專利名稱：用于熱電廠或核電廠提高熱力循環(huán)效率的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于熱電廠或核電廠提高熱力循環(huán)效率的方法及裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)今熱電廠或核電廠為了提高熱力循環(huán)效率，一般是從采用給水回?zé)嵫h(huán)、提高蒸汽參數(shù)、采用中間再熱循環(huán)、采用雙工質(zhì)聯(lián)合循環(huán)、實(shí)行熱電聯(lián)產(chǎn)這五個(gè)方面來考慮的。采用給水回?zé)嵫h(huán)將已經(jīng)在汽輪機(jī)中膨脹做功的蒸汽，在某一合適的參數(shù)下從汽輪機(jī)中抽出一部分，并用這部分蒸汽來加熱送往鍋爐的給水。與純冷凝循環(huán)相比，回?zé)嵫h(huán)中排給冷源的熱量損失要小一些，因?yàn)閺钠啓C(jī)中抽出來的那部分蒸汽的熱能完全被用來加熱給水，不再構(gòu)成冷源損失，進(jìn)入凝汽器的熱量相應(yīng)減少，從而提高熱力循環(huán)效率。對不同進(jìn)汽參數(shù)的汽輪機(jī)裝置，都分別有一個(gè)最佳抽汽回?zé)崃?常以最佳給水溫度表示)。加熱給水的抽汽通常是在汽輪機(jī)不同壓力點(diǎn)上多次抽出并逐級將給水加熱的。這樣，以較低溫度的抽汽先加熱較低溫度的給水，這部分抽汽就能在汽輪機(jī)內(nèi)多做些功，從而進(jìn)一步提高裝置的熱效率。理論上，給水回?zé)岬募墧?shù)越多，裝置熱效率也就提高越多。但過多的回?zé)峒墧?shù)會增加設(shè)備投資費(fèi)用。采用中間再熱循環(huán)將在汽輪機(jī)的高壓部分(通常是高壓缸內(nèi))已膨脹做功的蒸汽(溫度和壓力都有所降低，其壓力一般在主汽壓力的18 22% )從汽輪機(jī)中全部引出，送至鍋爐的再熱器中再次加熱(一般加熱到新蒸汽同樣水平的溫度)，然后再引回汽輪機(jī)內(nèi)(一般為中壓缸的進(jìn)汽端)，繼續(xù)膨脹做功。采用中間再熱能起到與提高進(jìn)汽溫度同樣的效果，又能降低排汽的濕度。從而為在進(jìn)汽溫度的提高受到金屬材料限制的情況下進(jìn)一步提高進(jìn)汽壓力提供可能?，F(xiàn)代大容量高參數(shù)的汽輪機(jī)動力裝置都采用中間再熱循環(huán)。但過多次的中間再熱會使汽輪機(jī)動力裝置的結(jié)構(gòu)布置及運(yùn)行方式過于復(fù)雜。目前，熱電廠或核電廠已開始使用吸收式熱泵與凝汽器聯(lián)運(yùn)裝置來提高熱力循環(huán)效率，該裝置的原理是將發(fā)電廠或核電廠水蒸氣的朗肯循環(huán)和熱泵的逆卡諾循環(huán)相結(jié)合。但是，現(xiàn)有吸收式熱泵與凝汽器聯(lián)運(yùn)裝置還存在以下缺點(diǎn)一是它必需依靠冷卻塔來支撐其郎肯循環(huán)得以繼續(xù)進(jìn)行，同時(shí)造成水資源和能源浪費(fèi)(即使再次利用循環(huán)冷卻水中的熱能，也有大量的熱能損失到空氣中去)，運(yùn)行成本高；二是它只是部分地把凝汽器與熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)器耦合起來，從乏汽中獲取的熱能占有少部分，熱力循環(huán)效率較低，且所獲得的用來采暖，經(jīng)濟(jì)效益欠佳。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種降低運(yùn)行成本，進(jìn)一步提高熱力循環(huán)效率，可達(dá)到更好節(jié)能減排效果的用于熱電廠或核電廠提高熱力循環(huán)效率的方法及裝置。