)平方米；在供熱面積不變的情況下，采用該系統(tǒng)，可取代30萬(wàn)千瓦熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組約20%的汽輪機(jī)抽汽量，從而增加供熱機(jī)組發(fā)電量約0.9萬(wàn)千瓦。


圖1為本發(fā)明提供的一種可回收利用電站鍋爐煙氣余熱的吸收式熱泵供熱系統(tǒng)示意圖。圖2為本發(fā)明提供的吸收式熱泵結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1-鍋爐省煤器，2-出口排煙管道，2a-第一煙道，2b-第二煙道，3_空氣預(yù)熱器，4-氣-水換熱器，5-吸收式熱泵機(jī)組，5-1-吸收式熱泵機(jī)組發(fā)生器，5-2-吸收式熱泵機(jī)組冷凝器，5-3-吸收式熱泵機(jī)組蒸發(fā)器，5-4-吸收式熱泵機(jī)組吸收器，6-除塵器，7-汽輪機(jī)，8-凝汽器，9-冷卻塔，10-熱泵機(jī)組煙氣入口，11-熱泵機(jī)組煙氣出口，12-熱泵熱網(wǎng)水入口，13-熱泵熱網(wǎng)水出口，14-氣-水換熱器的熱網(wǎng)水出口，15-熱循環(huán)冷卻水入口，16-冷循環(huán)冷卻水出口，17-稀吸收溶液，18-濃吸收溶液，19-冷劑蒸汽A，20-冷劑水A，21-膨脹閥，22-冷劑水B，23-冷劑蒸汽B，24-鍋爐給水，25-電站鍋爐的煙氣出口，26-氣-水換熱器的熱網(wǎng)水入口。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本實(shí)施例可回收利用電站鍋爐煙氣余熱的吸收式熱泵供熱系統(tǒng)，該系統(tǒng)由省煤器、空氣預(yù)熱器、除塵器、氣-水換熱器、吸收式熱泵機(jī)組、汽輪機(jī)、凝汽器、冷卻塔、煙道、閥門(mén)等組成。電站鍋爐省煤器的出口排煙管道2分別與第一煙道2a和第二煙道2b流體導(dǎo)通，第一煙道2a與空氣預(yù)熱器3的煙氣入口流體導(dǎo)通，第二煙道2b與氣-水換熱器4的煙氣入口流體導(dǎo)通，空氣預(yù)熱器3的煙氣出口和氣-水換熱器4的煙氣出口均與吸收式熱泵機(jī)組5的熱泵機(jī)組煙氣入口 10流體導(dǎo)通，熱網(wǎng)回水依次流經(jīng)吸收式熱泵機(jī)組5的熱泵熱網(wǎng)水入口 12、吸收式熱泵機(jī)組5的熱泵熱網(wǎng)水出口 13、氣-水換熱器4的熱網(wǎng)水入口 26和氣-水換熱器4的熱網(wǎng)水出口 14。電站鍋爐的煙氣出口 25與鍋爐省煤器I的煙氣入口流體導(dǎo)通，鍋爐省煤器I的煙氣出口與出口排煙管道2流體導(dǎo)通。吸收式熱泵機(jī)組發(fā)生器5-1的煙氣出口 11與除塵器6的煙氣入口流體導(dǎo)通。汽輪機(jī)7的乏汽出口與凝汽器8的乏汽入口流體導(dǎo)通，凝汽器8的熱循環(huán)冷卻水出口分別與冷卻塔9的熱循環(huán)冷卻水入口和吸收式熱泵機(jī)組蒸發(fā)器5-3的熱循環(huán)冷卻水入口流體導(dǎo)通，冷卻塔9的冷循環(huán)冷卻水出口和吸收式熱泵機(jī)組蒸發(fā)器5-3的冷循環(huán)冷卻水出口分別與凝汽器8的冷循環(huán)冷卻水入口流體導(dǎo)通。如圖2所示，吸收式熱泵機(jī)組包括吸收式熱泵機(jī)組發(fā)生器5-1、吸收式熱泵機(jī)組冷凝器5-2、吸收式熱泵機(jī)組蒸發(fā)器5-3和吸收式熱泵機(jī)組吸收器5-4，吸收式熱泵機(jī)組的熱泵機(jī)組煙氣入口 10和熱泵機(jī)組煙氣出口 11均設(shè)置在吸收式熱泵機(jī)組發(fā)生器5-1上，吸收式熱泵機(jī)組的熱泵熱網(wǎng)水入口 12設(shè)置在吸收式熱泵機(jī)組吸收器5-4上，吸收式熱泵機(jī)組的熱泵熱網(wǎng)水出口 13設(shè)置在吸收式熱泵機(jī)組冷凝器5-2上，吸收式熱泵機(jī)組的低溫?zé)嵩?