CN108087949A - 一种高效蒸汽供热及余热回收系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效蒸汽供热及余热回收系统，包括：汽轮机，连接至电厂锅炉，并用于吸入电厂锅炉所产生的蒸汽；吸收式热泵，包括发生器和冷凝器，发生器通过第一冷却管路(与汽轮机连接，第一冷却管路与发生器换热后连接至电厂锅炉，冷凝器向待供热装置进行供热。根据本发明的高效蒸汽供热及余热回收系统，可以解决现有技术中电厂余热没有得到有效利用的问题。

Description

一种高效蒸汽供热及余热回收系统

技术领域

本发明属于余热回收技术领域，具体涉及一种高效蒸汽供热及余热回收系统。

背景技术

目前热力系统设计往往存在以下问题 ：

1）热力系统是根据各用汽单位提供的最大用汽量来进行设计，这样通常会造成大马拉小车的情况，同时锅炉负荷偏低，不能在最佳效率点工作；

2）锅炉排污量过大，实际操作过程中忽略锅炉排污的损失，造成大量能源浪费；

3）蒸气冷凝水在回收中，没有进行精处理，会造成锅炉汽包中的铁离子偏高，影响锅炉水质；

4）由于各种高低温凝结水混合问题，造成系统中高温凝结水不能够完全密封回收，致使造成能源浪费；

5）系统冷凝水回收过程中由于二次汽无法全部利用，造成排放损失过大，且影响厂区环境。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种高效蒸汽供热及余热回收系统，可以解决现有技术中电厂余热没有得到有效利用的问题。

技术方案：本发明所述的一种高效蒸汽供热及余热回收系统，包括汽轮机（2），连接至电厂锅炉（1），并用于吸入所述电厂锅炉（1）所产生的蒸汽；

吸收式热泵（3）包括蒸发器（31）、吸收器（32）、冷凝器（33）、发生器（34）、屏蔽泵 （35）、低温换热器（36），所述吸收器（32）、发生器（34）上下布置，吸收器（32）布置于发生器（34）的上方，其位置高于发生器（34），所述蒸发器（31）位于吸收器（32）上方，所述冷凝器（33）位于发生器（34）上方；所述发生器通过第一冷却管路（4）与所述汽轮（2）连接，所述第一冷却管路（4）与所述发生器换热后连接至所述电厂锅炉（1），所述冷凝器向待供热装置（5）进行供热；

位于所述发生器与所述电厂锅炉（1）之间的第一冷却管路（4）上设置有第一凝结水箱（6）；

所述汽轮机（2）还通过第二冷却管路（7）与所述发生器连接，所述第二冷却管路（7）上设置有蒸汽箱（8），所述蒸汽箱（8）的蒸汽出口端与所述发生器的蒸汽入口端连接，所述发生器的冷凝水出口端与所述蒸汽（8）的冷凝水入口端连接。

进一步的，还包括冷却系统（9），所述冷却系（9）与所述吸收式热泵（3）并联，所述冷却系统（9）的进口端与所述蒸汽箱（8）的蒸汽出口端连接，所述冷却系统（9）的出口端与所述蒸汽箱（8）的冷凝水入口端连接，所述冷却系统（9）的进口端和出口端至少一端设置有第一控制阀（10）。

进一步的，所述蒸汽箱（8）的冷凝水出口与所述电厂锅炉（1）之间的管路上设置有第二凝结水箱（11）。

进一步的，所述待供热装（5）包括冷水管路（12）、热水管路（13）和用户端（14），所述冷水管路（12）连接在所述用户端（14）和所述冷凝器上的冷水进口端之间，所述热水管路（13）连接在所述用户端（14）和所述冷凝器上的热水出口端之间。

进一步的，所述冷水管路（12）与所述热水管路（13）之间连接有调节管路（15），所述调节管路（15）上设置有调节阀（16）。

进一步的，所述热水管路（13）上设置有第二控制阀（17）以及与所述第二控制阀（17）并联的加热管路（18），还包括加热器（19），所述加热管路（18）流经所述加热器（19）。

进一步的，所述加热器（19）的热源端连接至所述汽轮机（2）的蒸汽输出端。

进一步的，所述电厂锅炉（1）的入口端设置有除氧器（20）。

有益效果：本发明将连接至电厂锅炉，并用于吸入电厂锅炉所产生的蒸汽；吸收式热泵，包括发生器和冷凝器，发生器通过第一冷却管路与汽轮机连接，第一冷却管路与发生器换热后连接至电厂锅炉，冷凝器向待供热装置进行供热。吸收式热泵能够吸收电厂锅炉的蒸汽余热，然后将这一部分余热提供给待供热装置，从而可以有效利用电厂余热，提高了能源利用率，降低了能源损耗，降低供热投资，减少环境污染，提高了能源综合利用率。

