CN101619662A - 一种热电厂余热回收及热水梯级加热供热方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了属于集中供热技术领域的一种热电厂余热回收及热水梯级加热供热方法。低温的热网回水首先与冷却凝汽器出口的循环冷却水混合或换热后升温,然后以串联方式先后与各级蒸汽型吸收式热泵和汽水换热器顺次相接,逐级被加热升温至供热温度后通过供水管线送出。循环冷却水在凝汽器中吸收汽轮机乏汽凝结热量,然后一路与热网回水直接混合或通过换热器加热热网回水,另一路接入各级吸收式热泵机组作为热泵机组的低位热源,多余热量通过冷却塔排放到环境。本发明以汽轮机抽汽作为吸收式热泵的驱动热源,使热网回水梯级加热,减少有效能损失;汽轮机排汽余热通过直接加热和吸收式热泵升温加热方式充分回收,提高了热电厂的综合能源利用效率。

Description

一种热电厂余热回收及热水梯级加热供热方法
技术领域
本发明属于集中供热技术领域,特别涉及一种热电厂余热回收及热水梯级加热供热方法。
背景技术
在目前的热电联产电厂中,一般利用抽凝式汽轮机的抽汽在热网加热器中直接加热热网回水,一般加热到120~130℃左右后供出,为此需要汽轮机的抽汽压力在0.3MPa以上,对应的冷凝温度在135℃以上,而热网回水一般只有60℃左右,随着地板辐射采暖、风机盘管等高效散热末端以及热泵机组的大量使用,热网回水温度还可以更低,因此在热网加热器的进口端就存在着高达70℃以上的传热温差,造成较大的有效能损失,不符合能量梯级利用原则。
另外,这种抽凝式汽轮机即使在冬季最大供热工况下,仍然有大量余热通过循环冷却水排放到环境,如果能将这部分余热回收利用,将会使电厂的能源利用效率得到提高,同时可以减少冷却水蒸发量,节省宝贵的水资源,并减少向环境的热量和水汽排放。
发明内容
本发明的目的是提供一种热电厂余热回收及热水梯级加热供热方法。
一种热电厂余热回收及热水梯级加热供热方法,其特征在于,在由抽凝式汽轮机1、凝汽器2、至少一级吸收式热泵、汽水换热器3、循环冷却水泵4以及各种连接管路和附件组成的供热系统中,来自锅炉的高压蒸汽在抽凝式汽轮机1中膨胀做功,给发电机14提供动力,然后,一部分蒸汽被抽出经蒸汽管路5送至各级吸收式热泵AHP以及汽水换热器3,作为各级吸收式热泵以及汽水换热器3的热源,蒸汽凝结成冷凝水后经凝结水管路6流出,各级吸收式热泵均由抽凝式汽轮机1的抽汽驱动,另一部分蒸汽作为乏汽排入凝汽器2,与循环冷却水换热后冷凝为凝结水,凝汽器2设置循环冷却水进出口管路,循环冷却水由循环冷却水回水管8进入凝汽器2,由循环冷却水出水管7流出,循环冷却水吸收汽轮机乏汽凝结热量后分为两路,一路通过并联支路接入各级吸收式热泵,作为各级吸收式热泵的低位热源,放热降温后,进入循环冷却水回水管8,另一路与热网回水直接混合或通过水水换热器10加热热网回水,热网回水与凝汽器2出口的循环冷却水混合或经过水水换热器10换热后升温,然后以串联方式先后与各级吸收式热泵以及汽水换热器3顺次连接,逐级被加热,升温至所要求的供热温度后通过供水管线送出;
循环冷却水与热网回水直接混合加热热网回水时,在凝汽器2进出口的循环水供回管路之间设置旁通调节管路9,通过水水换热器10加热热网回水时,热网回水换热前后的管路之间设置旁通调节管路9,通过控制旁通调节管路9阀门开度起到调节温度和流量的作用。
所述各级吸收式热泵根据用户的实际情况增加或减少级数,一级、二级直至多级。
所述吸收式热泵在热网水低温段采用双效吸收式热泵,中温段采用单效吸收式热泵,高温段采用紧凑型高温吸收式热泵。