熱循環(huán)冷卻水入口 15和冷循環(huán)冷卻水出口 16均設(shè)置在吸收式熱泵機(jī)組蒸發(fā)器5-3上，吸收式熱泵機(jī)組吸收器5-4的熱網(wǎng)水出口與吸收式熱泵機(jī)組冷凝器5-2的熱網(wǎng)水入口流體導(dǎo)通，吸收式熱泵機(jī)組發(fā)生器5-1的冷劑蒸汽A 19出口與吸收式熱泵機(jī)組冷凝器5-2的冷劑蒸汽A 19入口流體導(dǎo)通，吸收式熱泵機(jī)組冷凝器5-2的冷劑水A 20出口經(jīng)膨脹閥21與吸收式熱泵機(jī)組蒸發(fā)器5-3的冷劑水B22入口流體導(dǎo)通，吸收式熱泵機(jī)組蒸發(fā)器5-3的冷劑蒸汽B 23出口與吸收式熱泵機(jī)組吸收器5-4的冷劑蒸汽B 23入口流體導(dǎo)通，吸收式熱泵機(jī)組吸收器5-4的稀吸收溶液17出口與吸收式熱泵機(jī)組發(fā)生器5-1的稀吸收溶液17入口流體導(dǎo)通，吸收式熱泵機(jī)組發(fā)生器5-1的濃吸收溶液18出口與吸收式熱泵機(jī)組吸收器5-4的濃吸收溶液18入口流體導(dǎo)通。自省煤器出口排煙管道2進(jìn)入第二煙道2b的煙氣量為出口排煙管道2煙氣排出總量的5%-7%。自鍋爐省煤器I煙氣出口出來(lái)的煙氣溫度為300-400°C，自空氣預(yù)熱器3煙氣出口出來(lái)的煙氣溫度和自氣-水換熱器4煙氣出口出來(lái)的煙氣溫度均為120-140°C，自吸收式熱泵機(jī)組發(fā)生器5-1的煙氣出口出來(lái)的煙氣溫度為90-100°C。吸收式熱泵機(jī)組的熱泵熱網(wǎng)水入口 12的熱網(wǎng)水溫度為60°C左右，出口 13的溫度為90°C左右，氣-水換熱器的熱網(wǎng)水出口 14的熱網(wǎng)水溫度為100°C左右。吸收式熱泵機(jī)組的低溫?zé)嵩?循環(huán)冷卻水的水溫由吸收式熱泵機(jī)組蒸發(fā)器5-3入口 15的40°C左右降至出口 16的30°C左右。本實(shí)施例可回收利用電站鍋爐煙氣余熱的吸收式熱泵供熱系統(tǒng)中，設(shè)置空氣預(yù)熱器旁路煙道，即鍋爐省煤器I的出口排煙管道2，采用分隔煙道系統(tǒng)，分為第一煙道2a與第二煙道2b，第一煙道2a與空氣預(yù)熱器3相連，第二煙道2b與氣-水換熱器4連接；經(jīng)過(guò)空氣預(yù)熱器3和氣-水換熱器4后的煙氣匯合，匯合后的管道上依次串聯(lián)有吸收式熱泵機(jī)組發(fā)生器5-1和除塵器6 ;吸收式熱泵機(jī)組蒸發(fā)器5-3與凝汽器8的循環(huán)冷卻水管路相連，用于回收循環(huán)冷卻水余熱；熱網(wǎng)水管路上依次串聯(lián)有吸收式熱泵機(jī)組吸收器5-4、吸收式熱泵機(jī)組冷凝器5-2和氣-水換熱器4。吸收式熱泵機(jī)組的技術(shù)原理如下:發(fā)生器5-1利用來(lái)自鍋爐煙氣的余熱作為驅(qū)動(dòng)熱源，對(duì)來(lái)自吸收式熱泵機(jī)組吸收器5-4的稀吸收溶液17進(jìn)行濃縮，產(chǎn)生的濃吸收溶液18繼續(xù)回到吸收式熱泵機(jī)組吸收器5-4內(nèi)吸收冷劑蒸汽B23加熱熱網(wǎng)回水12，溶液濃縮產(chǎn)生的高溫冷劑蒸汽A 19去吸收式熱泵機(jī)組冷凝器5-2 ;吸收式熱泵機(jī)組冷凝器5-2利用來(lái)自吸收式熱泵機(jī)組發(fā)生器5-1的高溫冷劑蒸汽A 19凝結(jié)潛熱的熱量，對(duì)來(lái)自吸收式熱泵機(jī)組吸收器5-4的經(jīng)過(guò)一次加熱的熱網(wǎng)水進(jìn)行再次加熱，最終使熱泵熱網(wǎng)水出口 13的熱網(wǎng)水達(dá)到所需溫度，蒸汽凝結(jié)成為冷劑水A 20輸送到吸收式熱泵機(jī)組蒸發(fā)器5-3進(jìn)行循環(huán)蒸發(fā)；吸收式熱泵機(jī)組蒸發(fā)器5-3利用來(lái)自冷凝器5-2的蒸汽凝水，即冷劑水B 22噴淋在其換熱管的外表面低溫蒸發(fā)，吸收換熱管內(nèi)部流動(dòng)的低溫?zé)嵩?