改進真空排氣熱泵型汽輪發(fā)電系統(tǒng)及其發(fā)電方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種改進真空排氣熱泵型汽輪發(fā)電系統(tǒng)及其發(fā)電方法，所述改進真空排氣熱泵型汽輪發(fā)電系統(tǒng)包括鍋爐、汽輪機、發(fā)電機、凝汽器、改進型吸收式熱泵、冷卻塔、低溫加熱裝置、真空排氣集熱器、真空泵。本發(fā)明通過改進型吸收式熱泵和冷卻塔同時實現(xiàn)對凝汽器冷卻水降溫，并通過從凝汽器中抽出部分高溫汽體進入真空排氣集熱器，有效放出潛熱變?yōu)楦邷仄旌衔?，作為改進型吸收式熱泵驅(qū)動熱源，將汽輪機排放熱蒸汽中的熱量轉(zhuǎn)移用來將凝汽器排出的液化凝結回水以及熱泵驅(qū)動出口排出的凝結水加熱后返回鍋爐，從而減少熱排放，改善凝汽效果，提高汽輪機輸出功率，降低了發(fā)電成本。
【專利說明】改進真空排氣熱泵型汽輪發(fā)電系統(tǒng)及其發(fā)電方法
[0001]
【技術領域】
[0002]本發(fā)明涉及一種汽輪發(fā)電系統(tǒng)，特別是涉及改進真空排氣熱泵型汽輪發(fā)電系統(tǒng)。
[0003]本發(fā)明還涉及使用上述改進真空排氣熱泵型汽輪發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電的方法。
[0004]【背景技術】
[0005]發(fā)電系統(tǒng)是將機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N機器，通常由汽輪機、水輪機或內(nèi)燃機驅(qū)動。用汽輪機驅(qū)動的發(fā)電系統(tǒng)，由鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽進入汽輪機內(nèi)膨脹做功，使葉片轉(zhuǎn)動而帶動發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電，做功后的廢汽經(jīng)凝汽器、循環(huán)水泵、凝結水泵、給水加熱裝置等送回鍋爐循環(huán)使用。
[0006]現(xiàn)有技術中對于汽輪發(fā)電系統(tǒng)所排放的高溫熱蒸汽一般采用水冷或者空冷。冷卻過程是系統(tǒng)排放的廢熱與環(huán)境的能量之間轉(zhuǎn)換的過程。水冷的傳熱系數(shù)為1762W (m2K)，空汽做冷卻介質(zhì)的傳熱系數(shù)為62W(m2K)。傳熱系數(shù)表征了傳熱過程的強烈程度，數(shù)值越大傳熱過程越強。由于空冷系統(tǒng)傳熱系數(shù)小，經(jīng)濟效能差，因此目前主要采用水冷卻系統(tǒng)。
[0007]水冷卻系統(tǒng)需要消耗大量的水能源作為冷卻水，并且無論水冷還是風冷都會將汽輪機排放的高溫蒸汽中的熱量帶走，據(jù)統(tǒng)計火力發(fā)電的熱效率平均只有35%-40%，而能量大部分被冷卻系統(tǒng)帶走并產(chǎn)生大量廢熱，降低了熱量的利用效率。對于排出的廢熱雖然可以通過收集利用，但是發(fā)電廠往往距離市區(qū)比較遠，需要將排放的廢熱加熱到一個很高的溫度，然后再從從發(fā)電廠輸送到市區(qū)換熱站，由于運輸溫度高于環(huán)境溫度很多，因此在運輸過程中熱量損失嚴重，且熱膨脹冷卻對管道及相關設備要求較高，從而造成無法有效利用排放的廢熱。因此急需一種采用其他冷卻技術輔助水冷或者空汽冷卻的綜合制冷系統(tǒng)來降低凝汽器中的溫度與蒸汽壓，同時實現(xiàn)熱能回收再利用，從而有效提高發(fā)電熱點轉(zhuǎn)換效率。
[0008]吸收式熱泵是一種可以轉(zhuǎn)移熱量的技術，通常用于空調(diào)等制冷設備。吸收式熱泵其是以熱能為動力、以水為制冷劑、溴化鋰溶液為吸收劑，利用吸收原理來實現(xiàn)制冷的。它由發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器和熱交換器等多個部件組成。按驅(qū)動熱源種類可分為蒸汽型、直燃型、熱水型等。其設備安裝簡單，全部以熱能為動力，無噪音，但其應用時具有如下缺點:
(I)熱源要求過高:熱源必須采用一定溫度，如高于90°c的廢熱源水才能將溴化鋰溶液中的水分蒸發(fā)，而許多廢棄熱源溫度較低，不能被有效利用，例如40-90°C的熱源。
[0009](2)熱源的轉(zhuǎn)換效率低:由于在發(fā)生器和蒸發(fā)器中液體變?yōu)槠w，因此降低了發(fā)生器和蒸發(fā)器中真空度，使得液體中水分變?yōu)槠w更加困難，同理在冷凝器和吸收器中由于汽體轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w，壓強降低，從而阻礙汽體進一步變?yōu)橐后w，因此使得整體的轉(zhuǎn)換效率降低。
[0010]由于吸收式熱泵存在以上的這些缺陷，導致現(xiàn)有技術中吸收式熱泵技術的用途收到一定限制。
[0011]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明是為了解決以上現(xiàn)有技術中的不足而完成的，本發(fā)明通過對現(xiàn)有技術的吸收式熱泵進行了改進，在發(fā)生器和冷凝器之間設置了壓縮機a，在吸收器和蒸發(fā)器之間設置了壓縮機b，壓縮機a使發(fā)生器中真空度增加，使冷凝器中壓強增加從而促進發(fā)生器中液體變?yōu)槠w，并促進冷凝器中汽體變?yōu)橐后w，因此降低了發(fā)生器中溶液水分蒸發(fā)所需要的溫度，同時壓縮機a促使冷凝器中的汽體更容易凝結，壓縮機b使吸收器中壓強增加，蒸發(fā)器中真空度增加從而促進蒸發(fā)器中液體水變?yōu)槠w，吸收器中汽體變?yōu)橐后w，因此大幅度提高了熱泵的效率。本發(fā)明還通過使用真空泵持續(xù)從凝汽器中抽取熱蒸汽進入真空排氣集熱器，使得部分熱蒸汽在真空排氣集熱器中充分釋放潛熱，變?yōu)槠旌衔铮行Ы档土四髦懈邷責嵴羝哪龤庳摀?，并通過抽出的熱蒸汽來驅(qū)動本發(fā)明中的吸收式熱泵，輔助冷卻塔對排放的熱蒸汽進行降溫、凝結，并通過熱泵將汽輪機中排放到凝汽器的熱蒸汽中的熱量轉(zhuǎn)移，使用該熱量將凝汽器冷凝后熱蒸汽凝結回水以及驅(qū)動出口排出的凝結水進行補熱，然后再重新補充到鍋爐中。從而充分利用汽輪機排放的乏汽、蒸汽中的熱量、減少熱排放。提高了冷卻效果以及熱能回收利用率降低了發(fā)電成本。
[0013]本發(fā)明的改進真空排氣熱泵型汽輪發(fā)電系統(tǒng)其特征在于:所述改進真空排氣熱泵型汽輪發(fā)電系統(tǒng)包括鍋爐、汽輪機、發(fā)電機、凝汽器、改進型吸收式熱泵、冷卻塔、低溫加熱裝置、真空排氣集熱器、真空泵，所述汽輪機具有排汽口，所述凝汽器具有抽汽口、進汽口、凝結水出口、冷卻水入口、冷卻水出口，所述冷卻塔具有冷卻塔入水口、冷卻塔出水口，所述改進型吸收式熱泵具有發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器、循環(huán)泵、壓縮機a、壓縮機b、驅(qū)動入口、驅(qū)動出口、冷水入口、冷水出口、制熱入口 a、制熱入口 b、制熱出口 a、制熱出口 b，所述壓縮機a設置在發(fā)生器和冷凝器之間，所述壓縮機b設置在吸收器和蒸發(fā)器之間。
[0014]上述的改進真空排氣熱泵型汽輪發(fā)電系統(tǒng)其特征在于:所述改進型吸收式熱泵的驅(qū)動入口和驅(qū)動出口設置在發(fā)生器上，制熱入口 a、制熱出口 a設置在冷凝器上，制熱入口b、制熱出口 b設置在吸收器上，冷水入口、冷水出口設置在蒸發(fā)器上。
[0015]上述的改進真空排氣熱泵型汽輪發(fā)電系統(tǒng)其特征在于:所述所述低溫加熱裝置、鍋爐、汽輪機、發(fā)電機通過管道依次相連，所述凝汽器抽汽口通過管道及真空泵和真空排氣集熱器相連，真空排氣集熱器通過管道和改進型熱泵驅(qū)動入口相連，汽輪機排汽口通過管道和凝汽器進汽口相連，所述凝汽器的凝結水出口通過管道和來自改進型吸收式熱泵的驅(qū)動出口的管道匯合，并和改進型吸收式熱泵的制熱入口 b相連，改進型吸收式熱泵的制熱入口 a和制熱出口 b相通，制熱出口 a通過管道和低溫加熱裝置相連，所述凝汽器的冷卻水出口通過管道分為兩路，分別和冷卻塔入水口和改進型吸收式熱泵的冷水入口相連，改進型吸收式熱泵的冷水出口和冷卻塔出水口通過管道匯合后和凝汽器的冷卻水入口相連。