所述凝汽器循环水进出口管路还与电厂冷却塔15相连,多余的汽轮机排汽热量通过冷却塔排放到环境。
所述电厂冷却塔15与各级吸收式热泵并联,凝汽器循环水进出口管路与电厂冷却塔循环水管路相连,多余的汽轮机排汽热量通过冷却塔排放到环境,或者凝汽器循环水进出口管路通过水水换热器10与电厂冷却塔循环水管路相连,通过凝汽器循环水与冷却塔循环水换热的方式将多余的汽轮机乏汽热量通过冷却塔排放到环境。
所述凝汽器2的一路循环冷却水出水管路通过并联支路与各级吸收式热泵连接后,再与冷却塔串联连接,循环冷却水在吸收式热泵中放热降温后,再通过冷却塔及旁通管路,调节水温后经循环冷却水回水管8返回凝汽器。
所述冷却塔与循环冷却水进出口管路通过水水换热器10连接。
所述冷却塔与循环冷却水进出口管路通过三通调节阀11连接。
所述凝汽器2增设一级循环冷却水进出口管路,形成两级循环冷却水进出口管路,即第一级循环冷却水进出口管路和第二级循环冷却水进出口管路,增设的循环冷却水进出口管路与电厂冷却塔相连,将第一级循环冷却水管路未能排掉的汽轮机乏汽热量通过冷却塔排放到环境。
所述乏汽还排入二级凝汽器,即凝汽器设置为两级并联,第二级凝汽器采用水冷方式或者采用空冷方式将汽轮机乏汽热量直接排放到环境。
本发明的有益效果为:汽轮机抽汽作为吸收式热泵的驱动热源,使热网回水梯级加热,减少了有效能损失;汽轮机排汽余热通过直接加热热网回水和被吸收式热泵升温后加热热网回水两种方式充分回收,大大提高了热电厂的综合能源利用效率。
附图说明
图1是凝汽器、单级吸收式热泵和汽水换热器逐级加热供热系统流程示意图;
图2是凝汽器、两级吸收式热泵和汽水换热器逐级加热供热系统流程示意图;
图3是凝汽器、三级吸收式热泵和汽水换热器逐级加热供热系统流程示意图;
图4是凝汽器、n级吸收式热泵和汽水换热器逐级加热供热系统、其中的循环冷却水系统通过并联支路上的水水换热器与冷却塔连接流程示意图;
图5是凝汽器、n级吸收式热泵和汽水换热器逐级加热供热系统、其中的循环冷却水系统通过水水换热器与热网回水连接流程示意图;
图6是循环冷却水系统通过串联支路+旁通管方式经过水水换热器与冷却塔连接方式流程示意图;
图7是循环冷却水系统通过三通调节阀方式与冷却塔连接方式流程示意图;
图8是凝汽器设置两级循环冷却水系统流程示意图;
图9是设置两级并联凝汽器流程示意图,(a)为第二级凝汽器为水冷凝汽器,(b)为第二级凝汽器为空冷凝汽器;
图中标号:1-抽凝式汽轮机;2-凝汽器;3-汽水换热器;4-循环冷却水泵;5-蒸汽管路;6-凝结水管路;7-循环冷却水出水管;8-循环冷却水回水管;9-旁通调节管路;10-水水换热器;11-三通调节阀;12-二级水冷凝汽器;13-二级空冷凝汽器;14-发电机;15-冷却塔;AHP-吸收式热泵;AHP1-第一级吸收式热泵;AHP2-第二级吸收式热泵;AHP3-第三级吸收式热泵;AHPn-第n级吸收式热泵。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明:
实施例1  单级吸收式热泵加热方式
如图1所示,供热系统由抽凝式汽轮机1、凝汽器2、吸收式热泵AHP1、汽水换热器3、循环冷却水泵4、蒸汽管路5、凝结水管路6、循环冷却水出水管7、循环冷却水回水管8、旁通调节管路9、冷却塔15以及各种连接管路组成。