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是一種用于熱電廠或核電廠提高熱力循環(huán)效率的方法，其特征在于將從汽輪機(jī)出來的乏汽進(jìn)入凝汽器內(nèi)，與凝汽器內(nèi)的冷媒水進(jìn)行熱量交換，獲得熱量的冷媒水通過冷媒水循環(huán)泵泵入蒸發(fā)器內(nèi)使之降溫，被冷凝降溫的乏汽通過凝結(jié)循環(huán)水泵泵入冷凝器內(nèi)，并在冷凝器內(nèi)獲得熱量而升溫，升溫后的凝結(jié)水通過管道流入核電廠的蒸汽發(fā)生器或熱電廠的鍋爐內(nèi)升溫加壓，實(shí)現(xiàn)郎肯循環(huán)；將從鍋爐排污或汽輪機(jī)抽氣出來的高溫蒸汽進(jìn)入發(fā)生器內(nèi)，使發(fā)生器內(nèi)雙工質(zhì)制冷劑溶液中的制冷劑得以發(fā)生，發(fā)生了的制冷劑蒸汽通過冷凝器冷凝，并把熱量釋放給即將進(jìn)入鍋爐或蒸汽發(fā)生器的凝結(jié)水，冷凝后的制冷劑再進(jìn)入蒸發(fā)器內(nèi)吸收由乏汽轉(zhuǎn)接而來的冷媒水的熱量而蒸發(fā)，并通過吸收循環(huán)泵與射流泵引入發(fā)生器內(nèi)，完成制冷劑的循環(huán)；將發(fā)生后所產(chǎn)生的濃吸收液通過管道流入吸收器，并通過吸收循環(huán)泵和射流泵與制冷劑蒸汽一起重新進(jìn)入發(fā)生器，完成吸收液的循環(huán)。
進(jìn)一步，將吸收器內(nèi)的吸熱流體通過循環(huán)泵及管道把吸收器內(nèi)的熱量移至用戶末端或冷卻裝置。進(jìn)一步，所述吸收器內(nèi)的吸熱流體使用乏汽所凝結(jié)的水，從吸收器里獲取熱量后流入核電廠的蒸汽發(fā)生器或熱電廠的鍋爐內(nèi)。實(shí)施上述方法的裝置，包括凝汽器、蒸發(fā)器、發(fā)生器、吸收器、冷凝器，其特征在于所述凝汽器通過冷媒水循環(huán)泵及管路與蒸發(fā)器相連，所述蒸發(fā)器通過射流泵及管路與發(fā)生器相連，所述發(fā)生器通過管路與吸收器相連，所述吸收器通過吸收循環(huán)泵及管路與射流泵相連，所述凝汽器通過凝結(jié)循環(huán)水泵及管路與冷凝器相連，所述冷凝器的一側(cè)管路的一端通過管路與蒸發(fā)器相連，另一端通過管路與發(fā)生器相連。進(jìn)一步，所述吸收器的吸熱流體側(cè)通過循環(huán)泵及管路與用戶末端或冷卻裝置相連。進(jìn)一步，所述吸收器的吸熱流體側(cè)通過循環(huán)泵及管路與凝結(jié)水管路相連。本發(fā)明采用熱泵方式使得低溫?zé)嵩粗袩崮艿靡匝h(huán)利用，這是因?yàn)闊岜媚苄П瓤蛇_(dá)200%以上，尤其低溫?zé)嵩礈囟容^高的情況下，能獲得較大的利用價(jià)值。而乏汽是過熱蒸汽，是一個(gè)非常穩(wěn)定的熱源，雖然只是略高于環(huán)境溫度的低品位能源，但它有很大一部分潛熱可利用，再加上它部分顯熱，其里面蘊(yùn)含有巨大能源。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
(I)凝汽器和熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)器完全耦合，可實(shí)現(xiàn)乏汽熱量全面地加以利用，其中大部分的熱量移向冷凝器后重新轉(zhuǎn)移給乏汽凝結(jié)后所產(chǎn)生的水，使之升至較高溫度后再進(jìn)入核電廠的蒸汽發(fā)生器或熱電廠的鍋爐，以減少鍋爐的燃煤量，少部分的熱量通過吸收器里熱交換器提供至需要熱量的用戶末端或冷卻裝置。(2)無需設(shè)置冷卻塔，可節(jié)約水資源和減少電能的消耗，從而降低生產(chǎn)成本，無噪音污染和熱污染。(3)通過引入射流泵，在制冷劑吸收由乏汽轉(zhuǎn)接而來的冷媒水的熱量得以蒸發(fā)后，把吸收熱一道被吸收液帶入發(fā)生器，也就是說射流泵在傳質(zhì)過程中同時(shí)也在傳熱，把吸收熱一道傳入發(fā)生器內(nèi)，而這些液體在發(fā)生器里正好處于臨界發(fā)生狀態(tài)，只需從鍋爐排污裝置里或汽輪機(jī)抽出少量高溫蒸汽就可以進(jìn)行發(fā)生。(4)在此過程中所消耗的電能非常少，甚至比現(xiàn)有發(fā)電熱力循環(huán)過程中所消耗的電能還要少，而用作熱力驅(qū)動的蒸汽，是做了功之后從汽輪機(jī)里抽出來的或是鍋爐排污過程的廢氣。(5)可有效解決大型凝汽式電廠汽輪機(jī)乏汽余熱高效利用問題，效果顯著。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例I之用于熱電廠或核電廠提高熱力循環(huán)效率的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例I