循環(huán)冷卻水的熱量，產(chǎn)生的冷劑蒸汽B 23進(jìn)入吸收式熱泵機(jī)組吸收器5-4，完成循環(huán)冷卻水熱量的回收提取過(guò)程；吸收式熱泵機(jī)組吸收器5-4利用濃吸收溶液的吸水放熱性能，加熱換熱管內(nèi)的熱網(wǎng)水，實(shí)現(xiàn)了循環(huán)冷卻水的熱量向熱網(wǎng)水的轉(zhuǎn)移，同時(shí)吸收溶液由濃變稀，回到吸收式熱泵機(jī)組發(fā)生器5-1濃縮后循環(huán)使用。所述的氣-水換熱器4是煙氣與熱網(wǎng)水的換熱器，其功能為利用來(lái)自空氣預(yù)熱器3的旁路煙道，即第二煙道2b的煙氣加熱來(lái)自吸收式熱泵機(jī)組冷凝器5-2出口 13的熱網(wǎng)水。所述的冷卻塔9和吸收式熱泵機(jī)組蒸發(fā)器5-3出口的循環(huán)冷卻水通過(guò)凝汽器8冷卻汽輪機(jī)7排出的乏汽。所述除塵器6可采用靜電除塵器、布袋除塵器和電-袋組合除塵器。采用靜電除塵器時(shí)，由于煙氣余熱利用，煙氣溫度降低，對(duì)高比電阻粉塵的捕集效率提高。在煙氣側(cè)，來(lái)自鍋爐省煤器I出口的300 400°C的煙氣分為兩路，分別經(jīng)空氣預(yù)熱器3與氣-水換熱器4降溫至120 140°C，再匯合進(jìn)入吸收式熱泵機(jī)組發(fā)生器5-1，降溫至90 100°C，進(jìn)入除塵器6 ;用鍋爐煙氣余熱作為驅(qū)動(dòng)熱源，對(duì)來(lái)自吸收式熱泵機(jī)組吸收器5-4的稀吸收溶液在吸收式熱泵機(jī)組發(fā)生器5-1中濃縮；將來(lái)自鍋爐省煤器I出口的煙氣分出5% 7%，用于繼續(xù)加熱經(jīng)過(guò)吸收式熱泵機(jī)組吸收器5-4和吸收式熱泵機(jī)組冷凝器5-2的90°C左右的熱網(wǎng)水，經(jīng)氣-水換熱器4后的熱網(wǎng)水供水溫度可達(dá)到100°C左右。在本發(fā)明中，采用分隔煙道系統(tǒng)，在空氣預(yù)熱器3的旁路煙道中設(shè)置氣-水換熱器4以加熱從吸收式熱泵機(jī)組冷凝器5-2出口的熱網(wǎng)水；采用空氣預(yù)熱器出口的主流煙氣與氣-水換熱器出口的煙氣混合后作為吸收式熱泵的驅(qū)動(dòng)熱源，實(shí)現(xiàn)吸收式熱泵中稀吸收溶液的濃縮，同時(shí)降低進(jìn)入除塵器6的煙氣的溫度。以30萬(wàn)千瓦機(jī)組為例，采用該系統(tǒng)，當(dāng)排煙溫度由128.9°C降低到90°C，按采暖期為5個(gè)月計(jì)，年節(jié)煤量可達(dá)20513噸；在供熱機(jī)組主蒸汽流量和抽汽流量不變時(shí)，可增大供熱面積70萬(wàn)平方米；在供熱面積不變的情況下，采用該系統(tǒng)，可取代30萬(wàn)千瓦熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組約20%的汽輪機(jī)抽汽量，從而增加供熱機(jī)組發(fā)電量約0.9萬(wàn)千瓦。上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明創(chuàng)造所作的舉例，而并非對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造具體實(shí)施方式