来自锅炉的高压蒸汽在抽凝式汽轮机1中膨胀做功,给发电机14提供动力,然后,蒸汽分为两部分,一部分蒸汽被抽出经蒸汽管路5送至吸收式热泵AHP1以及汽水换热器3,作为吸收式热泵以及汽水换热器3的热源,蒸汽凝结成冷凝水后经凝结水管路6流出,吸收式热泵AHP1由抽凝式汽轮机1的抽汽驱动,另一部分蒸汽作为乏汽排入凝汽器2,与循环冷却水换热后冷凝为凝结水,凝汽器2设置循环冷却水进出口管路,循环冷却水由循环冷却水回水管8进入凝汽器2,由循环冷却水出水管7流出,循环冷却水吸收汽轮机乏汽凝结热量后分为两路,一路接入吸收式热泵AHP1,作为吸收式热泵AHP1的低位热源,另一路与热网回水直接混合加热热网回水,热网回水与凝汽器2出口的循环冷却水混合后升温,然后以串联方式先后与吸收式热泵AHP1以及汽水换热器3顺次连接,逐级被加热,升温至所要求的供热温度(90~130℃)后通过供水管线送出;
在凝汽器2进出口的循环水供回管路之间设置旁通调节管路9,通过控制旁通调节管路9阀门开度起到调节温度和流量的作用;
凝汽器循环水进出口还与电厂冷却塔15相连,凝汽器循环冷却水进出口管路接入吸收式热泵AHP1的支路上并联电厂冷却塔,凝汽器循环水进出口管路与电厂冷却塔循环水管路相连,多余的汽轮机排汽热量通过冷却塔排放到环境。
在吸收式热泵的结构形式方面,可以采用双效吸收式热泵,也可以采用单效吸收式热泵或紧凑型高温吸收式热泵。
实施例2两级串联吸收式热泵加热方式
如图2所示,供热系统由抽凝式汽轮机1、凝汽器2、第一级吸收式热泵AHP1、第二级吸收式热泵AHP2、汽水换热器3、循环冷却水泵4、蒸汽管路5、凝结水管路6、循环冷却水出水管7、循环冷却水回水管8、旁通调节管路9、冷却塔15以及各种连接管路组成。
来自锅炉的高压蒸汽在抽凝式汽轮机1中膨胀做功,给发电机14提供动力,然后,蒸汽分为两部分,一部分蒸汽被抽出经蒸汽管路5送至第一级吸收式热泵AHP1、第二级吸收式热泵AHP2以及汽水换热器3,作为第一级吸收式热泵AHP1、第二级吸收式热泵AHP2以及汽水换热器3的热源,蒸汽凝结成冷凝水后经凝结水管路6流出,各级吸收式热泵均由抽凝式汽轮机1的抽汽驱动,另一部分蒸汽作为乏汽排入凝汽器2,与循环冷却水换热后冷凝为凝结水,凝汽器2设置循环冷却水进出口管路,循环冷却水由循环冷却水回水管8进入凝汽器2,由循环冷却水出水管7流出,循环冷却水吸收汽轮机乏汽凝结热量后分为两路,一路通过并联支路接入第一级吸收式热泵AHP1、第二级吸收式热泵AHP2,作为各级吸收式热泵的低位热源,放热降温后,进入循环冷却水回水管8,另一路与热网回水直接混合加热热网回水,热网回水与凝汽器2出口的循环冷却水混合后升温,然后以串联方式先后与第一级吸收式热泵AHP1、第二级吸收式热泵AHP2以及汽水换热器3顺次连接,逐级被加热,升温至所要求的供热温度(90~130℃)后通过供水管线送出;
在凝汽器2进出口的循环水供回管路之间设置旁通调节管路9,通过控制旁通调节管路9阀门开度起到调节温度和流量的作用;
凝汽器循环水进出口还与电厂冷却塔相连,凝汽器循环冷却水进出口管路接入各级吸收式热泵的支路上并联电厂冷却塔,凝汽器循环水进出口管路与电厂冷却塔循环水管路相连,多余的汽轮机排汽热量通过冷却塔排放到环境。
在吸收式热泵的结构形式方面,第一级吸收式热泵AHP1采用双效吸收式热泵,第二级吸收式热泵AHP2采用单效吸收式热泵或双级吸收式热泵。
实施例3  一种凝汽器、三级吸收式热泵和汽水换热器逐级加热供热系统
如图3所示,供热系统由抽凝式汽轮机1、凝汽器2、第一级吸收式热泵AHP1、第二级吸收式热泵AHP2、第三级吸收式热泵AHP3、汽水换热器3、循环冷却水泵4、蒸汽管路5、凝结水管路6、循环冷却水出水管7、循环冷却水回水管8、旁通调节管路9、冷却塔15以及各种连接管路组成。
