CN101906997A - 电厂间接空冷机组冷凝热回收集中供热系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电厂间接空冷机组冷凝热回收集中供热系统。用于回收电站汽轮机排汽余热。它包括汽轮机(1)、汽轮机排汽总管(2)、水冷凝汽器(3)、闭式冷却循环水系统(4)、间接空冷凝汽系统(5)、用热场所(6)和供热水管路系统(7)，出汽轮机(1)的排汽通过汽轮机排汽总管(2)接入水冷凝汽器(3)，其特征在于：所述供热系统还包括有一吸收式热泵机组(8-2)和一余热水循环管路系统(9)；出水冷凝汽器(3)的闭式冷却循环水分成两路，一路通过余热水循环管路系统(9)接入吸收式热泵机组(8-2)的蒸发器，另外一路接入间接空冷凝汽系统(5)；吸收式热泵机组(8-2)的供热水出口通过供热水管路系统(7)与用热场所(6)相连。本发明供热系统能有效回收利用间接空冷电厂低品位排汽冷凝热。

Description

电厂间接空冷机组冷凝热回收集中供热系统
(一)技术领域
本发明涉及一种电厂间接空冷机组冷凝热回收集中供热系统。用于回收电站汽轮机排汽余热。
(二)背景技术
我国冬季采暖、城市集中供热、生产工艺集中供热等热水管网在很多情况下采用热电厂热电联供集中供热模式。对于间接空冷机组的热电厂，即使在供热工况下，也有大量汽轮机发电后的低品位排汽余热由于无法利用，需要通过间冷系统排放到大气中，影响能源利用的综合效率。
如图1所示，在间接空冷机组的热电厂，目前集中供热热水一般采用电厂汽轮机抽取的中压蒸汽(一般为0.2～1.0MPa)通过汽水换热器直接加热热水集中供热，汽轮机发电后的低品位排汽余热无法利用。通过间接空冷系统排放到大气中，不但影响能源利用的综合效率，还会产生热污染。如何更加有效回收低品位冷凝热，用于集中供热，减少中压蒸汽消耗，同时保证发电系统安全，实现节能、扩容、减排的经济和社会效益成为有集中供热需求的间接空冷电厂的研究方向之一。
(三)发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种有效回收利用间接空冷电厂低品位排汽冷凝热的电厂间接空冷机组冷凝热回收集中供热系统。
本发明的目的是这样实现的：一种电厂间接空冷机组冷凝热回收集中供热系统，包括汽轮机、汽轮机排汽总管、水冷凝汽器、闭式冷却循环水系统、间接空冷凝汽系统、用热场所和供热水管路系统，出汽轮机的排汽通过汽轮机排汽总管接入水冷凝汽器，其特点是：所述供热系统还包括有一吸收式热泵机组和一余热水循环管路系统；出水冷凝汽器的闭式冷却循环水分成两路，一路通过余热水循环管路系统接入吸收式热泵机组的蒸发器，另外一路接入间接空冷凝汽系统；吸收式热泵机组的供热水出口通过供热水管路系统与用热场所相连。
本发明电厂间接空冷机组冷凝热回收集中供热系统，所述吸收式热泵机组包括蒸发器、吸收器、冷凝器和发生器。
本发明电厂间接空冷机组冷凝热回收集中供热系统，汽轮机的抽汽接入吸收式热泵机组的发生器。
本发明电厂间接空冷机组冷凝热回收集中供热系统，在所述吸收式热泵机组的供热水出口增设一汽水换热器Ⅱ，吸收式热泵机组的供热水出口通过供热水管路系统与汽水换热器Ⅱ相连，汽水换热器Ⅱ与用热场所相连。
本发明的特点是将闭式冷却循环水通过水冷凝汽器升温后分成二路，一路进入吸收式热泵机组的蒸发器提取冷凝热降温，另外一路进入间接空冷凝汽系统降温。
本发明的有益效果是：
本发明是在冬季采暖运行时，采用吸收式热泵机组技术回收汽轮机排汽冷凝热，利用汽轮机的抽汽(一般0.2～1.0MPa)蒸汽(占供热量60％左右热量)驱动，电站汽轮机排出低压蒸汽通过水冷凝汽器加热闭式冷却循环水，闭式冷却循环水的一部分或全部通过余热水循环管路系统进入吸收式热泵机组蒸发器换热管内放热，回收排汽冷凝热(占供热量40％左右热量)，为生产工艺和生活提供集中供热热水(100％供热量)，提高热电联供集中供热系统综合能源利用效率，在不增加热源情况下提高热泵部分最大供热能力70％左右，实现扩容、节能、减排等经济效益和社会效益。剩余的闭式冷却循环水回到间接空冷凝汽系统降温。
(四)附图说明
图1为以往通过汽水换热器直接加热热水集中供热系统示意图。
图2为本发明电厂间接空冷机组冷凝热回收集中供热系统示意图。
图3为本发明带汽水换热器加热供热水的电厂间接空冷机组冷凝热回收集中供热系统示意图。
图中：
汽轮机1、汽轮机排汽总管2、水冷凝汽器3、闭式冷却循环水系统4、间接空冷凝汽系统5、用热场所6、供热水管路系统7、汽水换热器Ⅰ8-1、吸收式热泵机组8-2、余热水循环管路系统9、蒸发器10、吸收器11、冷凝器12、发生器13、汽水换热器Ⅱ14、电站锅炉15。
(五)具体实施方式
方案一：
如图2所示为本发明电厂间接空冷机组冷凝热回收集中供热系统示意图。由图1可以看出，本发明电厂间接空冷机组冷凝热回收集中供热系统，由汽轮机1、汽轮机排汽总管2、水冷凝汽器3、闭式冷却循环水系统4、间接空冷凝汽系统5、用热场所6、供热水管路系统7、吸收式热泵机组8-2、余热水循环管路系统9及相关连接管路阀门和控制系统(图中未示出)等构成。所述吸收式热泵机组8-2包括蒸发器10、吸收器11、冷凝器12和发生器13。出汽轮机1的排汽通过汽轮机排汽总管2接入水冷凝汽器3，出水冷凝汽器3的闭式冷却循环水分成两路，一路通过余热水循环管路系统9接入吸收式热泵机组8-2的蒸发器10换热管，另外一路接入间接空冷凝汽系统5。出汽轮机1的蒸汽接入吸收式热泵机组8-2的发生器13，吸收式热泵机组8-2的供热水出口通过供热水管路系统7与用热场所6相连。
工作原理：
闭式冷却循环水在水冷凝汽器3中被汽轮机1排出的低压蒸汽加热升温后分成两路，一路通过余热水循环管路系统9进入吸收式热泵机组8-2蒸发器提取冷凝热降温，另外一路进入间接空冷凝汽系统5降温。在供热工况运行时，用汽轮机抽汽(一般为0.2～1.0MPa)的蒸汽作为驱动热源进入吸收式热泵机组8-2的发生器13放热。汽轮机排汽进入水冷凝汽器3内加热闭式冷却循环水，升温后的闭式冷却循环水出水冷凝汽器后分成二路，一路通过余热水循环管路系统9进入吸收式热泵机组8-2的蒸发器10换热管内放热，实现汽轮机排汽余热的提取，通过吸收式热泵机组8-2加热吸收器和冷凝器的供热水，实现汽轮机排汽余热回收，为生产工艺和生活提供集中供热热水。无法全部利用的剩余闭式冷却循环水进入间接空冷凝汽系统5冷却。在实际采暖运行过程中为了更好适应空冷负荷调节和防冻问题，可根据吸收式热泵机组与间接空冷系统负荷比例情况通过不同冷却扇面的冷却水阀门的开关自动调整空冷的有效换热面积，并通过间接空冷百叶窗开度调节进风量进而自动调节间接空冷负荷，使之和吸收式热泵机组冷凝热提取负荷相匹配，保证系统稳定运行。在非采暖季运行时，通过阀门将余热水系统切除，此时汽轮机排汽负荷全部通过间接空冷凝汽系统冷却。
方案二：
如图3所示为本发明带汽水换热器加热供热水的电厂间接空冷机组冷凝热回收集中供热系统示意图。由图3可以看出，方案二是在方案一的基础上，在吸收式热泵机组8-2的供热水出口增设一汽水换热器Ⅱ14，通过汽轮机抽汽(可和吸收式热泵机组采用同一压力蒸汽，图示为同一路，也可以采用不同压力)进一步加热提升吸收式热泵机组8-2的供热水温度。适合于对供暖水出水温度要求高的场所，吸收式热泵机组无法满足最终供暖水温度要求，再通过蒸汽直接加热升温。
以上两方案中吸收式热泵机组8-2可以是单套或多套。可以是单效型吸收式热泵机组、双效型吸收式热泵机组或两级型吸收式热泵机组。

