CN103017236A - 发电厂凝结热回收利用及供热系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热回收系统，公开了一种发电厂凝结热回收利用及供热系统，包括蒸汽管路、循环冷却水管路，以及供热管路，其特征在于：所述的供热管路经过吸收式热泵后分支为热网管路和锅炉给水管路，热网管路通过汽水换热器送入热网，并形成回路；锅炉给水管路连接锅炉用水。本发明通过吸收式热泵的热交换方式实现凝热回收，回收电厂冷凝热，并且设置有应急供热系统，使发电厂凝结水废热在冬夏两季均能够回收利用，具有热能回收利用率高，节能减排等优点。

Description

发电厂凝结热回收利用及供热系统

技术领域

本发明涉及一种发电厂余热热回收装置，尤其涉及一种发电厂凝结热回收利用及供热系统。

背景技术

火力发电厂冷凝热通过凉水塔或空冷岛排入大气形成巨大的热能损失，是火力发电厂能源使用效率低下的主要原因，不仅造成大量能量和水或电的浪费，同时也严重地污染了大气。火力发电厂冷凝热排空，是我国乃至世界普遍存在的问题，是浪费，也是无奈。然而，随着热泵技术的发展，特别是大型高温水源热泵的问世，使得发电机组冷凝废热的回收将成为可能。

发明内容

本发明针对现有技术中凝结废热难以回收与利用的问题，提供了一种采用热泵技术回收电厂凝结热及供热系统。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种发电厂凝结热回收利用及供热系统，包括蒸汽管路、抽汽管路、循环冷却水管路，以及供热管路，所述的供热管路经过吸收式热泵后分支为热网管路和锅炉给水管路，热网管路通过汽水换热器送入热网，并形成回路；锅炉给水管路连接锅炉给水。通过双管路设置，使发电厂回收的凝结热既能用于热网供热，也可以用作锅炉给水，有效提高热能利用率，节约能源。

进一步的，所述供热管路的回水管路中设有除盐水管路，所述的除盐水管路包括除盐水箱、除盐水泵以及除盐水控制阀，所述的除盐水箱连接凝结水管路。即凝结水经过除盐水管路进入除盐水箱。

进一步的，所述的锅炉给水管路设有除氧器和控制阀d；所述的热网管路设置有控制阀c。

冬天，气候寒冷，开启控制阀c，关闭控制阀d，热网回水吸收了发电厂凝结水和冷却水的余热后，进入热网管路，经过汽水换热器进一步升温，进入一次热网供热。

夏天，气候温暖无需供热，则关闭控制阀c，开启控制阀d，关闭控制阀a，开启循环冷却水控制阀，关闭控制阀和除盐水控制阀，热网回水变成了除盐水箱的除盐水和凝结水，在吸收了发电厂循环冷却水的余热后，经过除氧器进入锅炉，作为锅炉给水。

电厂循环冷却水中含有大量余热，供热管路通过吸收式热泵和汽水换热器回收电厂循环冷却水中的余热，进而输送到热用户端或锅炉，实现废热回收利用和供热，提高热能利用率，有效节约能源。

作为优选，所述的发电厂凝结热回收利用及供热系统还包括抽管路，所述的抽汽管路设有汽水换热器、吸收式热泵，汽轮机抽汽经过汽水换热器放热后，结成冷凝水排出；抽汽管路设有调节阀a，位于吸收式热泵之前，用于调整抽汽管路经过吸收式热泵的汽流量大小；抽汽管路设有调节阀b，位于汽水换热器之前，用于调整抽汽管路经过汽水换热器的汽流量大小。所述汽水换热管路经过汽水换热器提高一次热网水温度，并提供给热用户；汽轮机抽汽经过汽水换热器进行降温，冷凝为凝结水。

所述汽水换热管路设有调节阀a和调节阀b，调节阀a位于吸收式热泵之前，通过改变开度用于调整汽水换热管路经过吸收式热泵的汽流量大小；调节阀b位于汽水换热器之前，通过改变开度用于控制进入汽水换热器的汽流量大小，进而控制抽气管路的蒸汽使用量。