来自锅炉的高压蒸汽在抽凝式汽轮机1中膨胀做功,给发电机14提供动力,然后,蒸汽分为两部分,一部分蒸汽被抽出经蒸汽管路5送至第一级吸收式热泵AHP1、第二级吸收式热泵AHP2、第三级吸收式热泵AHP3以及汽水换热器3,作为第一级吸收式热泵AHP1、第二级吸收式热泵AHP2、第三级吸收式热泵AHP3以及汽水换热器3的热源,蒸汽凝结成冷凝水后经凝结水管路6流出,各级吸收式热泵均由抽凝式汽轮机1的抽汽驱动,另一部分蒸汽作为乏汽排入凝汽器2,与循环冷却水换热后冷凝为凝结水,凝汽器2设置循环冷却水进出口管路,循环冷却水由循环冷却水回水管8进入凝汽器2,由循环冷却水出水管7流出,循环冷却水吸收汽轮机乏汽凝结热量后分为两路,一路通过并联支路接入第一级吸收式热泵AHP1、第二级吸收式热泵AHP2和第三级吸收式热泵AHP3,作为各级吸收式热泵的低位热源,放热降温后,进入循环冷却水回水管8,另一路与热网回水直接混合加热热网回水,热网回水与凝汽器2出口的循环冷却水混合后升温,然后以串联方式先后与第一级吸收式热泵AHP1、第二级吸收式热泵AHP2、第三级吸收式热泵AHP3以及汽水换热器3顺次连接,逐级被加热,升温至所要求的供热温度(90~130℃)后通过供水管线送出;
在凝汽器2进出口的循环水供回管路之间设置旁通调节管路9,通过控制旁通调节管路9阀门开度起到调节温度和流量的作用;
凝汽器循环水进出口还与电厂冷却塔相连,凝汽器循环冷却水进出口管路接入各级吸收式热泵的支路上并联电厂冷却塔,凝汽器循环水进出口管路与电厂冷却塔循环水管路相连,多余的汽轮机排汽热量通过冷却塔排放到环境。
在吸收式热泵的结构形式方面,第一级吸收式热泵AHP1采用双效吸收式热泵,第二级吸收式热泵AHP2采用单效吸收式热泵、第三级吸收式热泵AHP3采用双级吸收式热泵。
实施例4一种凝汽器、n级吸收式热泵和汽水换热器逐级加热供热系统、其中的循环冷却水系统通过并联支路上的水水换热器与冷却塔连接
如图4所示,供热系统由抽凝式汽轮机1、凝汽器2、第一级吸收式热泵AHP1、第二级吸收式热泵AHP2、……、第n级吸收式热泵AHPn(n为≥3的整数)、汽水换热器3、循环冷却水泵4、蒸汽管路5、凝结水管路6、循环冷却水出水管7、循环冷却水回水管8、旁通调节管路9、冷却塔15、水水换热器10以及各种连接管路组成。
来自锅炉的高压蒸汽在抽凝式汽轮机1中膨胀做功,给发电机14提供动力,然后,蒸汽分为两部分,一部分蒸汽被抽出经蒸汽管路5送至第一级吸收式热泵AHP1、第二级吸收式热泵AHP2、……、第n级吸收式热泵AHPn以及汽水换热器3,作为各级吸收式热泵以及汽水换热器3的热源,蒸汽凝结成冷凝水后经凝结水管路6流出,各级吸收式热泵均由抽凝式汽轮机1的抽汽驱动,另一部分蒸汽作为乏汽排入凝汽器2,与循环冷却水换热后冷凝为凝结水,凝汽器2设置循环冷却水进出口管路,循环冷却水由循环冷却水回水管8进入凝汽器2,由循环冷却水出水管7流出,循环冷却水吸收汽轮机乏汽凝结热量后分为两路,一路通过并联支路接入第一级吸收式热泵AHP1、第二级吸收式热泵AHP2、……、第n级吸收式热泵AHPn,作为各级吸收式热泵的低位热源,放热降温后,进入循环冷却水回水管8,另一路与热网回水直接混合加热热网回水,热网回水与凝汽器2出口的循环冷却水混合后升温,然后以串联方式先后与第一级吸收式热泵AHP1、第二级吸收式热泵AHP2、……、第n级吸收式热泵AHPn以及汽水换热器3顺次连接,逐级被加热,升温至所要求的供热温度(90~130℃)后通过供水管线送出;
在凝汽器2进出口的循环水供回管路之间设置旁通调节管路9,通过控制旁通调节管路9阀门开度起到调节温度和流量的作用;