附图说明

图1为本发明的回收系统整体结构示意图；

图2为本发明的吸收式热泵结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明。

如图1所示的一种高效蒸汽供热及余热回收系统，包括：汽轮机2，连接至电厂锅炉1，并用于吸入电厂锅炉1所产生的蒸汽；吸收式热泵3，包括蒸发器31、吸收器32、冷凝器33、发生器34、屏蔽泵 35、低温换热器36，发生器通过第一冷却管路4与汽轮机2连接，第一冷却管路4与发生器换热后连接至电厂锅炉1，冷凝器向待供热装置5进行供热。

吸收式热泵3能够吸收电厂锅炉的蒸汽余热，然后将这一部分余热提供给待供热装置5，从而可以有效利用电厂余热，提高了能源利用率，降低了能源损耗，降低供热投资，减少环境污染，提高了能源综合利用率。优选地，在本实施例中，该吸收式热泵为溴化锂吸收式热泵。

优选地，位于发生器与电厂锅炉1之间的第一冷却管路4上设置有第一凝结水箱6。发生器与第一冷却管路4内的蒸汽进行换热，使第一冷却管路4内的蒸汽可以冷却为冷凝水，在第一冷却管路4内的蒸汽经过发生器换热的过程中，可能存在部分蒸汽未完全换热冷凝的现象，此时可以通过第一凝结水箱6对未完全冷凝的蒸汽进行冷凝，使得蒸汽可以完全冷凝，然后才进入电厂锅炉1的进口端，提高与电厂锅炉1的交换能力。

汽轮机2还可以通过第二冷却管路7与发生器连接，第二冷却管路7上设置有蒸汽箱8，蒸汽箱8的蒸汽出口端与发生器的蒸汽入口端连接，发生器的冷凝水出口端与蒸汽箱8的冷凝水入口端连接。蒸汽箱8能够使蒸汽与冷凝水进行换热，使得蒸汽能够吸收冷凝水的热量，进一步提高蒸汽温度，降低冷凝水温度，提高蒸汽换热效率。

电厂余热回收供热系统还包括冷却系统9，冷却系统9与吸收式热泵3并联，冷却系统9的进口端与蒸汽箱8的蒸汽出口端连接，冷却系统9的出口端与蒸汽箱8的冷凝水入口端连接，冷却系统9的进口端和出口端至少一端设置有第一控制阀10。

冷却系统9包括冷却塔，冷却系统9可以对从蒸汽箱8流出的蒸汽进行冷凝换热，从而使从电厂锅炉1内流出的蒸汽更加完全地冷凝，可以提高蒸汽的冷凝效率。在实际的工作过程中，可以根据需要调节第一控制阀10的开度，从而控制冷却系统9的冷凝能力，进而控制调节第二冷却管路7与发生器之间的换热能力，使得电厂余热回收供热系统具有较高的整体能效。

优选地，蒸汽箱8的冷凝水出口与电厂锅炉1之间的管路上设置有第二凝结水箱11。第二凝结水箱11可以对经过冷却系统9和吸收式热泵3换热之后的冷凝水再次进行冷凝，使得冷凝水中可能含有的蒸汽能够更加彻底地被冷凝成冷凝水，可以对电厂锅炉1起到更好的冷却换热作用。

在实际的使用过程中，电厂余热回收供热系统可以仅设置第一冷却管路4，也可以仅设置第二冷却管路7，还可以两个冷却管路同时存在。

待供热装置5包括冷水管路12、热水管路13和用户端14，冷水管路12连接在用户端14和冷凝器上的冷水进口端之间，热水管路13连接在用户端14和冷凝器上的热水出口端之间。用户端14内的冷水通过冷水管路12输送到吸收式热泵3内吸收吸收式热泵3的冷凝放热，冷水管路12内的冷水被加热后，经热水管路13回流至用户端14，供用户取用热水，可以方便地利用吸收式热泵换热过程中所释放的热量，提高能源利用率，而且该热源清洁无污染，是对能源的再利用，可以减少能源耗费，降低环境污染。

优选地，冷水管路12与热水管路13之间连接有调节管路15，调节管路15上设置有调节阀16。在需要对热水管路13内的热水温度进行调节时，可以调节调节阀16的开度，从而控制冷水管路12内的冷水进入热水管路13内与热水进行混合的量，使得热水温度能够满足用户需要，提高水温调节的灵活性，提高用户使用的舒适度。

优选地，热水管路13上设置有第二控制阀17以及与第二控制阀17并联的加热管路18，电厂余热回收供热系统还包括加热器19，加热管路18流经加热器19。当热水管路13内的水温无法满足用户需要时，此时可以关闭第二控制阀17，使热水流经加热器19内再次加热升温，从而使热水管路13内的水温能够满足用户需要。在调节水温的过程中，也可以控制第二控制阀17的开度，从而控制加热水量，使得水温能够更好地满足需要，同时能够降低加热器19的加热功耗。