在需要取暖，但气温并非很低的情况下，开启调节阀a，关闭调节阀b，则汽水换热管器不发生作用，汽轮机抽汽进入吸收式热泵热吸收后，结成冷凝水排出；此时供热管路通过吸收式热泵吸收热量，可以使热网回水温度升高至80-88℃，加热后的热网回水经过汽水换热器，进入一次热网。

在天气特别寒冷时，开启调节阀a和调节阀b，则汽轮机抽气经过吸收式热泵后，再次进入汽水换热器放热，进而结成冷凝水排出；此时供热管路通过吸收式热泵吸收热量升温后，进入汽水换热器进一步加热，可以使热网回水温度升高至95℃以上，加热后的热网回水进入一次热网，用于供热。

通过调节阀a控制吸收式热泵驱动热源流量，改变吸收式热泵的输出水温度；通过调节阀b控制汽水换热器的换热量，改变去一次热网水的温度；抽汽管路的蒸汽经吸收式热泵、汽水换热器热吸收后，结成冷凝水排出。

作为优选，所述的循环冷却水管路使循环冷却水池的冷却水经过循环冷却水泵、凝汽器、吸收式热泵以及控制阀a以后回到循环冷却水池，形成回路。通过吸收式热泵将冷却水循环管路中的热能传递给供热管路，提高了热能的利用率，达到节能减排目的。作为优选，所述的发电厂凝结热回收利用及供热系统还包括备用循环冷却水管路，所述的备用循环冷却水管路使循环冷却水池的冷却水经过循环冷却水泵、凝汽器、吸收式热泵、循环冷却水控制阀、冷却塔以后回到循环冷却水池，形成回路。所述的循环冷却水管路设有控制阀a，位于吸收式热泵之前。所述的备用冷却水循环管路设有控制阀b，位于冷却塔之前。当吸收式热泵不能正常使用时，关闭控制阀a，开启控制阀b，则冷却水不经过吸收式热泵，而是经过备用循环管冷却水路，通过冷却塔进行冷却循环。保证发动机正常工作。

作为优选，所述的循环冷却水管路有控制阀a，位于吸收式热泵与循环冷却水池之间。所述的备用冷却水循环管路设有控制阀b，位于冷却塔之前。

作为优选，所述的蒸汽管路经过汽轮机做功后产生的乏汽输送至凝汽器，乏汽经过凝汽器将热能传递给循环冷却水管路中的冷却水后凝水排出。

本发明通过吸收式热泵的热交换方式实现凝热回收，回收电厂冷凝热，并且设置有应急供热系统，夏天用作锅炉给水，冬天作为供热系统，进而将热能输送到锅炉或热用户端，实现废热回收利用和供热，提高热能利用率，有效节约能源。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图。

其中：1-蒸汽管路、2-循环冷却水管路、3-抽汽管路、4-备用循环冷却水管路、5-供热管路、6-汽水换热器、7-吸收式热泵、8-除氧器、9、-除盐水箱、10-除盐水泵、11-汽轮机、12-凝汽器、21-循环冷却水泵、22-循环冷却水池、23-控制阀a、31-调节阀a、32-调节阀b、41-冷却塔、42-控制阀b、43-循环冷却水控制阀、51-控制阀、52-控制阀c、53-控制阀d、54-除盐水控制阀、55-除盐水控制阀。

具体实施方式

下面结合附图1与具体实施例对本发明作进一步详细描述：

一种发电厂凝结热回收利用及供热系统，如图1所示，包括蒸汽管路1、循环冷却水管路2、抽气管路3、备用循环冷却水管路4以及供热管路5。

所述的蒸汽管路1的蒸汽送入汽轮机11做功，汽轮机11做功后排出的乏汽输送至凝汽器12，乏汽经过凝汽器12将热能传递给循环冷却水管路2中的冷却水后凝结成水排出。

所述的抽汽管路3设有吸收式热泵7和汽水换热器6。抽汽管路3内的蒸汽驱动吸收式热泵7热吸收后，结成冷凝水排出。吸收式热泵7回收凝汽器12排出循环冷却水的废热，将热网水升温后提供给供热管路(一次热网)5；汽轮机抽气进入汽水换热器6换热给供热管路(一次热网)5，进一步提高供热管路5的热网水(一次热网)水温。

