CN102278786A - 利用直接空冷电厂余热的集中供热系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用直接空冷电厂余热的集中供热系统，包括汽轮机（1）、空冷凝汽器（6）、水冷凝汽器（2）、吸收式热泵（3）、汽水换热器（4）和热力站（5），其特点是：从热力站（5）返回的热网回水（D）依次串联接入水冷凝汽器（2）、吸收式热泵（3）和汽水换热器（4），出汽水换热器（4）后再接回热力站（5）；出汽轮机（1）的蒸汽分成两路：一路接入吸收式热泵（3），另一路接入汽水换热器（4）；出汽轮机（1）的低压蒸汽分成两路：一路接入水冷凝汽器（2），另一路接入空冷凝汽器（6）。本发明省去了水冷凝汽器的循环水回路，系统简单，运行费用低；不仅能够回收汽轮机排汽的全部冷凝热，而且还可以提取电厂其它余热，供热量大。

Description

利用直接空冷电厂余热的集中供热系统
技术领域
本发明涉及一种由直接空冷电厂提供热能的集中供热系统，主要用于回收的汽轮机排汽冷凝热和其它的余热。
背景技术
在我国黄河以北的地区，为节省水资源，新建火电厂普遍选用空冷系统。按照汽轮机排汽的冷凝方式，火电厂的空冷系统分直接空冷和间接空冷两种类型。所谓的直接空冷电厂是指选用直接空冷系统的电厂，直接空冷系统的优点是节水效果显著、冬季防冻性能好，但汽轮机低压缸的排汽压力和温度较高，电厂的热经济性较差，所以直接空冷电厂余热利用的潜力也较大。
应用吸收式热泵技术，回收火电厂的汽轮机排汽冷凝热和其它的余热是火电厂余热利用的一个很好的途径。
在付林等人申报的专利“一种大温差集中供热系统”（200810101065.x）中，公开了一种应用吸收式热泵技术的集中供热系统。在该系统中，循环冷却水首先进入凝汽器内被加热，再作为低温热源在吸收式热泵内降温，然后经过循环冷却水回路返回凝汽器形成循环，系统中需要设置循环冷却水回路。但是，如果将其应用在直接空冷电厂，存在的不足是：
（1）循环冷却水与热网回水同时进水冷凝器，通过水冷凝汽器的水流量大，所需水泵的功率消耗大，影响系统运行成本；
（2）需设置循环冷却水回路，系统相对复杂；
（3）余热利用量和供热量没有达到最大。
上述不足将影响集中供热系统投资者的收益，系统的经济性没有达到最佳。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种利用空冷电厂余热更充分、经济性更好的利用直接空冷电厂余热的集中供热系统。
本发明的目的是这样实现的：
一种利用直接空冷电厂余热的集中供热系统，包括汽轮机、空冷凝汽器、水冷凝汽器、吸收式热泵、汽水换热器和热力站，从热力站返回的热网回水依次串联接入水冷凝汽器、吸收式热泵和汽水换热器，出汽水换热器后再送入热力站；出汽轮机的蒸汽分成两路：一路接入吸收式热泵，另一路接入汽水换热器；出汽轮机的低压蒸汽分成两路：一路接入水冷凝汽器，另一路接入空冷凝汽器。
从热力站返回的热网回水首先进入水冷凝汽器被第一次加热，然后进入吸收式热泵被第二次加热，再进入汽水换热器被第三次加热；由汽轮机抽出的蒸汽分两路，一路作为吸收式热泵的高温热源驱动吸收式热泵，另一路进入汽水换热器加热热网回水；由汽轮机排出的低压蒸汽分两路，一路进入水冷凝汽器凝结成水，其凝结热得到回收利用，另一路进入空冷凝汽器把热量排出形成凝结水。
本发明进入水冷凝汽器的水是热网回水，其被水冷凝汽器加热后不作为吸收式热泵的低温热源进入吸收式热泵降温，系统不设置水冷凝汽器的循环水回路。
本发明进入水冷凝汽器的水是这样循环的：热网回水进入水冷凝汽器，再进入吸收式热泵和汽水换热器，被多次加热后作为热网供水送至热力站，在热力站热量得到利用降温后成为热网回水返回到水冷凝汽器，形成循环。
本发明利用直接空冷电厂余热的集中供热系统，所述吸收式热泵的驱动热源来自汽轮机抽汽，吸收式热泵所需的低温热可取自所述的本系统的汽轮机的排汽冷凝热之外的电厂其它余热。
本发明利用直接空冷电厂余热的集中供热系统，所述的电厂其它余热，是其它的汽轮机排汽的冷凝热，或是电厂辅机冷却水的余热，或是通过换热器取自锅炉排烟的循环水的余热。
本发明利用直接空冷电厂余热的集中供热系统，所述的热力站为实现低温回水的热力站；或者部分为可实现低温回水的热力站和部分为常规温度回水的热力站。采用吸收式热泵和水水换热器组合的方式，热力站可实现低温回水（低于30℃），增大了热网供回水温差。常规热力站使用水水换热器换热，回水温度60-70℃。
本发明的优点：
（1）不设水冷凝汽器的循环水回路，系统较简单；同时进入水冷凝汽器的水量较小（没有循环水，水冷凝汽器仅加热热网回水），水泵功率消耗小，运行费用较低。
（2）在供热负荷较大时，利用空冷系统汽轮机运行背压高、排汽温度高的特点，汽轮机的冷凝热可通过加热温度较低的热网回水全部得到回收，吸收式热泵的低温热源可以取自电厂其它余热，比如电厂其它余热，热回收量大。
附图说明
图1为本发明的实施例1示意图。
图中：
汽轮机1
水冷凝汽器 2
吸收式热泵3
汽水换热器 4
热力站5
空冷凝汽器 6
热用户A
电厂其它余热 B
冷凝水 C
热网回水 D
热网供水 E。
具体实施方式
参见图1，本发明利用直接空冷电厂余热的集中供热系统，由汽轮机1、空冷凝汽器6、水冷凝汽器2、吸收式热泵3、汽水换热器4、热力站5以及连接管路和附件组成。从热力站5返回的热网回水D依次串联接入水冷凝汽器2、吸收式热泵3和汽水换热器4，出汽水换热器4后送入热力站5；出汽轮机1的蒸汽分成两路：一路接入吸收式热泵3，另一路接入汽水换热器4；出汽轮机1的低压蒸汽分成两路：一路接入水冷凝汽器2，另一路接入空冷凝汽器6。
工作原理：
从热力站5返回的热网回水D直接进水冷凝汽器2被第一次加热，然后进入吸收式热泵3被第二次加热，再进入汽水换热器4被第三次加热；由汽轮机1抽出的蒸汽分两路，一路作为吸收式热泵3的高温热源驱动吸收式热泵3，另一路进入汽水换热器4加热热网回水D；由汽轮机1排出的低压蒸汽分两路：一路进入水冷凝汽器2凝结成水C，其凝结热得到回收利用，另一路进入空冷凝汽器6把热量排出形成冷凝水C；进入水冷凝汽器2被加热的水仅是热网回水D。该实施例中不设置水冷凝汽器2的循环冷却水回路。
在冬季供热负荷最大时，可将汽轮机1排出的低压蒸汽全部进入水冷凝汽器2，使得汽轮机1的冷凝热得到最大的利用。

