CN106091074A - 一种吸收式热泵采暖抽汽供热系统 - Google Patents

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Abstract

一种吸收式热泵采暖抽汽供热系统，包括中压缸、低压缸、凝汽器、吸收式热泵、尖峰加热器、疏水泵、五号低压加热器、电动蝶阀、电动闸阀、电动调节阀、循环水泵、热网供水管路、热网回水管路，主要针对亚临界300MW级汽轮机采暖抽汽供热改造项目，其基本原理是利用汽轮机中压缸排汽作为吸收式热泵的高温热源、凝汽器循环水作为吸收式热泵的低温热源加热热网循环水，然后热网循环水再经过尖峰加热器进一步加热后供给热用户。在采暖期间尽量保持吸收式热泵满负荷运行，通过尖峰加热器的调节满足供热负荷变化的调节要求。本发明实现了中压缸排汽能量梯级利用、回收低压缸排汽余热、提高机组经济性的目的，具有良好的经济性和运行的灵活性。

Description

一种吸收式热泵采暖抽汽供热系统
技术领域
本发明属于火力发电厂节能技术领域，直接应用于亚临界300MW级汽轮机采暖抽汽供热改造项目上，以实现热电联产，提高机组循环效率。
背景技术
目前国内主要的采暖抽汽供热改造方案是在汽轮机的中低压连通管上打孔，引出中压缸排汽进入热网加热器加热热网循环水实现对外供热。该改造方案针对200MW及以下容量等级汽轮机来说实施简单，初期投资小，在国内已有大量成熟的案例，不足之处是对于亚临界300MW及以上容量等级汽轮机，由于中压缸排汽压力较高(0.7Mpa以上，远大于热网加热器加热热网循环水所需要的蒸汽压力0.2-0.3MPa)，某些电厂的一般做法是将其经减压阀减压后进入热网加热器加热热网循环水，实现对外供热，这在一定程度上浪费了高品质的蒸汽。另外，为冷却汽轮机低压缸排汽，凝汽器需要大量的循环水来吸收低压缸排汽余热，然后将该热量排入环境，对环境是一种热污染。
发明内容
本发明提供了一种吸收式热泵采暖抽汽供热系统，该系统在保证满足采暖抽汽供热需求的同时，利用汽轮机中压缸排汽作为吸收式热泵的高温热源(驱动蒸汽)、凝汽器循环水作为吸收式热泵的低温热源，从而实现中压缸排汽能量梯级利用、回收低压缸排汽余热、提高机组经济性的目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种吸收式热泵采暖抽汽供热系统，主要包括中压缸、低压缸、凝汽器、吸收式热泵、尖峰加热器、疏水泵、五号低压加热器、电动蝶阀、电动闸阀、电动调节阀、循环水泵、热网供水管路、热网回水管路。所述尖峰加热器为表面式加热器，分汽侧和水侧两部分，汽侧对应蒸汽进口和疏水出口，水侧对应水侧进口和水侧出口。所述汽轮机中压缸的排汽口设有两条支路，一条支路与低压缸的进口相连，在该支路上装有电动蝶阀，通过电动蝶阀开度的大小控制低压缸进汽量，实现抽汽压力调节功能；当采暖期结束后，该电动蝶阀全开，机组恢复纯凝工况运行。另一条支路为供热蒸汽管路，该供热蒸汽管路又分为两个分支，一个分支与吸收式热泵相连，引进来的中压缸排汽作为吸收式热泵的高温热源，另一个分支与尖峰加热器汽侧进口相连。所述吸收式热泵的低温热源来自于凝汽器循环水出口，即从凝汽器循环水出水管道引出部分循环水至吸收式热泵，经吸收式热泵吸热冷却后的循环水再返回至凝汽器循环水系统。在整个采暖期内，尽量保持吸收式热泵满负荷运行，使其具有较高的运行经济性。所述尖峰加热器具有调节功能，当热负荷变化时，通过尖峰加热器调节热网循环水供水温度，实现热负荷调节。考虑到吸收式热泵故障时，供热系统能够正常运行，所述尖峰加热器选用全容量表面式加热器，可以承担热网系统100%的供热负荷，即在吸收式热泵停运时可将热网循环水由70℃直接加热至130℃或热网要求的温度。
为了尽可能利用疏水热量，提高系统的热经济性，吸收式热泵高温热源疏水和尖峰加热器疏水经疏水泵加压后均从五号低压加热器水侧出口返回至凝结水系统。
在供热蒸汽管路上装有电动调节阀，当采暖期结束，该电动调节阀关闭，机组恢复纯凝工况运行。
在吸收式热泵高温热源蒸汽进口和低温热源循环水进口以及热网供水管路上均装有电动闸阀，当吸收式热泵故障时或需要吸收式热泵停运时，上述电动闸阀关闭。
在热网回水连接吸收式热泵热网水侧出口的管路上装有电动闸阀，当吸收式热泵停运时该电动闸阀打开，此时热网回水不进入吸收式热泵，直接进入尖峰加热器。
本发明的有益效果是，通过在供热改造系统中增加吸收式热泵，利用较高参数的抽汽作为吸收式热泵的高温热源，凝汽器循环水作为吸收式热泵的低温热源，利用中压缸排汽驱动吸收式热泵吸收凝汽器循环水热量加热热网循环水。尖峰加热器的设置保证了在热负荷变化时或吸收式热泵停运时供热系统仍能满足热负荷要求。本发明实现了中压缸排汽能量梯级利用、回收低压缸排汽余热、提高机组经济性的目的，具有良好的经济性和运行的灵活性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1 是本发明的结构示意图。
图中 1.中压缸，2.低压缸，3.凝汽器， 4.吸收式热泵，5.尖峰加热器，6.疏水泵，7.五号低压加热器，8.电动蝶阀, 9.电动闸阀，10.循环水泵，11.电动调节阀，12.热网供水管路，13.热网回水管路，14.电动闸阀。
具体实施方式
在图1所示的实施例中，所述汽轮机低压缸（2）的排汽口连接凝汽器（3），凝汽器（3）的循环水出水管道引出部分循环水至吸收式热泵（4），经吸收式热泵（4）吸热冷却后的循环水再返回至凝汽器（3）的循环水系统；所述中压缸（1）的排汽口设有两条支路，一条支路与低压缸（2）的进口相连，在该支路上装有电动蝶阀（8）；另一条支路分为两个分支，一个分支与吸收式热泵（4）相连，另一个分支与尖峰加热器（5）的汽侧进口相连。热网循环水经循环水泵（10）加压后由热网回水管路（13）依次进入吸收式热泵（4）和尖峰加热器（5），从尖峰加热器（5）的水侧出口出来的热网循环水经热网供水管路（12）供给热用户。采暖期内当吸收式热泵（4）故障时，需要将吸收式热泵（4）从系统中切除，此时关闭电动闸阀（9）、打开电动闸阀（14），由尖峰加热器（5）将热网循环水由70℃直接加热至130℃或热网要求的温度。非采暖期停运吸收式热泵（4）和尖峰加热器（5），关闭电动闸阀（9）、（14）、电动调节阀（11），全开电动蝶阀（8），机组恢复至纯凝工况运行。
吸收式热泵（4）的高温热源疏水和尖峰加热器（5）的疏水经疏水泵（6）加压后经五号低压加热器（7）返回至凝结水系统。
具体而言，本发明主要针对亚临界300MW级汽轮机采暖抽汽供热改造项目，吸收式热泵将热网循环水由70℃加热至85℃，尖峰加热器将热网循环水由85度加热至130度或热网要求的温度后供给热用户。为保证吸收式热泵具有较高的热效率，在采暖期间，尽量保持吸收式热泵满负荷运行，通过尖峰加热器的调节满足供热负荷变化的调节要求。吸收式热泵高温热源的疏水和尖峰加热器的疏水经疏水泵加压后由五号低压加热器进入凝结水系统。热网循环水经循环水泵加压后由热网回水管路依次进入吸收式热泵和尖峰加热器加热后通过热网供水管路供给热用户。采暖期内，当热负荷一定时，汽轮机电功率有最低限制值，以保证汽轮机有足够的进汽量，进而保证低压缸有足够的进汽量，确保低压缸运行的安全性。

