專利名稱：熱電廠回收主輔機(jī)冷凝廢熱熱網(wǎng)回水串聯(lián)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)供電廠主、輔汽輪機(jī)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(jìn)行集中供熱，以替代原來單獨(dú)的鍋爐集中供熱，實(shí)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(shí)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(yùn)行，各種新的流程有待研究。要實(shí)現(xiàn)電廠內(nèi)更多的回收汽輪機(jī)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(jī)組，或以熱網(wǎng)高溫水為動力的吸收式熱泵機(jī)組。通過對電廠供出的熱網(wǎng)回水進(jìn)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(jìn)入電廠后先進(jìn)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(jìn)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(shí)現(xiàn)回收更多熱電廠的冷凝廢熱，提高熱泵的運(yùn)行效率和熱網(wǎng)系統(tǒng)更可靠運(yùn)行的熱電廠回收主輔機(jī)冷凝廢熱熱網(wǎng)回水串聯(lián)汽水式供熱系統(tǒng)。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種熱電廠回收主輔機(jī)冷凝廢熱熱網(wǎng)回水串聯(lián)汽水式供熱系統(tǒng)，包括抽凝式汽輪機(jī)、主汽輪機(jī)抽汽管、第一水冷凝汽器、輔汽輪機(jī)、第三水冷凝汽器、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(jī)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。主、輔汽輪機(jī)乏汽由凝汽器凝結(jié)成水，冷凝廢熱予以回收利用。其特征在于所述吸收式熱泵增設(shè)有過冷器，系統(tǒng)增加有一臺第二水冷凝汽器和一臺第四水冷凝汽器，主汽輪機(jī)乏汽并聯(lián)進(jìn)入第一水冷凝汽器和第二水冷凝汽器，輔汽輪機(jī)乏汽并聯(lián)進(jìn)入第三水冷凝汽器和第四水冷凝汽器，熱網(wǎng)回水在進(jìn)入熱電廠后分為二路一路熱網(wǎng)回水依次進(jìn)入第二水冷凝汽器和第四水冷凝汽器后先進(jìn)入第一臺吸收式熱泵的吸收器，再進(jìn)入第二臺吸收式熱泵的吸收器……依次串聯(lián)連接，直至進(jìn)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(jìn)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出；另一路熱網(wǎng)回水不進(jìn)入第二水冷凝汽器而直接并聯(lián)進(jìn)入各臺吸收式熱泵的過冷器，二路熱網(wǎng)回水最后合并，直接或再經(jīng)汽水換熱器后送出，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接入第η臺吸收式熱泵的蒸發(fā)器連接，然后依次返回，進(jìn)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(jìn)入熱電廠的冷卻系統(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)明熱電廠回收主輔機(jī)冷凝廢熱熱網(wǎng)回水串聯(lián)汽水式供熱系統(tǒng)，所述各臺吸收式熱泵(XRl···!!)的過冷器(9)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與另一路熱網(wǎng)回水最后合并。本發(fā)明熱電廠回收主輔機(jī)冷凝廢熱熱網(wǎng)回水串聯(lián)汽水式供熱系統(tǒng)，所述熱電廠的冷卻系統(tǒng)為冷卻塔(15)或間冷裝置。這種熱電廠回收主輔機(jī)冷凝廢熱熱網(wǎng)回水串聯(lián)汽水式供熱系統(tǒng)亦適用于間冷電本發(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二臺水冷凝汽器供冬季供暖季節(jié)作供熱時運(yùn)行。熱網(wǎng)循環(huán)水與電廠冷卻循環(huán)水分隔單獨(dú)運(yùn)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(yùn)行。熱網(wǎng)回水先利用主機(jī)余熱再利用輔機(jī)余熱，可多直接回收廢熱。同時采用熱網(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(fù)荷下降時回收冷凝熱量實(shí)現(xiàn)最大化，在整個采暖季利用更多的汽輪機(jī)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(biāo)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(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)得到進(jìn)一步提高。


圖1為本發(fā)明涉及的熱網(wǎng)回水在二只水冷凝汽器串聯(lián)示意圖。圖中附圖標(biāo)記
抽凝式汽輪機(jī)1、發(fā)電機(jī)2、主汽輪機(jī)抽汽管3、第一水冷凝汽器4(原)、第二水冷凝汽器 5 (新增)、輔汽輪機(jī)6、第三水冷凝汽器7 (原)、第四水冷凝汽器8 (新增)、過冷器9、汽水換熱器10、熱網(wǎng)回水支管11、熱網(wǎng)回水支管12、排出水管13、排出水管14、冷卻塔15和吸收式熱泵XRl-n。熱網(wǎng)回水Al、熱網(wǎng)供水A2、高壓蒸汽B、汽輪機(jī)乏汽C、凝水出D、輔輪機(jī)乏汽E。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明