Claims (4)

1.一种利用直接空冷电厂余热的集中供热系统，包括汽轮机（1）、空冷凝汽器（6）、水冷凝汽器（2）、吸收式热泵（3）、汽水换热器（4）和热力站（5），其特征在于：从热力站（5）返回的热网回水（D）依次串联接入水冷凝汽器（2）、吸收式热泵（3）和汽水换热器（4），出汽水换热器 （4）后再送入热力站（5）；出汽轮机（1）的蒸汽分成两路：一路接入吸收式热泵（3），另一路接入汽水换热器（4）；出汽轮机（1）的低压蒸汽分成两路：一路接入水冷凝汽器（2），另一路接入空冷凝汽器（6）。
2.根据权利要求1所述的一种利用直接空冷电厂余热的集中供热系统，特征在于：所述吸收式热泵（3）所需的低温热取自所述汽轮机（1）的排汽冷凝热之外的电厂其它余热（B）。
3.根据权利要求2所述的一种利用直接空冷电厂余热的集中供热系统，特征在于：所述电厂其它余热（B），是其它的汽轮机排汽的冷凝热，或是电厂辅机冷却水的余热，或是通过换热器取自锅炉排烟的循环水的余热。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种利用直接空冷电厂余热的集中供热系统，其特征在于：所述的热力站（5）为实现低温回水的热力站，或者部分为实现低温回水的热力站和部分为常规温度回水的热力站。
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