的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造權(quán)利要求的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
1.可回收利用電站鍋爐煙氣余熱的吸收式熱泵供熱系統(tǒng)，其特征在于，電站鍋爐省煤器的出口排煙管道(2)分別與第一煙道(2a)和第二煙道(2b)流體導(dǎo)通，第一煙道(2a)與空氣預(yù)熱器(3)的煙氣入口流體導(dǎo)通，第二煙道(2b)與氣-水換熱器(4)的煙氣入口流體導(dǎo)通，空氣預(yù)熱器(3)的煙氣出口和氣-水換熱器(4)的煙氣出口均與吸收式熱泵機(jī)組(5)的熱泵機(jī)組煙氣入口(10)流體導(dǎo)通，熱網(wǎng)回水依次流經(jīng)吸收式熱泵機(jī)組(5)的熱泵熱網(wǎng)水入口(12)、吸收式熱泵機(jī)組(5)的熱泵熱網(wǎng)水出口(13)、氣-水換熱器(4)的熱網(wǎng)水入口(26)和氣-水換熱器(4)的熱網(wǎng)水出口(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可回收利用電站鍋爐煙氣余熱的吸收式熱泵供熱系統(tǒng)，其特征在于，吸收式熱泵機(jī)組包括吸收式熱泵機(jī)組發(fā)生器(5-1)、吸收式熱泵機(jī)組冷凝器(5-2)、吸收式熱泵機(jī)組蒸發(fā)器(5-3)和吸收式熱泵機(jī)組吸收器(5-4)，吸收式熱泵機(jī)組的熱泵機(jī)組煙氣入口(10)和熱泵機(jī)組煙氣出口(11)均設(shè)置在吸收式熱泵機(jī)組發(fā)生器(5-1)上，吸收式熱泵機(jī)組的熱泵熱網(wǎng)水入口(12)設(shè)置在吸收式熱泵機(jī)組吸收器(5-4)上，吸收式熱泵機(jī)組的熱泵熱網(wǎng)水出口(13)設(shè)置在吸收式熱泵機(jī)組冷凝器(5-2)上，吸收式熱泵機(jī)組的低溫?zé)嵩?熱循環(huán)冷卻水入口(15)和冷循環(huán)冷卻水出口(16)均設(shè)置在吸收式熱泵機(jī)組蒸發(fā)器(5-3)上，吸收式熱泵機(jī)組吸收器(5-4)的熱網(wǎng)水出口與吸收式熱泵機(jī)組冷凝器(5-2)的熱網(wǎng)水入口流體導(dǎo)通，吸收式熱泵機(jī)組發(fā)生器(5-1)的冷劑蒸汽A(19)出口與吸收式熱泵機(jī)組冷凝器(5-2)的冷劑蒸汽A (19)入口流體導(dǎo)通，吸收式熱泵機(jī)組冷凝器(5-2)的冷劑水A(20)出口經(jīng)膨脹閥(21)與吸收式熱泵機(jī)組蒸發(fā)器(5-3)的冷劑水B(22)入口流體導(dǎo)通，吸收式熱泵機(jī)組蒸發(fā)器(5-3)的冷劑蒸汽B (23)出口與吸收式熱泵機(jī)組吸收器(5-4)的冷劑蒸汽B(23)入口流體導(dǎo)通，吸收式熱泵機(jī)組吸收器(5-4)的稀吸收溶液(17)出口與吸收式熱泵機(jī)組發(fā)生器(5-1)的稀吸收溶液(17)入口流體導(dǎo)通，吸收式熱泵機(jī)組發(fā)生器(5-1)的濃吸收溶液(18)出口與吸收式熱泵機(jī)組吸收器(5-4)的濃吸收溶液(18)入口流體導(dǎo)通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可回收利用電站鍋爐煙氣余熱的吸收式熱泵供熱系統(tǒng)，其特征在于，自出口排煙管道(2)進(jìn)入第二煙道(2b)的煙氣量為出口排煙管道(2)煙氣排出總量的5% -7%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可回收利用電站鍋爐煙氣余熱的吸收式熱泵供熱系統(tǒng)，其特征在于，電站鍋爐的煙氣出口(25)與鍋爐省煤器(I)的煙氣入口流體導(dǎo)通，鍋爐省煤器⑴的煙氣出口與出口排煙管道⑵流體導(dǎo)通。