Claims (6)

1.一种吸收式热泵采暖抽汽供热系统，主要包括中压缸、低压缸、凝汽器、吸收式热泵、尖峰加热器、疏水泵、五号低压加热器、电动蝶阀、电动闸阀、电动调节阀、循环水泵、热网供水管路、热网回水管路，其特征是：所述中压缸排汽口设有两条支路，一条支路与低压缸的进口相连，另一条支路为供热蒸汽管路，所述供热蒸汽管路分为两个分支，一个分支与吸收式热泵相连，另一个分支与尖峰加热器汽侧进口相连。
2.根据权利要求1所述的吸收式热泵采暖抽汽供热系统，其特征是：在中压缸排汽口进入低压缸进口的管路上装有电动蝶阀。
3.根据权利要求1所述的吸收式热泵采暖抽汽供热系统，其特征是：所述尖峰加热器为全容量表面式加热器。
4.根据权利要求1所述的吸收式热泵采暖抽汽供热系统，其特征是：所述吸收式热泵高温热源的疏水端和尖峰加热器的疏水端均装有疏水泵。
5.根据权利要求1所述的吸收式热泵采暖抽汽供热系统，其特征是：在供热蒸汽管路上装有电动调节阀。
6.根据权利要求1所述的吸收式热泵采暖抽汽供热系统，其特征是：在热网回水连接吸收式热泵热网水侧出口的管路上装有电动闸阀。
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