本實(shí)施例之用于熱電廠或核電廠提高熱力循環(huán)效率的方法，將從汽輪機(jī)出來的乏汽進(jìn) 入凝汽器I內(nèi)，與凝汽器I內(nèi)的冷媒水進(jìn)行熱量交換，獲得熱量的冷媒水通過冷媒水循環(huán)泵7泵入蒸發(fā)器2內(nèi)降溫，被冷凝降溫的乏汽通過凝結(jié)循環(huán)水泵6泵入冷凝器3內(nèi)，并在冷凝器3內(nèi)獲得反饋回來的熱量而升溫，升溫后的凝結(jié)水通過管道流入核電廠的蒸汽發(fā)生器或熱電廠的鍋爐內(nèi)升溫加壓，實(shí)現(xiàn)郎肯循環(huán)；將從鍋爐排污或汽輪機(jī)抽氣出來的高溫蒸汽進(jìn)入發(fā)生器5內(nèi)，用以補(bǔ)償發(fā)生器5內(nèi)尚不足的有助發(fā)生的溫度較高的那一部分尖峰段熱量，使發(fā)生器內(nèi)雙工質(zhì)制冷劑溶液(溴化鋰水溶液)中的制冷劑得以發(fā)生，發(fā)生了的制冷劑蒸汽通過冷凝器3冷凝，并把熱量釋放給即將進(jìn)入鍋爐或蒸汽發(fā)生器的凝結(jié)水，冷凝后的制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器2內(nèi)吸收由乏汽轉(zhuǎn)接來的冷媒水的熱量而蒸發(fā)，并通過吸收循環(huán)泵8和射流泵10引入發(fā)生器5，完成制冷劑的循環(huán)；將發(fā)生后所產(chǎn)生的濃吸收液通過管道流入吸收器4，并通過吸收循環(huán)泵8和射流泵10與制冷劑蒸汽一起重新進(jìn)入發(fā)生器5，完成吸收液的循環(huán)。將吸收器4內(nèi)的吸熱流體通過循環(huán)泵9及管路把吸收器4內(nèi)的熱量移至用戶末端，當(dāng)然，也可以是冷卻裝置。參照附圖，本實(shí)施例之用于熱電廠或核電廠提高熱力循環(huán)效率的裝置，包括凝汽器I、蒸發(fā)器2、發(fā)生器5、吸收器4、冷凝器3，所述凝汽器I通過冷媒水循環(huán)泵7及管路與蒸發(fā)器2相連，所述蒸發(fā)器2通過射流泵10及管路與發(fā)生器5相連，所述發(fā)生器5通過管路與吸收器4相連，所述吸收器4通過吸收循環(huán)泵8及管路與射流泵10相連，所述凝汽器3通過凝結(jié)循環(huán)水泵6及管路與冷凝器3相連，所述冷凝器3的一側(cè)管路的一端通過管路與蒸發(fā)器2相連，另一端通過管路與發(fā)生器5相連。所述吸收器4的吸熱流體側(cè)通過循環(huán)泵9及管路與用戶末端相連，當(dāng)然，也可以與冷卻裝置相連。實(shí)施例2
本實(shí)施例之用于熱電廠或核電廠提高熱力循環(huán)效率的方法，與實(shí)施例I之用于熱電廠或核電廠提高熱力循環(huán)效率的方法的區(qū)別在于所述吸收器內(nèi)的吸熱流體使用乏汽所凝結(jié)的水，從吸收器里獲取熱量后流入核電廠的蒸汽發(fā)生器或熱電廠的鍋爐內(nèi)。本實(shí)施例之用于熱電廠或核電廠提高熱力循環(huán)效率的裝置，與實(shí)施例I之用于熱電廠或核電廠提高熱力循環(huán)效率的裝置的區(qū)別在于所述吸收器4的吸熱流體側(cè)通過循環(huán)泵9及管路與凝結(jié)水管路相連。綜上所述，本發(fā)明將逆卡若循環(huán)和郎肯循環(huán)非常有機(jī)地結(jié)合在一起，以充分利用吸收循環(huán)熱而提高能源綜合利用率，達(dá)到非常理想的熱力循環(huán)利用目的，可使現(xiàn)行熱電廠熱效率從45%左右提高到65%以上的水平，可為國家每年節(jié)約數(shù)以億噸的煤炭資源。
權(quán)利要求