所述的抽汽管路3还设有调节阀a31和调节阀b32，调节阀a31位于吸收式热泵7之前，用于调整经过吸收式热泵7的汽流量大小；调节阀b32位于汽水换热器6之前，用于控制进入汽水换热器6的汽流量大小，进而控制抽汽管路3的蒸汽使用量。对于不同的天气情况，可以通过调节阀a31和调节阀b32的开闭大小，控制供热量，恒定一次热网的供热温度。

在需要取暖，但气温并非很低的情况下，开启调节阀a31，关闭调节阀b32，则汽水换热器6不发生作用，汽轮机抽汽作为驱动热源进入吸收式热泵7热吸收后，结成冷凝水排出；此时供热管路5通过吸收式热泵7吸收循环冷却水的热量，可以使热网回水温度升高至80-88℃，加热后的热网回水经过汽水换热器6，进入一次热网。

在天气特别寒冷时，开启调节阀a31和调节阀b32，则汽轮机抽气经过吸收式热泵7后，再次进入汽水换热器6放热，进而结成冷凝水排出；此时供热管路5通过吸收式热泵7吸收冷凝水中的热量后，进入汽水换热器6进一步加热，可以使热网回水温度升高至95℃以上，加热后的热网回水进入一次热网，用于供热。

所述的循环冷却水管路2使循环冷却水池22的冷却水经过循环冷却水泵21、凝汽器12、吸收式热泵7以后回到循环冷却水池22，形成回路。带有热能的冷却水经过吸收式热泵7并在吸收式热泵7内提取废热能与供热管路5进行热交换。通过吸收式热泵7将冷却水循环管路2中的热能传递给供热管路5，提高了热能的利用率，达到节能减排目的。

本实施例还包括备用冷却水循环管路4，所述的备用冷却水循环管路4使循环冷却水池22的冷却水经过循环冷却水泵21、凝汽器12、冷却塔41以后回到循环冷却水池22，形成回路。所述的循环冷却水管路2设有控制阀a23，位于吸收式热泵7之后。所述的备用冷却水循环管路4设有控制阀b42，位于冷却塔41之前。当吸收式热泵7不能正常使用时，关闭控制阀a23，开启控制阀b42，则冷却水不经过吸收式热泵7，而是经过备用冷却水循环管路4，通过冷却塔41进行冷却循环。从而保证发动机正常工作。

本实施例还包括供热管路5，所述的供热管路5经过吸收式热泵7后分支为热网管路和锅炉给水管路，热网管路通过汽水换热器6送入热网，并形成回路；锅炉给水管路连接锅炉给水；所述供热管路5的回水管路中设有除盐水管路，所述的除盐水管路包括除盐水箱9、除盐水泵10、除盐水控制阀55以及除盐水控制阀54。所述的除盐水箱9连接凝结水管路。凝汽器12及汽水换热器6放热后形成的凝结水送入除盐水箱9。

所述的锅炉给水管路设有除氧器8和控制阀d53；所述的热网管路设置有控制阀c52。

冬天，气候寒冷，开启控制阀51，开启控制阀c52，关闭控制阀d53，关闭除盐水控制阀54，开启控制阀55。热网回水经过吸收式热泵7吸收了发电厂凝结水和冷却水的余热后，进入热网管路的水温达到80-88℃，特别寒冷时再经过汽水换热器6进一步升温，水温达到95℃以上，进而提供给一次热网供热。

夏天，气候温暖无需供热，则关闭控制阀51，关闭控制阀c52，开启控制阀d53，关闭控制阀a(23)，开启循环冷却水控制阀43，开启除盐水控制阀54，关闭除盐水控制阀55，凝汽器12及吸收式热泵7放热后排出的凝结水通入除盐水箱9。凝结水作为供热管路5中的水进入热网回路，经过吸收式热泵7吸收了发电厂凝结水和冷却水的余热后，水温达到80-88℃，进入锅炉给水管路，经过除氧器8进入锅炉，作为锅炉给水。

