專利名稱：一種電廠余熱再利用節(jié)能系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及針對(duì)熱電廠的余熱廢熱進(jìn)行再利用的節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種電廠余熱再利用節(jié)能系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在電廠，發(fā)電汽輪機(jī)排出來(lái)的廢蒸汽(俗稱乏汽)具有較大的熱量，但是品位低， 具有量大品味低的特征，對(duì)其再利用存在一定的困難。一般是通過(guò)凝汽器，在凝汽器的高真空條件下乏汽凝結(jié)為凝結(jié)水，凝結(jié)水再被送到鍋爐中，補(bǔ)充鍋爐水，而熱量則白白浪費(fèi)掉。乏汽在冷凝的過(guò)程中，需要冷卻水作為熱交換介質(zhì)。吸熱后的冷卻水再通過(guò)冷卻塔自然冷卻，使得冷卻水可以被循環(huán)利用。所以乏汽的熱量最終還是散發(fā)到了大氣中。一般說(shuō)來(lái)，經(jīng)過(guò)凝汽器的冷卻水溫度一般在20至30攝氏度，溫度較低，但是由于數(shù)量巨大，也有部分企業(yè)對(duì)其中的熱能進(jìn)行回收。采用的辦法是通過(guò)熱泵實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)移， 實(shí)現(xiàn)對(duì)低溫水的加熱。常見(jiàn)的熱泵是由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的，熱泵是以消耗一部分電能為補(bǔ)償，使熱能從低溫?zé)嵩聪蚋邷責(zé)嵩崔D(zhuǎn)移的裝置，可以將冷卻水中的低溫?zé)崮苻D(zhuǎn)換為高溫?zé)崮埽岣吣茉吹挠行Ю寐?，一般說(shuō)來(lái)以電機(jī)驅(qū)動(dòng)的熱泵的能效比在1 :4左右，所以熱泵中電機(jī)耗能占到轉(zhuǎn)換后可利用能量的25%左右，以電機(jī)驅(qū)動(dòng)的熱泵使用成本較高。同時(shí)，目前采用的一級(jí)加熱的方式，用戶用水端升溫幅度有限，一般只能升溫到40 至50攝氏，不能滿足用戶對(duì)高溫用水的需求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種電廠余熱再利用節(jié)能系統(tǒng)，完全利用電廠中冷卻塔和乏汽的余熱，沒(méi)有外界電力能源的消耗，提高余熱熱能的利用率，充分發(fā)掘熱電廠的余熱能量。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是一種電廠余熱再利用節(jié)能系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)、汽輪機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、汽水換熱器和相關(guān)管路，所述蒸發(fā)器和冷凝器之間通過(guò)管道連接形成管道回路，蒸發(fā)器端熱量來(lái)自冷卻水，給冷卻器端的用戶用水加熱，且在管道回路上串聯(lián)連接壓縮機(jī)和節(jié)流閥，所述壓縮機(jī)和汽輪機(jī)相連，汽輪機(jī)以熱電廠中的乏汽作為動(dòng)力，汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)工作；所述汽輪機(jī)和汽水換熱器連接，所述汽水換熱器還和冷凝器連接；所述用戶用水依次經(jīng)過(guò)熱泵的冷凝器端和換熱器，形成對(duì)用戶用水的兩級(jí)加熱通道。進(jìn)一步地，所述的壓縮機(jī)為開(kāi)啟式壓縮機(jī)。本實(shí)用新型的有益效果是①充分利用了工業(yè)中的乏汽資源，由汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)熱泵工作，取代傳統(tǒng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)熱泵工作的模式，整個(gè)過(guò)程沒(méi)有使用電能，乏汽替代了電能，且汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)熱泵能效比高達(dá) 1 4，同時(shí)汽輪機(jī)在對(duì)壓縮機(jī)做功的過(guò)程中，汽輪機(jī)的能量最終也以熱能的形式用于用戶用水的加熱，節(jié)能顯著。同時(shí)，該種方式的工作效率提高了一倍以上。[0011]②兩級(jí)加熱，通過(guò)第一級(jí)加熱即可將用戶用水的溫度提升到40至50攝氏度，同時(shí)達(dá)到了冷卻冷卻塔的目的；經(jīng)過(guò)汽輪機(jī)做功后乏汽能量雖然降低，但是溫度還是較高，可以繼續(xù)對(duì)用戶用水管道中的水進(jìn)行第二級(jí)加熱，乏汽能量100%的被利用，最終可以向用戶提供70至80攝氏度的溫水。本系統(tǒng)充分利用了熱電廠中的冷卻水和乏汽資源，用于對(duì)用戶用水的加熱，整個(gè)過(guò)程無(wú)需消耗外界電力，節(jié)能效果明顯。