凝汽器循环水进出口还与电厂冷却塔相连,凝汽器循环冷却水进出口管路接入各级吸收式热泵的支路上并联电厂冷却塔,凝汽器循环水进出口管路通过水水换热器10与电厂冷却塔循环水管路相连,通过凝汽器循环水与冷却塔循环水换热的方式将多余的汽轮机乏汽热量通过冷却塔排放到环境。
在吸收式热泵的结构形式方面,在热网水低温段可以采用高效的双效吸收式热泵,高温段采用效率相对较低但升温幅度较大的单效吸收式热泵或者紧凑型高温吸收式热泵。
实施例5一种凝汽器、n级吸收式热泵和汽水换热器逐级加热供热系统、其中的循环冷却水系统通过水水换热器与热网回水连接
如图5所示,供热系统由抽凝式汽轮机1、凝汽器2、第一级吸收式热泵AHP1、第二级吸收式热泵AHP2、……、第n级吸收式热泵AHPn(n为≥3的整数)、汽水换热器3、循环冷却水泵4、蒸汽管路5、凝结水管路6、循环冷却水出水管7、循环冷却水回水管8、旁通调节管路9、冷却塔15、水水换热器10以及各种连接管路组成。
来自锅炉的高压蒸汽在抽凝式汽轮机1中膨胀做功,给发电机14提供动力,然后,蒸汽分为两部分,一部分蒸汽被抽出经蒸汽管路5送至第一级吸收式热泵AHP1、第二级吸收式热泵AHP2、……、第n级吸收式热泵AHPn以及汽水换热器3,作为各级吸收式热泵以及汽水换热器3的热源,蒸汽凝结成冷凝水后经凝结水管路6流出,各级吸收式热泵均由抽凝式汽轮机1的抽汽驱动,另一部分蒸汽作为乏汽排入凝汽器2,与循环冷却水换热后冷凝为凝结水,凝汽器2设置循环冷却水进出口管路,循环冷却水由循环冷却水回水管8进入凝汽器2,由循环冷却水出水管7流出,循环冷却水吸收汽轮机乏汽凝结热量后分为两路,一路通过并联支路接入第一级吸收式热泵AHP1、第二级吸收式热泵AHP2、……、第n级吸收式热泵AHPn,作为各级吸收式热泵的低位热源,放热降温后,进入循环冷却水回水管8,另一路通过水水换热器10加热热网回水,热网回水与凝汽器2出口的循环冷却水换热后升温,然后以串联方式先后与第一级吸收式热泵AHP1、第二级吸收式热泵AHP2、……、第n级吸收式热泵AHPn以及汽水换热器3顺次连接,逐级被加热,升温至所要求的供热温度(90~130℃)后通过供水管线送出;
热网回水换热前后的管路之间设置旁通调节管路9,通过控制旁通调节管路9阀门开度起到调节温度和流量的作用;
凝汽器循环水进出口还与电厂冷却塔相连,凝汽器循环冷却水进出口管路接入各级吸收式热泵的支路上并联电厂冷却塔,凝汽器循环水进出口管路与电厂冷却塔循环水管路相连,多余的汽轮机排汽热量通过冷却塔排放到环境。
在吸收式热泵的结构形式方面,在热网水低温段可以采用高效的双效吸收式热泵,高温段采用效率相对较低但升温幅度较大的单效吸收式热泵或者紧凑型高温吸收式热泵。
实施例6一种凝汽器、n级吸收式热泵和汽水换热器逐级加热供热系统、其中的循环冷却水系统通过串联支路+旁通管方式经过水水换热器与冷却塔连接
如图6所示,供热系统由抽凝式汽轮机1、凝汽器2、第一级吸收式热泵AHP1、第二级吸收式热泵AHP2、……、第n级吸收式热泵AHPn(n为≥3的整数)、汽水换热器3、循环冷却水泵4、蒸汽管路5、凝结水管路6、循环冷却水出水管7、循环冷却水回水管8、旁通调节管路9、冷却塔15、水水换热器10以及各种连接管路组成。