[0016]上述的改進真空排氣熱泵型汽輪發(fā)電系統(tǒng)其特征在于:所述改進型吸收式熱泵的發(fā)生器通過管道及壓縮機a和冷凝器相連接，發(fā)生器底部帶有三條管道，第一條通過循環(huán)泵和吸收器中的噴淋裝置相連，第二條通過循環(huán)泵和發(fā)生器內(nèi)部上方噴淋裝置相連，第三條管道通過循環(huán)泵和吸收器底部相連，冷凝器通過管道及循環(huán)泵和蒸發(fā)器連接，蒸發(fā)器通過管道及壓縮機b和吸收器連接，蒸發(fā)器底部通過循環(huán)泵及管道和蒸發(fā)器內(nèi)部上方噴淋裝置連接。
[0017]本發(fā)明還包括使用上述改進真空排氣熱泵型汽輪發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電方法，其特征在于:包括以下步驟:
步驟1，加熱鍋爐，使鍋爐中的水受熱產(chǎn)生蒸汽，蒸汽通過管道進入汽輪機，汽輪機輸出動力使發(fā)電機產(chǎn)生電力；
步驟2，真空泵通過抽汽口從凝汽器中抽取部分熱蒸汽，進入真空排氣集熱器，熱蒸汽在真空排氣集熱器中放出潛熱并液化為熱水，熱水通過管道進入改進吸收式熱泵驅(qū)動入口并輸送到改進型吸收式熱泵發(fā)生器中，驅(qū)動熱泵工作；
步驟3，汽輪機排汽口排出的熱蒸汽通過管道進入凝汽器中，冷卻塔出水口通過管道和改進型吸收式熱泵蒸發(fā)器上的冷水出口的管道匯合并從凝汽器冷卻水入口將冷卻水送入凝汽器，吸收凝汽器中熱蒸汽的熱量后溫度升高，從凝汽器冷卻水出口排出并分為兩部分，一部分通過管道從冷卻塔入水口返回冷卻塔降溫，另一部分通過管道以及冷水入口返回改進型吸收式熱泵并在吸收熱泵的蒸發(fā)器中放出熱量降溫，隨后從冷水出口排出再次進入凝汽器；
步驟4，從改進型吸收式熱泵的驅(qū)動出口排出的凝結水通過管道和從凝汽器的凝結水出口排出的凝結水匯合后通過管道和制熱入口 b相連，進入改進型吸收式熱泵的吸收器，先吸收溴化鋰汽濃溶液吸收水蒸汽釋放的相變熱和溶解熱升溫，然后從制熱出口 b排出后進入制熱入口 a，再在冷凝器中吸收水蒸汽凝結熱后從制熱出口 a排出，通過管道進入低溫加熱裝置，再通過管道進入鍋爐完成循環(huán)；
上述的改進真空排氣熱泵型汽輪發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電方法其特征在于所述改進型吸收式熱泵制冷并輸出熱水的步驟包括；
步驟a，發(fā)生器中的噴淋裝置通過循環(huán)泵將發(fā)生器底部溴化鋰稀溶液噴淋為液滴，所述液滴與驅(qū)動入口進入的來自真空排氣集熱器的熱水管道接觸，吸收熱量后水分汽化，壓縮機a通過管道抽取發(fā)生器中的汽體進入冷凝器，同時保持發(fā)生器維持較高真空度；在冷凝器中蒸汽遇到制熱入口 a進來的熱水，放出熱量，變成冷凝水液滴，制熱入口 a中進入的凝結回水水通吸收了蒸汽放出的熱量升高溫度并從制熱出口 a排出，壓縮機a使發(fā)生器中壓強降低，使冷凝器中壓強增加從而促進發(fā)生器中液體中水分變?yōu)槠羝?，并促進冷凝器中汽水蒸汽變?yōu)橐后w；
步驟b，冷凝器中的冷凝水通過管道及循環(huán)泵進入蒸發(fā)器，并被蒸發(fā)器中噴淋裝置噴淋為液滴，液滴和蒸發(fā)器冷水入口的管道接觸吸收其中熱量變?yōu)槠蜏氐蛪核羝?，管道中冷水溫度降低，并從蒸發(fā)器的冷水出口排出完成制冷、降溫、熱回收過程；
步驟C，冷凝器中的蒸汽通過管道被壓縮機b抽入吸收器，來自發(fā)生器下部的溴化鋰濃溶液通過循環(huán)泵和管道進入吸收器的噴淋裝置，并被噴淋為液滴，蒸汽和液滴相遇吸收溶解，水由汽態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)放出熱量，熱量傳遞給制熱入口 b中進來的凝結回水，凝結回水吸收熱量升溫后由制熱入口 b排出，壓縮機b使蒸發(fā)器中壓強降低，吸收器中壓強升高從而促進蒸發(fā)器中液體變?yōu)槠w，吸收器中汽體變?yōu)橐后w；