如圖1所示，圖1為本發(fā)明涉及的熱網(wǎng)回水在二只水冷凝汽器串聯(lián)示意圖。由圖1可以看出，本發(fā)明熱電廠回收主輔機(jī)冷凝廢熱熱網(wǎng)回水串聯(lián)汽水式供熱系統(tǒng)，由抽凝式汽輪機(jī)1、發(fā)電機(jī)2、主汽輪機(jī)抽汽管3、第一水冷凝汽器4、第二水冷凝汽器5、輔汽輪機(jī)6、第三水冷凝汽器7、第四水冷凝汽器8、過冷器9、汽水換熱器10、熱網(wǎng)回水支管11、熱網(wǎng)回水支管12、排出水管13、排出水管14、冷卻塔15和吸收式熱泵) 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為彡2的自然數(shù)。主汽輪機(jī)乏汽并聯(lián)進(jìn)入第一、二水冷凝汽器，輔汽輪機(jī)乏汽并聯(lián)進(jìn)入第三、四水冷凝汽器。熱網(wǎng)回水進(jìn)入電廠后分成二路熱網(wǎng)回水支管11和熱網(wǎng)回水支管12。一路熱網(wǎng)回水支管11依次進(jìn)入第二水冷凝汽器5和第四水冷凝汽器8，出第四水冷凝汽器8后進(jìn)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(jìn)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(jìn)入第η臺吸收式熱泵Xto的吸收器， 再進(jìn)入第η臺吸收式熱泵Xfoi的冷凝器，然后進(jìn)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(jìn)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)過第二水冷凝汽器5和第四水冷凝汽器8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XR2、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。另一路熱網(wǎng)回水支管12直接并聯(lián)進(jìn)入各臺吸收式熱泵) 1···η的過冷器9。在過冷器9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。二路熱網(wǎng)回水最后合并，直接或再經(jīng)汽水換熱器10升溫后送出。由于冷劑水降溫后進(jìn)入蒸發(fā)器， 基本消除了冷劑水進(jìn)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(dá)到了一舉二得的效果。熱電廠的第一水冷凝汽器4內(nèi)的冷卻循環(huán)水排出管分成二路一路排出水管13先進(jìn)入第η臺吸收式熱泵Xfoi的蒸發(fā)器，然后依次返回，進(jìn)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流出后返回第一水冷凝汽器4再加溫。另一路排出水管14通過冷卻塔15把多余的熱量排入大氣。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(yùn)行的各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)一步提尚ο 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(jìn)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?zé)岜?。熱網(wǎng)回水在過冷器中升溫后與另一路合并。
權(quán)利要求
1.一種熱電廠回收主輔機(jī)冷凝廢熱熱網(wǎng)回水串聯(lián)汽水式供熱系統(tǒng)，包括抽凝式汽輪機(jī) (1)、主汽輪機(jī)抽汽管(3)、第一水冷凝汽器(4)、輔汽輪機(jī)(6)、第三水冷凝汽器(7)、汽水換熱器(10)和吸收式熱泵(XRL···!!)，所述吸收式熱泵(XRL···!!)有η臺，η為彡2的自然數(shù)， 其特征在于所述吸收式熱泵(XRl···!!)增設(shè)有過冷器(9)，系統(tǒng)增加有一臺第二水冷凝汽器(5)和一臺第四水冷凝汽器(8)，主汽輪機(jī)乏汽并聯(lián)進(jìn)入第一水冷凝汽器(4)和第二水冷凝汽器(5)，輔汽輪機(jī)乏汽并聯(lián)進(jìn)入第三水冷凝汽器(7)和第四水冷凝汽器(8)，熱網(wǎng)回水在進(jìn)入熱電廠后分為二路一路熱網(wǎng)回水依次進(jìn)入第二水冷凝汽器(5)和第四水冷凝汽器(8)后先進(jìn)入第一臺吸收式熱泵(XRl)的吸收器，再進(jìn)入第二臺吸收式熱泵(XR2)的吸收器……依次串聯(lián)連接，直至進(jìn)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(jìn)入該第η臺吸收式熱泵(Xfoi)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；另一路熱網(wǎng)回水不進(jìn)入第二水冷凝汽器(5)而直接并聯(lián)進(jìn)入各臺吸收式熱泵(XRL···!!)的過冷器(9)，二路熱網(wǎng)回水最后合并，直接或再經(jīng)汽水換熱器(10)后送出，第一水冷凝汽器(4)的冷卻循環(huán)水出所述第一水冷凝汽器(4)后分為二路一路先接入第η臺吸收式熱泵(Xto)的蒸發(fā)器連接，然后依次返回，進(jìn)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(4)；另一路進(jìn)入熱電廠的冷卻系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱電廠回收主輔機(jī)冷凝廢熱熱網(wǎng)回水串聯(lián)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(9)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與另一路熱網(wǎng)回水最后合并。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種熱電廠回收主輔機(jī)冷凝廢熱熱網(wǎng)回水串聯(lián)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(15)或間冷裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱電廠回收主輔機(jī)冷凝廢熱熱網(wǎng)回水串聯(lián)汽水式供熱系統(tǒng)，包括抽凝式汽輪機(jī)(1)、主汽輪機(jī)抽汽管(3)、第一水冷凝汽器(4)、第二水冷凝汽器(5)、第三水冷凝汽器(7)、第四水冷凝汽器(8)、過冷器(9)、汽水換熱器(10)和吸收式熱泵，熱網(wǎng)回水在進(jìn)入熱電廠后分為二路，一路熱網(wǎng)回水依次進(jìn)入第二、四水冷凝汽器，再進(jìn)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(jìn)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；另一路并聯(lián)進(jìn)入各臺吸收式熱泵的過冷器(9)。本發(fā)明能回收更多熱電廠的冷凝廢熱，提高熱泵的運(yùn)行效率和使熱網(wǎng)系統(tǒng)更可靠運(yùn)行。
文檔編號F24D3/18GK102331026SQ20111021193
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(cái), 江榮方, 蔡小榮 申請人:雙良節(jié)能系統(tǒng)股份有限公司