来自锅炉的高压蒸汽在抽凝式汽轮机1中膨胀做功,给发电机14提供动力,然后,蒸汽分为两部分,一部分蒸汽被抽出经蒸汽管路5送至第一级吸收式热泵AHP1、第二级吸收式热泵AHP2、……、第n级吸收式热泵AHPn以及汽水换热器3,作为各级吸收式热泵以及汽水换热器3的热源,蒸汽凝结成冷凝水后经凝结水管路6流出,各级吸收式热泵均由抽凝式汽轮机1的抽汽驱动,另一部分蒸汽作为乏汽排入凝汽器2,与循环冷却水换热后冷凝为凝结水,凝汽器2设置循环冷却水进出口管路,循环冷却水由循环冷却水回水管8进入凝汽器2,由循环冷却水出水管7流出,循环冷却水吸收汽轮机乏汽凝结热量后分为两路,一路通过并联支路接入第一级吸收式热泵AHP1、第二级吸收式热泵AHP2、……、第n级吸收式热泵AHPn,作为各级吸收式热泵的低位热源,放热降温后,进入循环冷却水回水管8,另一路与热网回水直接混合加热热网回水,热网回水与凝汽器2出口的循环冷却水混合后升温,然后以串联方式先后与第一级吸收式热泵AHP1、第二级吸收式热泵AHP2、……、第n级吸收式热泵AHPn以及汽水换热器3顺次连接,逐级被加热,升温至所要求的供热温度(90~130℃)后通过供水管线送出;
在凝汽器2进出口的循环水供回管路之间设置旁通调节管路9,通过控制旁通调节管路9阀门开度起到调节温度和流量的作用;
凝汽器循环水进出口管路还与电厂冷却塔15相连,凝汽器2的一路循环冷却水出水管路通过并联支路与各级吸收式热泵连接后,再与冷却塔串联连接,冷却塔与循环冷却水进出口管路以串联支路+旁通管方式通过水水换热器10连接,循环冷却水在吸收式热泵中放热降温后,再通过冷却塔及旁通管路,调节水温后经循环冷却水回水管8返回凝汽器。
在吸收式热泵的结构形式方面,在热网水低温段可以采用高效的双效吸收式热泵,高温段采用效率相对较低但升温幅度较大的单效吸收式热泵或者紧凑型高温吸收式热泵。
实施例7一种凝汽器、n级吸收式热泵和汽水换热器逐级加热供热系统、其中的循环冷却水系统通过三通调节阀方式与冷却塔连接
如图7所示,除了冷却塔与循环冷却水进出口管路不采用水水换热器连接,而是循环冷却水进出口管路通过并联支路与各级吸收式热泵连接后,通过三通调节阀11与冷却塔直接串联连接外,其余与实施例6相同。
实施例8一种凝汽器、n级吸收式热泵和汽水换热器逐级加热供热系统、其中的凝汽器设置两级循环冷却水系统
如图8所示,供热系统由抽凝式汽轮机1、凝汽器2、第一级吸收式热泵AHP1、第二级吸收式热泵AHP2、……、第n级吸收式热泵AHPn(n为≥3的整数)、汽水换热器3、循环冷却水泵4、蒸汽管路5、凝结水管路6、循环冷却水出水管7、循环冷却水回水管8、旁通调节管路9、冷却塔15以及各种连接管路组成。
来自锅炉的高压蒸汽在抽凝式汽轮机1中膨胀做功,给发电机14提供动力,然后,蒸汽分为两部分,一部分蒸汽被抽出经蒸汽管路5送至第一级吸收式热泵AHP1、第二级吸收式热泵AHP2、……、第n级吸收式热泵AHPn以及汽水换热器3,作为各级吸收式热泵以及汽水换热器3的热源,蒸汽凝结成冷凝水后经凝结水管路6流出,各级吸收式热泵均由抽凝式汽轮机1的抽汽驱动,另一部分蒸汽作为乏汽排入凝汽器2,与循环冷却水换热后冷凝为凝结水,凝汽器2共设置了两级循环冷却水进出口管路,第一级循环冷却水进出口管路循环冷却水由循环冷却水回水管8进入凝汽器2,由循环冷却水出水管7流出,循环冷却水吸收汽轮机乏汽凝结热量后分为两路,一路通过并联支路接入第一级吸收式热泵AHP1、第二级吸收式热泵AHP2、……、第n级吸收式热泵AHPn,作为各级吸收式热泵的低位热源,放热降温后,进入循环冷却水回水管8,另一路与热网回水直接混合加热热网回水,热网回水与凝汽器2出口的循环冷却水混合后升温,然后以串联方式先后与第一级吸收式热泵AHP1、第二级吸收式热泵AHP2、……、第n级吸收式热泵AHPn以及汽水换热器3顺次连接,逐级被加热,升温至所要求的供热温度(90~130℃)后通过供水管线送出,第二级循环冷却水进出口管路与电厂冷却塔相连,将第一级循环冷却水管路未能排掉的汽轮机乏汽热量通过冷却塔排放到环境;