步驟d，吸收器中的溴化鋰濃溶液吸收蒸汽后變?yōu)殇寤囅∪芤?，并通過管道及循環(huán)泵再次輸送到發(fā)生器，完成循環(huán)。[0018]上述的改進真空排氣熱泵型汽輪發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電方法其特征在于所述真空排氣集熱器工作的步驟包括；
步驟一，真空泵將凝汽器中的低壓飽和蒸汽經(jīng)過集熱器入口 33管道抽壓到罐體32中，在罐體32中不斷累積，達到I個大氣壓，這時隨著壓力升高，水蒸氣失去飽和度，變?yōu)橐后w，放出熱量，導致溫度升高，并在罐體32底部累積為凝結水，管體空腔內(nèi)是高溫飽和蒸汽；
步驟二，經(jīng)過熱水泵34，從罐體32抽出凝結水，經(jīng)過集熱器出口 36，通入吸收式熱泵驅(qū)動入口，驅(qū)動熱泵工作；
步驟三，少量混入水蒸氣的不凝氣，通過排氣閥35在達到一定壓力后，除濕排出到大氣中。
[0019]本發(fā)明通過用對吸收式熱泵進行改進，大大提高了熱泵的效率，因此可以有效利用凝汽器中抽出的熱蒸汽驅(qū)動吸收式熱泵對熱量產(chǎn)生搬運作用，在冷凝器中輔助對排放的熱蒸汽進行降溫、凝結，降低了凝汽器中的壓強和溫度提高了發(fā)電效率，并通過熱泵將這些熱量有效轉(zhuǎn)移，使用該熱量將凝汽器內(nèi)冷凝后熱蒸汽凝結回水以及驅(qū)動出口排出的水進行補熱，并重新補充到鍋爐中循環(huán)利用，從而充分利用了凝汽器中抽出的蒸汽中的熱量、減少熱排放，對凝汽器冷卻效果改善也能增強凝汽器凝汽效果。本發(fā)明還通過持續(xù)使用真空泵，高強度抽取凝汽器中的熱蒸汽，有效降低了凝汽器的凝氣壓力，而真空排氣集熱器的設置則充分利用了熱蒸汽的潛熱，將其變?yōu)闇囟容^高的驅(qū)動熱水，有效提高了改進型熱泵效率?？傊?，本發(fā)明有效改善汽輪機輸出功率，通過提高熱電轉(zhuǎn)換率和熱能回收利用兩個方面降低了發(fā)電成本。
[0020]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1本發(fā)明的熱改`進熱泵輔助凝汽冷卻發(fā)電系統(tǒng) 圖2本發(fā)明的改進型吸收式熱泵
圖3本發(fā)明的真空排氣集熱器 圖號說明
I…鍋爐，2...抽汽泵,3…汽輪機,4…發(fā)電機,5…凝汽器，
6…改進型吸收式熱泵,7…冷卻塔,8…低溫加熱裝置，
9…真空排氣集熱器，10…排汽口，11...進汽口，12…凝結水出口，13…冷卻水入口 14…冷卻水出口，15…冷卻塔入水口，16…冷卻塔出水口，
17…驅(qū)動入口，18…驅(qū)動出口，19…冷水入口，20…冷水出口，
21…制熱入口 b，22…制熱入口 a，23…制熱出口 b，24…制熱出口 a 25…發(fā)生器，26…冷凝器，27…蒸發(fā)器，28…吸收器，29…循環(huán)泵 30…壓縮機a, 31…壓縮機b, 32…罐體,33…集熱器入口，
34…熱水泵，35…排氣閥，36…集熱器出口
【具體實施方式】
[0022]本發(fā)明的真空排氣集熱器，結合圖3，其具體包括罐體32、集熱器入口 33、熱水泵34、排氣閥35、集熱器出口 36。通過使用集熱器，使得氣體在集熱器罐體中釋放潛熱，變?yōu)楦邷責崴瑥亩脕眚?qū)動改進型吸收式熱泵。
[0023]下面結合附圖的圖1和圖2對本發(fā)明的改進真空排氣熱泵型汽輪發(fā)電系統(tǒng)和利用該發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電的方法作進一步詳細說明。
[0024]本發(fā)明的熱改進真空排氣熱泵型汽輪發(fā)電系統(tǒng)，請參考圖1，2，所述改進真空排氣熱泵型汽輪發(fā)電系統(tǒng)包括鍋爐1、抽汽泵2、汽輪機3、發(fā)電機4、凝汽器5、改進型吸收式熱泵