1.一種用于熱電廠或核電廠提高熱力循環(huán)效率的方法，其特征在于將從汽輪機(jī)出來的乏汽進(jìn)入凝汽器內(nèi)，與凝汽器內(nèi)的冷媒水進(jìn)行熱量交換，獲得熱量的冷媒水通過冷媒水循環(huán)泵泵入蒸發(fā)器內(nèi)使之降溫，被冷凝降溫的乏汽通過凝結(jié)循環(huán)水泵泵入冷凝器內(nèi)，并在冷凝器內(nèi)獲得熱量而升溫，升溫后的凝結(jié)水通過管道流入核電廠的蒸汽發(fā)生器或熱電廠的鍋爐內(nèi)升溫加壓，實(shí)現(xiàn)郎肯循環(huán)；將從鍋爐排污或汽輪機(jī)抽氣出來的高溫蒸汽進(jìn)入發(fā)生器內(nèi)，使發(fā)生器內(nèi)雙工質(zhì)制冷劑溶液中的制冷劑得以發(fā)生，發(fā)生了的制冷劑蒸汽通過冷凝器冷凝，并把熱量釋放給即將進(jìn)入鍋爐或蒸汽發(fā)生器的凝結(jié)水，冷凝后的制冷劑再進(jìn)入蒸發(fā)器內(nèi)吸收由乏汽轉(zhuǎn)接而來的冷媒水的熱量而蒸發(fā)，并通過吸收循環(huán)泵與射流泵引入發(fā)生器內(nèi)，完成制冷劑的循環(huán)；將發(fā)生后所產(chǎn)生的濃吸收液通過管道流入吸收器，并通過吸收循環(huán)泵和射流泵與制冷劑蒸汽一起重新進(jìn)入發(fā)生器，完成吸收液的循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述用于熱電廠或核電廠提高熱力循環(huán)效率的方法，其特征在于將吸收器內(nèi)的吸熱流體通過循環(huán)泵及管道把吸收器內(nèi)的熱量移至用戶末端或冷卻裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述用于熱電廠或核電廠提高熱力循環(huán)效率的方法，其特征 在于所述吸收器內(nèi)的吸熱流體使用乏汽所凝結(jié)的水，從吸收器里獲取熱量后流入核電廠的蒸汽發(fā)生器或熱電廠的鍋爐內(nèi)。
4.一種用于熱電廠或核電廠提高熱力循環(huán)效率的裝置，包括凝汽器、蒸發(fā)器、發(fā)生器、吸收器、冷凝器，其特征在于所述凝汽器通過冷媒水循環(huán)泵及管路與蒸發(fā)器相連，所述蒸發(fā)器通過射流泵及管路與發(fā)生器相連，所述發(fā)生器通過管路與吸收器相連，所述吸收器通過吸收循環(huán)泵及管路與射流泵相連，所述凝汽器通過凝結(jié)循環(huán)水泵及管路與冷凝器相連，所述冷凝器的一側(cè)管路的一端通過管路與蒸發(fā)器相連，另一端通過管路與發(fā)生器相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于熱電廠或核電廠提高熱力循環(huán)效率的裝置，其特征在于所述吸收器的吸熱流體側(cè)通過循環(huán)泵及管路與用戶末端或冷卻裝置相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于熱電廠或核電廠提高熱力循環(huán)效率的裝置，其特征在于所述吸收器的吸熱流體側(cè)通過循環(huán)泵及管路與凝結(jié)水管路相連。
全文摘要
用于熱電廠或核電廠提高熱力循環(huán)效率的方法及裝置，所述方法將從汽輪機(jī)出來的乏汽進(jìn)入凝汽器內(nèi)與凝汽器內(nèi)的冷媒水進(jìn)行熱量交換，冷媒水在蒸發(fā)器內(nèi)降溫，被冷凝降溫的乏汽流入冷凝器內(nèi)，通過管道流入蒸汽發(fā)生器或鍋爐內(nèi)升溫加壓；將從鍋爐排污或汽輪機(jī)抽氣出來的高溫蒸汽進(jìn)入發(fā)生器內(nèi)，使發(fā)生器內(nèi)溶液發(fā)生，發(fā)生了的制冷劑蒸汽流入冷凝器，冷凝后的制冷劑再進(jìn)入蒸發(fā)器內(nèi)再次蒸發(fā)，并通過吸收循環(huán)泵與射流泵被引射到發(fā)生器內(nèi)；將發(fā)生后產(chǎn)生的濃吸收液流進(jìn)吸收器，通過吸收循環(huán)泵和射流泵與制冷劑蒸汽一起重新進(jìn)入發(fā)生器。本發(fā)明還包括用于熱電廠或核電廠提高熱力循環(huán)效率的裝置。利用本發(fā)明，可降低運(yùn)行成本，提高熱力循環(huán)效率，對環(huán)境無污染。
文檔編號F01K17/06GK102620478SQ20121011039
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月16日
發(fā)明者劉小江 申請人:劉小江