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可回收利用電站鍋爐煙氣余熱的吸收式熱泵供熱系統(tǒng)，其特征在于，自鍋爐省煤器(I)煙氣出口出來(lái)的煙氣溫度為300-400°C，自空氣預(yù)熱器(3)煙氣出口出來(lái)的煙氣溫度和自氣-水換熱器(4)煙氣出口出來(lái)的煙氣溫度均為120-140°C，自吸收式熱泵機(jī)組發(fā)生器(5-1)的煙氣出口出來(lái)的煙氣溫度為90-100°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可回收利用電站鍋爐煙氣余熱的吸收式熱泵供熱系統(tǒng)，其特征在于，吸收式熱泵機(jī)組發(fā)生器(5-1)的煙氣出口(11)與除塵器(6)的煙氣入口流體導(dǎo)通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可回收利用電站鍋爐煙氣余熱的吸收式熱泵供熱系統(tǒng)，其特征在于，吸收式熱泵機(jī)組的熱泵熱網(wǎng)水入口(12)的溫度為60°C左右，吸收式熱泵機(jī)組的熱泵熱網(wǎng)水出口(13)的溫度為90°C左右，氣-水換熱器⑷的熱網(wǎng)水出口(14)的溫度為100°C左右。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可回收利用電站鍋爐煙氣余熱的吸收式熱泵供熱系統(tǒng)，其特征在于，吸收式熱泵機(jī)組的低溫?zé)嵩?循環(huán)冷卻水的水溫由吸收式熱泵機(jī)組蒸發(fā)器(5-3)入口(15)的40°C左右降至出口(16)的30°C左右。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可回收利用電站鍋爐煙氣余熱的吸收式熱泵供熱系統(tǒng)，其特征在于，汽輪機(jī)(7)的乏汽出口與凝汽器(8)的乏汽入口流體導(dǎo)通，凝汽器(8)的熱循環(huán)冷卻水出口分別與冷卻塔(9)的熱循環(huán)冷卻水入口和吸收式熱泵機(jī)組蒸發(fā)器(5-3)的熱循環(huán)冷卻水入口流體導(dǎo)通，冷卻塔(9)的冷循環(huán)冷卻水出口和吸收式熱泵機(jī)組蒸發(fā)器(5-3)的冷循環(huán)冷卻水出 口分別與凝汽器(8)的冷循環(huán)冷卻水入口流體導(dǎo)通。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)可回收利用電站鍋爐煙氣余熱的吸收式熱泵供熱系統(tǒng)，電站鍋爐省煤器的出口排煙管道采用分隔煙道系統(tǒng)，在空氣預(yù)熱器的旁路煙道中設(shè)置氣-水換熱器以利用部分煙氣進(jìn)一步加熱從吸收式熱泵機(jī)組出口的熱網(wǎng)水；空氣預(yù)熱器出口的主流煙氣與氣-水換熱器出口的煙氣混合后作為吸收式熱泵的驅(qū)動(dòng)熱源，實(shí)現(xiàn)吸收式熱泵系統(tǒng)冬季供暖；同時(shí)由于進(jìn)入除塵器的煙氣溫度降低，除塵效率得以提高。本發(fā)明能夠有效降低鍋爐排煙熱損失與廠(chǎng)用電率，提高能源利用效率；可替代部分汽輪機(jī)抽汽，增加供熱機(jī)組在采暖期的發(fā)電量；可實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的雙重效果。
文檔編號(hào)F25B30/06GK103196170SQ20131012426
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月11日
發(fā)明者郝艷紅, 邱麗霞 申請(qǐng)人:山西大學(xué)工程學(xué)院