6、冷卻塔7、低溫加熱裝置8、真空排氣集熱器9、真空泵2，所述汽輪機具有排汽口 10，所述凝汽器具有抽汽口 32、進汽口 11、凝結水出口 12、冷卻水入口 13、冷卻水出口 14，所述冷卻塔具有冷卻塔入水口 15、冷卻塔出水口 16，所述改進型吸收式熱泵具有發(fā)生器25、冷凝器26、蒸發(fā)器27、吸收器28、循環(huán)泵29、壓縮機a30、壓縮機b31、驅(qū)動入口 17、驅(qū)動出口 18、冷水入口 19、冷水出口 20、制熱入口 a22、制熱入口 b21、制熱出口 a24、制熱出口 b23，所述壓縮機a30設置在發(fā)生器25和冷凝器26之間，所述壓縮機b31設置在吸收器28和蒸發(fā)器27之間。
在本發(fā)明優(yōu)選實施例中所述改進型吸收式熱泵的驅(qū)動入口 17和驅(qū)動出口 18設置在發(fā)生器上25，制熱入口 a22、制熱出口 a24設置在冷凝器上26，制熱入口 b21、制熱出口 b23設置在吸收器28上，冷水入口 19、冷水出口 2027設置在蒸發(fā)器上。
[0025]在本發(fā)明另一優(yōu)選實施例中所述低溫加熱裝置8、鍋爐1、汽輪機3、發(fā)電機4通過管道依次相連，所述凝汽器抽汽口 32通過管道及真空泵2和真空排氣集熱器9相連，真空排氣集熱器9通過管道和改進型熱泵驅(qū)動入口 17相連，汽輪機排汽口 10通過管道和凝汽器進汽口 11相連，所述凝汽器5的凝結水出口 12通過管道和來自改進型吸收式熱泵6的驅(qū)動出口 18的管道匯合，并和改進型吸收式熱泵6的制熱入口 b21相連，改進型吸收式熱泵的制熱入口 a22和制熱出口 b23相通，制熱出口 a24通過管道和低溫加熱裝置8相連，所述凝汽器5的冷卻水出口 14通過管道分為兩路，分別和冷卻塔入水口 15和改進型吸收式熱泵的冷水入口 19相連，改進型吸收式熱泵6的冷水出口 20和冷卻塔出水口 16通過管道匯合后和凝汽器5的冷卻水入口 13相連。在本發(fā)明另一優(yōu)選實施例中，所述改進型吸收式熱泵6的發(fā)生器25通過管道及壓縮機a30和冷凝器26相連接，發(fā)生器25底部帶有三條管道，第一條通過循環(huán)泵(圖中未給出編號)和吸收器中的噴淋裝置相連，第二條通過循環(huán)泵29和發(fā)生器25內(nèi)部上方噴淋裝置相連，第三條管道通過循環(huán)泵(圖中未給出編號)和吸收器28底部相連，冷凝器26通過管道及循環(huán)泵(圖中未給出編號)和蒸發(fā)器27連接，蒸發(fā)器27通過管道及壓縮機b和吸收器28連接，蒸發(fā)器27底部通過循環(huán)泵(圖中未給出編號)及管道和蒸發(fā)器27內(nèi)部上方噴淋裝置連接。
[0026]本發(fā)明還公開了利用上述的改進真空排氣熱泵型汽輪發(fā)電系統(tǒng)進行發(fā)電的方法，參考圖1、圖2、圖3其包括以下步驟:
步驟I，加熱鍋爐I，使鍋爐I中的水受熱產(chǎn)生蒸汽，蒸汽通過管道進入汽輪機3，汽輪機3輸出動力使發(fā)電機4產(chǎn)生電力；
步驟2，真空泵2通過抽汽口 32從凝汽器5中抽取部分熱蒸汽，進入真空排氣集熱器9，熱蒸汽在真空排氣集熱器9中放出潛熱并液化為熱水，熱水通過管道進入改進吸收式熱泵驅(qū)動入口 17并輸送到改進型吸收式熱泵發(fā)生器25中，驅(qū)動熱泵工作；
步驟3，汽輪機排汽口 10排出的熱蒸汽通過管道進入凝汽器5中，冷卻塔出水口 16通過管道和改進型吸收式熱泵蒸發(fā)器27上的冷水出口 20的管道匯合并從凝汽器冷卻水入口13將冷卻水送入凝汽器5，吸收凝汽器5中熱蒸汽的熱量后溫度升高，從凝汽器冷卻水出口14排出并分為兩部分，一部分通過管道從冷卻塔入水口 15返回冷卻塔降溫，另一部分通過管道以及冷水入口 19返回改進型吸收式熱泵6并在吸收熱泵的蒸發(fā)器27中放出熱量降溫，隨后從冷水出口排出再次進入凝汽器5 ；