在凝汽器2进出口的循环水供回管路之间设置旁通调节管路9,通过控制旁通调节管路9阀门开度起到调节温度和流量的作用。
在吸收式热泵的结构形式方面,在热网水低温段可以采用高效的双效吸收式热泵,高温段采用效率相对较低但升温幅度较大的单效吸收式热泵或者紧凑型高温吸收式热泵。
实施例9一种凝汽器、n级吸收式热泵和汽水换热器逐级加热供热系统,其中设置了两级并联的凝汽器
如图9所示,供热系统由抽凝式汽轮机1、凝汽器2、第一级吸收式热泵AHP1、第二级吸收式热泵AHP2、……、第n级吸收式热泵AHPn(n为≥3的整数)、汽水换热器3、循环冷却水泵4、蒸汽管路5、凝结水管路6、循环冷却水出水管7、循环冷却水回水管8、旁通调节管路9、二级水冷凝汽器12或二级空冷凝汽器13、冷却塔15以及各种连接管路组成。
来自锅炉的高压蒸汽在抽凝式汽轮机1中膨胀做功,给发电机14提供动力,然后,蒸汽分为两部分,一部分蒸汽被抽出经蒸汽管路5送至第一级吸收式热泵AHP1、第二级吸收式热泵AHP2、……、第n级吸收式热泵AHPn以及汽水换热器3,作为各级吸收式热泵以及汽水换热器3的热源,蒸汽凝结成冷凝水后经凝结水管路6流出,各级吸收式热泵均由抽凝式汽轮机1的抽汽驱动,另一部分蒸汽作为乏汽排入凝汽器,与循环冷却水换热后冷凝为凝结水,汽轮机尾部设置了两级并联凝汽器,第一级凝汽器采用水冷方式,第一级凝汽器2设置循环冷却水进出口管路,循环冷却水由循环冷却水回水管8进入凝汽器2,由循环冷却水出水管7流出,循环冷却水吸收汽轮机乏汽凝结热量后分为两路,一路通过并联支路接入第一级吸收式热泵AHP1、第二级吸收式热泵AHP2、……、第n级吸收式热泵AHPn,作为各级吸收式热泵的低位热源,放热降温后,进入循环冷却水回水管8,另一路与热网回水直接混合加热热网回水,热网回水与凝汽器2的循环冷却水混合后升温,然后以串联方式先后与第一级吸收式热泵AHP1、第二级吸收式热泵AHP2、……、第n级吸收式热泵AHPn以及汽水换热器3顺次连接,逐级被加热,升温至所要求的供热温度(90~130℃)后通过供水管线送出,第二级凝汽器采用水冷方式(如图9(a)所示)或者采用空冷方式(如图9(b)所示)将汽轮机乏汽热量直接排放到环境,采用二级水冷凝汽器12时,二级水冷凝汽器12与冷却塔15相连,将多余的汽轮机乏汽热量直接排放到环境,当采用空冷凝汽器13时,利用空冷凝汽器13将多余的汽轮机乏汽热量直接排放到环境;
在凝汽器2进出口的循环水供回管路之间设置旁通调节管路9,通过控制旁通调节管路9阀门开度起到调节温度和流量的作用。
在吸收式热泵的结构形式方面,在热网水低温段可以采用高效的双效吸收式热泵,高温段采用效率相对较低但升温幅度较大的单效吸收式热泵或者紧凑型高温吸收式热泵。

Claims (10)

1、一种热电厂余热回收及热水梯级加热供热方法,其特征在于,在由抽凝式汽轮机(1)、凝汽器(2)、至少一级吸收式热泵、汽水换热器(3)、循环冷却水泵(4)以及各种连接管路和附件组成的供热系统中,来自锅炉的高压蒸汽在抽凝式汽轮机(1)中膨胀做功,给发电机(14)提供动力,然后,一部分蒸汽被抽出经蒸汽管路(5)送至各级吸收式热泵(AHP)以及汽水换热器(3),作为各级吸收式热泵以及汽水换热器(3)的热源,蒸汽凝结成冷凝水后经凝结水管路(6)流出,各级吸收式热泵均由抽凝式汽轮机(1)的抽汽驱动,另一部分蒸汽作为乏汽排入凝汽器(2),