圖1為本實(shí)用新型的原理示意圖；圖中箭頭表示乏汽或水流方向；圖中1汽水換熱器，21壓縮機(jī)，22汽輪機(jī)，23蒸發(fā)器，24冷凝器，25節(jié)流閥。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種電廠余熱再利用節(jié)能系統(tǒng)，涉及熱電廠里的蒸汽鍋爐、發(fā)電用汽輪機(jī)組、凝汽器、冷卻塔和相關(guān)管道，蒸汽鍋爐中的蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)組工作，汽輪機(jī)組排出的乏汽經(jīng)過(guò)凝汽器與冷卻水換熱后形成冷凝水，冷凝水補(bǔ)充到蒸汽鍋爐中，冷卻水升溫后輸送至冷卻塔降溫，這是熱電廠現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)形式。改進(jìn)后的系統(tǒng)增加了熱泵和汽水換熱器1，且熱泵里的動(dòng)力裝置是汽輪機(jī)，而不是電機(jī)，這有別于傳統(tǒng)的一電機(jī)為動(dòng)力的熱泵設(shè)備。熱泵是由壓縮機(jī)21、汽輪機(jī)22、蒸發(fā)器23、冷凝器對(duì)和相關(guān)管路組成的，特點(diǎn)在于驅(qū)動(dòng)裝置為汽輪機(jī)，該汽輪機(jī)應(yīng)該適應(yīng)乏汽品味較低的特性要求。蒸發(fā)器23和冷凝器M 之間通過(guò)管道形成管道回路，且在管道回路上串聯(lián)連接壓縮機(jī)21和節(jié)流閥25，壓縮機(jī)和汽輪機(jī)相連，汽輪機(jī)為驅(qū)動(dòng)器，在壓縮機(jī)的作用下，熱泵在蒸發(fā)器端吸收冷卻水的熱量，然后轉(zhuǎn)移到冷凝器端后再傳遞給用戶用水，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶用水的第一級(jí)加熱。汽輪機(jī)的進(jìn)氣口連接發(fā)電汽輪機(jī)組的乏汽出口，汽輪機(jī)的出氣口經(jīng)換熱器后與蒸汽鍋爐連接。汽水換熱器1中的氣路管與汽輪機(jī)的出氣口連接，水路管與用戶用水管道連接，實(shí)現(xiàn)汽水熱量的交換，實(shí)現(xiàn)乏汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)工作并再次對(duì)用戶用水進(jìn)行第二級(jí)加熱的目的。在第二級(jí)加熱的過(guò)程中，乏汽中的熱量再次被利用，最大程度的利用了乏汽資源中的能量°上述乏汽可以任何壓力值，最佳的數(shù)值在IMPa以上，同時(shí)乏汽資源可以為一切形式的工業(yè)廢蒸汽。工作過(guò)程是這樣的，首先20多度的冷卻水進(jìn)入熱泵的蒸發(fā)器端，與蒸發(fā)器內(nèi)的介質(zhì)進(jìn)行熱量交換，然后在壓縮機(jī)的作用下，介質(zhì)被搬運(yùn)到冷凝器端，同時(shí)冷凝器端的熱交換管的溫度在50攝氏度以上，可以將用戶回水加熱到50至55度的水平，實(shí)現(xiàn)第一級(jí)加熱；壓縮機(jī)是在汽輪機(jī)的驅(qū)動(dòng)下工作的，而汽輪機(jī)的動(dòng)力來(lái)自于發(fā)電汽輪機(jī)組的乏汽，在乏汽壓力保持在IMI^a左右，經(jīng)過(guò)做功后，乏汽的壓力降低為0. 2MPa，溫度170攝氏度左右；然后通過(guò)換熱器可以將用戶回水加熱到70至80攝氏度，以供用戶使用，同時(shí)乏汽能量100%的被利用。作為本實(shí)施例的一種變形，根據(jù)用戶的使用要求，可以通過(guò)支路將經(jīng)過(guò)熱泵的用戶用水直接導(dǎo)出使用，所以經(jīng)過(guò)第一級(jí)加熱的用戶用水即可被使用。 上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)擴(kuò)如本實(shí)用新型權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電廠余熱再利用節(jié)能系統(tǒng)，其特征是，包括壓縮機(jī)、汽輪機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、汽水換熱器和相關(guān)管路，所述蒸發(fā)器和冷凝器之間通過(guò)管道連接形成管道回路，所述蒸發(fā)器端熱量來(lái)自冷卻水，給冷卻器端的用戶用水加熱，且在管道回路上串聯(lián)連接壓縮機(jī)和節(jié)流閥，所述壓縮機(jī)和汽輪機(jī)相連，汽輪機(jī)以乏汽作為動(dòng)力，所述汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)工作；所述汽輪機(jī)和汽水換熱器連接，所述汽水換熱器還和冷凝器連接；所述用戶用水依次經(jīng)過(guò)熱泵的冷凝器端和換熱器，形成對(duì)用戶用水的兩級(jí)加熱通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電廠余熱再利用節(jié)能系統(tǒng)，其特征是，所述的壓縮機(jī)為開(kāi)啟式壓縮機(jī)。
專利摘要一種電廠余熱再利用節(jié)能系統(tǒng)，屬于節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域。它包括壓縮機(jī)、汽輪機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、汽水換熱器和相關(guān)管路，蒸發(fā)器和冷凝器之間通過(guò)管道連接形成管道回路，且在管道回路上串聯(lián)連接壓縮機(jī)和節(jié)流閥，所述壓縮機(jī)和汽輪機(jī)相連；汽輪機(jī)和汽水換熱器連接，汽水換熱器還和冷凝器連接。本實(shí)用新型充分利用了工業(yè)中的乏汽資源，整個(gè)過(guò)程沒(méi)有使用電能，節(jié)能顯著。兩級(jí)加熱，乏汽能量100％的被利用，最終可以向用戶提供70至80攝氏度的溫水。
文檔編號(hào)F01K11/02GK201963363SQ201120057598
公開(kāi)日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2011年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月7日
發(fā)明者王小民, 王振, 范廷華, 馬立強(qiáng) 申請(qǐng)人:山東四方嘉會(huì)商貿(mào)有限公司