步驟4，從改進型吸收式熱泵的驅(qū)動出口 18排出的凝結水通過管道和從凝汽器5的凝結水出口 12排出的凝結水匯合后通過管道和制熱入口 b21相連，進入改進型吸收式熱泵的吸收器28，先吸收溴化鋰汽濃溶液吸收水蒸汽釋放的相變熱和溶解熱升溫，然后從制熱出口 b23排出后進入制熱入口 a22，再在冷凝器中吸收水蒸汽凝結熱后從制熱出口 a24排出，通過管道進入低溫加熱裝置8，再通過管道進入鍋爐I完成循環(huán)；
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，上述的改進真空排氣熱泵型汽輪發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電方法其特征在于所述改進型吸收式熱泵制冷并輸出熱水的步驟包括；
步驟a，發(fā)生器25中的噴淋裝置通過循環(huán)泵29將發(fā)生器底部溴化鋰稀溶液噴淋為液滴，所述液滴與驅(qū)動入口 17進入的來自真空排氣集熱器9的熱水管道接觸，吸收熱量后水分汽化，壓縮機a30通過管道抽取發(fā)生器25中的汽體進入冷凝器26，同時保持發(fā)生器25維持較高真空度；在冷凝器26中蒸汽遇到制熱入口 a22進來的熱水，放出熱量，變成冷凝水液滴，制熱入口 a22中進入的凝結回水水通吸收了蒸汽放出的熱量升高溫度并從制熱出口a24排出，壓縮機a30使發(fā)生器25中壓強降低，使冷凝器26中壓強增加從而促進發(fā)生器25中液體中水分變?yōu)槠羝?，并促進冷凝器26中汽水蒸汽變?yōu)橐后w；
步驟b，冷凝器26中的冷凝水通過管道及循環(huán)泵進入蒸發(fā)器，并被蒸發(fā)器27中噴淋裝置噴淋為液滴，液滴和蒸發(fā)器冷水入口 19的管道接觸吸收其中熱量變?yōu)槠蜏氐蛪核羝?，管道中冷水溫度降低，并從蒸發(fā)器27的冷水出口 20排出完成制冷、降溫、熱回收過程；步驟C，冷凝器26中的蒸汽通過管道被壓縮機b31抽入吸收器28，來自發(fā)生器25下部的溴化鋰濃溶液通過循環(huán)泵和管道進入吸收器28的噴淋裝置，并被噴淋為液滴，蒸汽和液滴相遇吸收溶解，水由汽態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)放出熱量，熱量傳遞給制熱入口 b21中進來的凝結回水，凝結回水吸收熱量升溫后由制熱入口 b21排出，壓縮機b31使蒸發(fā)器27中壓強降低，吸收器28中壓強升高從而促進蒸發(fā)器27中液體變?yōu)槠w，吸收器28中汽體變?yōu)橐后w；
步驟d，吸收器28中的溴化鋰濃溶液吸收蒸汽后變?yōu)殇寤囅∪芤?，并通過管道及循環(huán)泵再次輸送到發(fā)生器，完成循環(huán)。
[0027]在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，結合圖3，上述的改進真空排氣熱泵型汽輪發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電方法其特征在于所述真空排氣集熱器工作的步驟包括；
步驟一，真空泵將凝汽器中的低壓飽和蒸汽經(jīng)過集熱器入口 33管道抽壓到罐體32中，在罐體32中不斷累積，達到I個大氣壓，這時隨著壓力升高，部分水蒸氣失去飽和度，變?yōu)橐后w，放出熱量，導致溫度升高，并在罐體32底部累積部分凝結水，管體空腔內(nèi)是高溫飽和蒸汽；
步驟二，達到一個大氣壓以上后，溫度達到100度以上，足夠推動吸收式熱泵工作，經(jīng)過熱水泵34，從罐體32抽出，經(jīng)過集熱器出口 36管道，通入吸收式熱泵驅(qū)動入口，驅(qū)動熱泵工作；
步驟三，少量混入水蒸氣的不凝氣，通過排氣閥35在達到一定壓力后，除濕排出到大氣中。減少氧氣混入對全系統(tǒng)的腐蝕，提高系統(tǒng)工作效率。[0028]從上述實施方式來看，本發(fā)明通過用對吸收式熱泵進行改進，大大提高了熱泵的效率，因此可以有效利用凝汽器中抽出的部分熱蒸汽通過集汽器轉(zhuǎn)變?yōu)闊崴Ⅱ?qū)動吸收式熱泵對熱量產(chǎn)生搬運作用，在凝汽器中輔助對汽輪機排放的熱蒸汽進行降溫、凝結，提高了凝汽器中的真空度和降低冷卻水溫度提高了發(fā)電效率，并通過熱泵將部分熱量有效轉(zhuǎn)移，使用該熱量將凝汽器冷凝后熱蒸汽凝結回水以及驅(qū)動出口排出的水進行補熱，并重新補充到鍋爐中循環(huán)利用，從而部分利用了汽輪機排放的蒸汽中的熱量、減少熱排放，減少了鍋爐能耗，通過提高熱電轉(zhuǎn)換率和熱能回收利用兩個方面降低了發(fā)電成本。