Claims (7)

1.一种电厂间接空冷机组冷凝热回收集中供热系统，包括汽轮机(1)、汽轮机排汽总管(2)、水冷凝汽器(3)、闭式冷却循环水系统(4)、间接空冷凝汽系统(5)、用热场所(6)和供热水管路系统(7)，出汽轮机(1)的排汽通过汽轮机排汽总管(2)接入水冷凝汽器(3)，其特征在于：所述供热系统还包括有一吸收式热泵机组(8-2)和一余热水循环管路系统(9)；出水冷凝汽器(3)的闭式冷却循环水分成两路，一路通过余热水循环管路系统(9)接入吸收式热泵机组(8-2)的蒸发器，另外一路接入间接空冷凝汽系统(5)；吸收式热泵机组(8-2)的供热水出口通过供热水管路系统(7)与用热场所(6)相连。
2.根据权利要求1所述的一种电厂间接空冷机组冷凝热回收集中供热系统，其特征在于：所述吸收式热泵机组(8-2)包括蒸发器(10)、吸收器(11)、冷凝器(12)和发生器(13)。
3.根据权利要求1或2所述的一种电厂间接空冷机组冷凝热回收集中供热系统，其特征在于：汽轮机(1)的抽汽接入吸收式热泵机组(8-2)的发生器(13)。
4.根据权利要求1或2所述的一种电厂间接空冷机组冷凝热回收集中供热系统，其特征在于：在所述吸收式热泵机组(8-2)的供热水出口增设一汽水换热器Ⅱ(14)，吸收式热泵机组(8-2)的供热水出口通过供热水管路系统(7)与汽水换热器Ⅱ(14)相连，汽水换热器Ⅱ(14)与用热场所(6)相连。
5.根据权利要求3所述的一种电厂间接空冷机组冷凝热回收集中供热系统，其特征在于：在所述吸收式热泵机组(8-2)的供热水出口增设一汽水换热器Ⅱ(14)，吸收式热泵机组(8-2)的供热水出口通过供热水管路系统(7)与汽水换热器Ⅱ(14)相连，汽水换热器Ⅱ(14)与用热场所(6)相连。
6.根据权利要求1或2所述的一种电厂间接空冷机组冷凝热回收集中供热系统，其特征在于：所述吸收式热泵机组(8-2)是单套或多套。
7.根据权利要求1或2所述的一种电厂间接空冷机组冷凝热回收集中供热系统，其特征在于：所述吸收式热泵机组(8-2)是单效型吸收式热泵机组、双效型吸收式热泵机组或两级型吸收式热泵机组。
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