电厂循环冷却水中含有大量余热，供热管路5通过吸收式热泵7回收电厂循环冷却水中的余热，夏天用作锅炉给水，冬天作为供热系统，进而将热能输送到锅炉或热用户端，实现废热回收利用和供热，提高热能利用率，有效节约能源。

以上对本发明所提供的发电厂凝结热回收利用及供热系统进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，可依据实际需要做相应变化。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种发电厂凝结热回收利用及供热系统，包括蒸汽管路(1)、循环冷却水管路(2)，以及供热管路(5)，其特征在于：所述的供热管路(5)经过吸收式热泵(7)后分支为热网管路和锅炉给水管路，热网管路通过汽水换热器(6)送入热网，并形成回路；锅炉给水管路连接锅炉给水。

2.根据权利要求1所述的发电厂凝结热回收利用及供热系统，其特征在于：所述供热管路(5)的回水管路中设有除盐水管路，所述的除盐水管路包括除盐水箱(9)、除盐水泵(10)以及除盐水控制阀(54)；所述的除盐水箱(9)连接凝结水管路。

3.根据权利要求1所述的发电厂凝结热回收利用及供热系统，其特征在于：所述的锅炉给水管路设有除氧器(8)和控制阀d(53)；所述的热网管路设置有控制阀c(52)。

4.根据权利要求1所述的发电厂凝结热回收利用及供热系统还包括抽汽管路(3)，所述的抽汽管路(3)设有汽水换热器(6)、吸收式热泵(7)，汽轮机抽汽经过汽水换热器(6)放热后，结成冷凝水排出；抽汽管路(3)设有调节阀a(31)，位于吸收式热泵(7)之前，用于调整抽汽管路(3)经过吸收式热泵(7)的汽流量大小；抽汽管路(3)设有调节阀b(32)，位于汽水换热器(6)之前，用于调整抽汽管路(3)经过汽水换热器(6)的汽流量大小。

5.根据权利要求1所述的发电厂凝结热回收利用及供热系统，其特征在于：所述的蒸汽管路(1)经过汽轮机(11)做功后产生的乏汽输送至凝汽器(12)，乏汽经过凝汽器(12)将热能传递给冷却水循环管路(2)中的冷却水后凝结成水排出。

6.根据权利要求1所述的发电厂凝结热回收利用及供热系统，其特征在于：所述的循环冷却水管路(2)使循环冷却水池(22)的冷却水经过循环冷却水泵(21)、凝汽器(12)、吸收式热泵(7)、控制阀a(23)以后回到循环冷却水池(22)，形成回路。

7.根据权利要求1所述的发电厂凝结热回收利用及供热系统，其特征在于：还包括备用循环冷却水管路(4)，所述的备用冷却水循环管路(4)使循环冷却水池(22)的冷却水经过循环冷却水泵(21)、凝汽器(12)、吸收式热泵(7)、循环冷却水控制阀(43)、冷却塔(41)以后回到循环冷却水池(22)，形成回路。

8.根据权利要求4或7任意一项所述的发电厂凝结热回收利用及供热系统，其特征在于：通过调节阀a(31)控制吸收式热泵(7)驱动热源流量，改变吸收式热泵(7)的输出水温度；通过调节阀b(32)控制汽水换热器(6)的换热量，改变去一次热网水的温度；抽汽管路(3)的蒸汽经吸收式热泵(7)、汽水换热器(6)热吸收后，结成冷凝水排出。

9.根据权利要求1至7所述的发电厂凝结热回收利用及供热系统，其特征在于：所述的循环冷却水管路(2)设有控制阀a(23)，位于吸收式热泵(7)与循环冷却水池(22)之间。

10.根据权利要求1至7所述的发电厂凝结热回收利用及供热系统，其特征在于：所述的备用冷却水循环管路(4)设有控制阀b(42)，位于冷却塔(41)之前。

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