[0029]上述僅對本發(fā)明中的幾種具體實施例加以說明，但并不能作為本發(fā)明的保護范圍，凡是依據(jù)本發(fā)明中的設計精神所作出的等效變化或修飾或等比例放大或縮小等，均應認為落入本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種改進真空排氣熱泵型汽輪發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述改進真空排氣熱泵型汽輪發(fā)電系統(tǒng)包括鍋爐、汽輪機、發(fā)電機、凝汽器、改進型吸收式熱泵、冷卻塔、低溫加熱裝置、真空排氣集熱器、真空泵，所述汽輪機具有排汽口，所述凝汽器具有抽汽口、進汽口、凝結水出口、冷卻水入口、冷卻水出口，所述冷卻塔具有冷卻塔入水口、冷卻塔出水口，所述改進型吸收式熱泵具有發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器、循環(huán)泵、壓縮機a、壓縮機b、驅(qū)動入口、驅(qū)動出口、冷水入口、冷水出口、制熱入口 a、制熱入口 b、制熱出口 a、制熱出口 b，所述壓縮機a設置在發(fā)生器和冷凝器之間，所述壓縮機b設置在吸收器和蒸發(fā)器之間。
2.根據(jù)權利要求1所述的改進真空排氣熱泵型汽輪發(fā)電系統(tǒng)其特征在于:所述改進型吸收式熱泵的驅(qū)動入口和驅(qū)動出口設置在發(fā)生器上，制熱入口 a、制熱出口 a設置在冷凝器上，制熱入口 b、制熱出口 b設置在吸收器上，冷水入口、冷水出口設置在蒸發(fā)器上。
3.根據(jù)權利要求2所述的改進真空排氣熱泵型汽輪發(fā)電系統(tǒng)其特征在于:所述低溫加熱裝置、鍋爐、汽輪機、發(fā)電機通過管道依次相連，所述凝汽器抽汽口通過管道及真空泵和真空排氣集熱器相連，真空排氣集熱器通過管道和改進型熱泵驅(qū)動入口相連，汽輪機排汽口通過管道和凝汽器進汽口相連，所述凝汽器的凝結水出口通過管道和來自改進型吸收式熱泵的驅(qū)動出口的管道匯合，并和改進型吸收式熱泵的制熱入口 b相連，改進型吸收式熱泵的制熱入口 a和制熱出口 b相通，制熱出口 a通過管道和低溫加熱裝置相連，所述凝汽器的冷卻水出口通過管道分為兩路，分別和冷卻塔入水口和改進型吸收式熱泵的冷水入口相連，改進型吸收式熱泵的冷水出口和冷卻塔出水口通過管道匯合后和凝汽器的冷卻水入口相連。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的改進真空排氣熱泵型汽輪發(fā)電系統(tǒng)其特征在于:所述改進型吸收式熱泵的發(fā)生器通過管道及壓縮機a和冷凝器相連接，發(fā)生器底部帶有三條管道，第一條通過循環(huán)泵和吸收器中的噴淋裝置相連，第二條通過循環(huán)泵和發(fā)生器內(nèi)部上方噴淋裝置相連，第三條管道通過循環(huán)泵和吸收器底部相連，冷凝器通過管道及循環(huán)泵和蒸發(fā)器連接，蒸發(fā)器通過管道及壓縮機b和吸收器連接，蒸發(fā)器底部通過循環(huán)泵及管道和蒸發(fā)器內(nèi)部上方噴淋裝置連接。