与循环冷却水换热后冷凝为凝结水,凝汽器(2)设置循环冷却水进出口管路,循环冷却水由循环冷却水回水管(8)进入凝汽器(2),由循环冷却水出水管(7)流出,循环冷却水吸收汽轮机乏汽凝结热量后分为两路,一路通过并联支路接入各级吸收式热泵,作为各级吸收式热泵的低位热源,放热降温后,进入循环冷却水回水管(8),另一路与热网回水直接混合或通过水水换热器(10)加热热网回水,热网回水与凝汽器(2)出口的循环冷却水混合或经过水水换热器(10)换热后升温,然后以串联方式先后与各级吸收式热泵以及汽水换热器(3)顺次连接,逐级被加热,升温至所要求的供热温度后通过供水管线送出;
循环冷却水与热网回水直接混合加热热网回水时,在凝汽器(2)进出口的循环水供回管路之间设置旁通调节管路(9),通过水水换热器(10)加热热网回水时,热网回水换热前后的管路之间设置旁通调节管路(9),通过控制旁通调节管路(9)阀门开度起到调节温度和流量的作用。
2、根据权利要求1所述的一种热电厂余热回收及热水梯级加热供热方法,其特征在于,所述各级吸收式热泵根据用户的实际情况增加或减少级数,一级、二级直至多级。
3、根据权利要求1所述的一种热电厂余热回收及热水梯级加热供热方法,其特征在于,所述吸收式热泵在热网水低温段采用双效吸收式热泵,中温段采用单效吸收式热泵,高温段采用紧凑型高温吸收式热泵。
4、根据权利要求1所述的一种热电厂余热回收及热水梯级加热供热方法,其特征在于,所述凝汽器循环水进出口管路还与电厂冷却塔(15)相连,多余的汽轮机排汽热量通过冷却塔排放到环境。
5、根据权利要求4所述的一种热电厂余热回收及热水梯级加热供热方法,其特征在于,所述电厂冷却塔(15)与各级吸收式热泵并联,凝汽器循环冷却水进出口管路接入各级吸收式热泵的支路上并联电厂冷却塔,凝汽器循环水进出口管路与电厂冷却塔循环水管路相连,多余的汽轮机排汽热量通过冷却塔排放到环境,或者凝汽器循环冷却水进出口管路接入各级吸收式热泵的支路上并联电厂冷却塔,凝汽器循环水进出口管路通过水水换热器(10)与电厂冷却塔循环水管路相连,通过凝汽器循环水与冷却塔循环水换热的方式将多余的汽轮机乏汽热量通过冷却塔排放到环境。
6、根据权利要求4所述的一种热电厂余热回收及热水梯级加热供热方法,其特征在于,所述凝汽器(2)的一路循环冷却水出水管路通过并联支路与各级吸收式热泵连接后,再与冷却塔串联连接,循环冷却水在吸收式热泵中放热降温后,再通过冷却塔及旁通管路,调节水温后经循环冷却水回水管(8)返回凝汽器。
7、根据权利要求6所述的一种热电厂余热回收及热水梯级加热供热方法,其特征在于,所述冷却塔与循环冷却水进出口管路通过水水换热器(10)连接。
8、根据权利要求6所述的一种热电厂余热回收及热水梯级加热供热方法,其特征在于,所述冷却塔与循环冷却水进出口管路通过三通调节阀(11)连接。
9、根据权利要求1所述的一种热电厂余热回收及热水梯级加热供热方法,其特征在于,所述凝汽器(2)增设一级循环冷却水进出口管路,形成两级循环冷却水进出口管路,即第一级循环冷却水进出口管路和第二级循环冷却水进出口管路,增设的循环冷却水进出口管路与电厂冷却塔相连,将第一级循环冷却水管路未能排掉的汽轮机乏汽热量通过冷却塔排放到环境。
10、根据权利要求1所述的一种热电厂余热回收及热水梯级加热供热方法,其特征在于,所述乏汽还排入二级凝汽器,即凝汽器设置为两级并联,第二级凝汽器采用水冷方式或者采用空冷方式将汽轮机乏汽热量直接排放到环境。
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