5.權利要求1至4任一所述的改進真空排氣熱泵型汽輪發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電方法，其特征在于:包括以下步驟:` 步驟I，加熱鍋爐，使鍋爐中的水受熱產(chǎn)生蒸汽，蒸汽通過管道進入汽輪機，汽輪機輸出動力使發(fā)電機產(chǎn)生電力； 步驟2，真空泵通過抽汽口從凝汽器中抽取部分熱蒸汽，進入真空排氣集熱器，熱蒸汽在真空排氣集熱器中部分放出潛熱并液化為熱水，汽水混合物通過管道進入改進吸收式熱泵驅(qū)動入口并輸送到改進型吸收式熱泵發(fā)生器中，驅(qū)動熱泵工作； 步驟3，汽輪機排汽口排出的熱蒸汽通過管道進入凝汽器中，冷卻塔出水口通過管道和改進型吸收式熱泵蒸發(fā)器上的冷水出口的管道匯合并從凝汽器冷卻水入口將冷卻水送入凝汽器，吸收凝汽器中熱蒸汽的熱量后溫度升高，從凝汽器冷卻水出口排出并分為兩部分，一部分通過管道從冷卻塔入水口返回冷卻塔降溫，另一部分通過管道以及冷水入口返回改進型吸收式熱泵并在吸收熱泵的蒸發(fā)器中放出熱量降溫，隨后從冷水出口排出再次進入凝汽器； 步驟4，從改進型吸收式熱泵的驅(qū)動出口排出的凝結水通過管道和從凝汽器的凝結水出口排出的凝結水匯合后通過管道和制熱入口 b相連，進入改進型吸收式熱泵的吸收器，先吸收溴化鋰汽濃溶液吸收水蒸汽釋放的相變熱和溶解熱升溫，然后從制熱出口 b排出后進入制熱入口 a，再在冷凝器中吸收水蒸汽凝結熱后從制熱出口 a排出，通過管道進入低溫加熱裝置，再通過管道進入鍋爐完成循環(huán)；
6.根據(jù)權利要求5所述的改進真空排氣熱泵型汽輪發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電方法其特征在于所述改進型吸收式熱泵制冷并輸出熱水的步驟包括； 步驟a，發(fā)生器中的噴淋裝置通過循環(huán)泵將發(fā)生器底部溴化鋰稀溶液噴淋為液滴，所述液滴與驅(qū)動入口進入的來自真空排氣集熱器的熱水管道接觸，吸收熱量后水分汽化，壓縮機a通過管道抽取發(fā)生器中的汽體進入冷凝器，同時保持發(fā)生器維持較高真空度；在冷凝器中蒸汽遇到制熱入口 a進來的熱水，放出熱量，變成冷凝水液滴，制熱入口 a中進入的凝結回水水通吸收了蒸汽放出的熱量升高溫度并從制熱出口 a排出，壓縮機a使發(fā)生器中壓強降低，使冷凝器中壓強增加從而促進發(fā)生器中液體中水分變?yōu)槠羝?，并促進冷凝器中汽水蒸汽變?yōu)橐后w； 步驟b，冷凝器中的冷凝水通過管道及循環(huán)泵進入蒸發(fā)器，并被蒸發(fā)器中噴淋裝置噴淋為液滴，液滴和蒸發(fā)器冷水入口的管道接觸吸收其中熱量變?yōu)槠蜏氐蛪核羝艿乐欣渌疁囟冉档?，并從蒸發(fā)器的冷水出口排出完成制冷、降溫、熱回收過程； 步驟C，冷凝器中的蒸汽通過管道被壓縮機b抽入吸收器，來自發(fā)生器下部的溴化鋰濃溶液通過循環(huán)泵和管道進入吸收器的噴淋裝置，并被噴淋為液滴，蒸汽和液滴相遇吸收溶解，水由汽態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)放出熱量，熱量傳遞給制熱入口 b中進來的凝結回水，凝結回水吸收熱量升溫后由制熱入口 b排出，壓縮機b使蒸發(fā)器中壓強降低，吸收器中壓強升高從而促進蒸發(fā)器中液體變?yōu)槠w，吸收器中汽體變?yōu)橐后w； 步驟d，吸收器中的溴化鋰濃溶液吸收蒸汽后變?yōu)殇寤囅∪芤海⑼ㄟ^管道及循環(huán)泵再次輸送到發(fā)生器，完成循環(huán)。`
7.根據(jù)權利要求5所述的改進真空排氣熱泵型汽輪發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電方法其特征在于所述真空排氣集熱器工作的步驟包括； 步驟一，真空泵將凝汽器中的低壓飽和蒸汽經(jīng)過集熱器入口抽壓到罐體中，在罐體中不斷累積，達到I個大氣壓，這時隨著壓力升高，水蒸氣失去飽和度，變?yōu)橐后w，放出熱量，導致溫度升高，并在罐體底部累積為凝結水，管體空腔內(nèi)是高溫飽和蒸汽； 步驟二，經(jīng)過熱水泵，從罐體抽出凝結水，經(jīng)過集熱器出口通入吸收式熱泵驅(qū)動入口，驅(qū)動熱泵工作； 步驟三，少量混入水蒸氣的不凝氣，通過排氣閥在達到一定壓力后，除濕排出到大氣中。
【文檔編號】F01D15/10GK103775143SQ201210380851
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年4月11日 優(yōu)先權日:2013年4月11日
【發(fā)明者】茍仲武 申請人:茍仲武