优选地，加热器19的热源端连接至汽轮机2的蒸汽输出端，可以利用汽轮机2内的蒸汽热量对热水管路13内的热水进行再加热，而不用通过电加热等方式使加热器19对热水管路13内的热水进行再加热，进一步降低了能源消耗，节约了能源。

电厂锅炉1的入口端设置有除氧器20，可以对进入电厂锅炉1内的冷凝水进行除氧，避免冷凝水对电厂锅炉1进行氧化，对电厂锅炉1形成有效保护，延长电厂锅炉1的使用寿命。

在冷水管路12的进口端还可以设置过滤器21，从而对用户使用的水源进行过滤，避免杂物等进入水管对水管造成损坏，也避免水质不干净而对用户身体造成伤害，提高系统使用时的安全性。

用户端可以为多个，多个用户端并联设置，从而使得电厂余热回收供热系统可以同时为多个用户提供热水，可以同时满足更多用户的需求。

为了保证系统运行时具有足够的动力，在热水管路13、第一冷却管路4、第二冷却管路7中至少之一上设置有泵机22，从而为蒸汽或者水的流动提供足够的动力，保证系统的正常运行。

在电厂锅炉1的进口端也可以设置泵机22，从而为电厂锅炉1内的冷凝水循环提供动力。

如图2所示的吸收式热泵3结构示意图，包括蒸发器31、吸收器32、冷凝器33、发生器34、屏蔽泵 35、低温换热器36。其中吸收器32、发生器 34 上下布置，即吸收器布置于发生器 34 的上方，其位置高于发生器 34，一般情况，吸收器内部的压力高于发生器 34内部的压力，在吸收器和发生器 34二者内压差和高度差的作用下，吸收器内部的稀溶液自动回流至发生器 34 内部。

与现有技术中吸收器中的稀溶液借助屏蔽泵的驱动力回至发生器 34 相比，本发明中吸收器、发生器 34 上下布置，两者具有高度差，可以加大吸收器内部的稀溶液进入发生器34 的动力，即仅在内压差和高度差的作用下，返回发生器 34 内部，在发生器 34 内部稳定喷淋。无需设置屏蔽泵。这样不仅可以保证发生器内容稳定的溶液喷淋，而且可以降低机组成本 和电力消耗。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种高效蒸汽供热及余热回收系统，其特征在于：包括汽轮机（2），连接至电厂锅炉（1），并用于吸入所述电厂锅炉（1）所产生的蒸汽；

吸收式热泵（3）包括蒸发器（31）、吸收器（32）、冷凝器（33）、发生器（34）、屏蔽泵 （35）、低温换热器（36），所述吸收器（32）、发生器（34）上下布置，吸收器（32）布置于发生器（34）的上方，其位置高于发生器（34），所述蒸发器（31）位于吸收器（32）上方，所述冷凝器（33）位于发生器（34）上方；所述发生器通过第一冷却管路（4）与所述汽轮（2）连接，所述第一冷却管路（4）与所述发生器换热后连接至所述电厂锅炉（1），所述冷凝器向待供热装置（5）进行供热；

位于所述发生器与所述电厂锅炉（1）之间的第一冷却管路（4）上设置有第一凝结水箱（6）；

所述汽轮机（2）还通过第二冷却管路（7）与所述发生器连接，所述第二冷却管路（7）上设置有蒸汽箱（8），所述蒸汽箱（8）的蒸汽出口端与所述发生器的蒸汽入口端连接，所述发生器的冷凝水出口端与所述蒸汽（8）的冷凝水入口端连接。

2.根据权利要求1所述的一种高效蒸汽供热及余热回收系统，其特征在于：还包括冷却系统（9），所述冷却系（9）与所述吸收式热泵（3）并联，所述冷却系统（9）的进口端与所述蒸汽箱（8）的蒸汽出口端连接，所述冷却系统（9）的出口端与所述蒸汽箱（8）的冷凝水入口端连接，所述冷却系统（9）的进口端和出口端至少一端设置有第一控制阀（10）。

3.根据权利要求1所述的一种高效蒸汽供热及余热回收系统，其特征在于：所述蒸汽箱（8）的冷凝水出口与所述电厂锅炉（1）之间的管路上设置有第二凝结水箱（11）。

4.根据权利要求1所述的一种高效蒸汽供热及余热回收系统，其特征在于：所述待供热装（5）包括冷水管路（12）、热水管路（13）和用户端（14），所述冷水管路（12）连接在所述用户端（14）和所述冷凝器上的冷水进口端之间，所述热水管路（13）连接在所述用户端（14）和所述冷凝器上的热水出口端之间。

5.根据权利要求4所述的一种高效蒸汽供热及余热回收系统，其特征在于：所述冷水管路（12）与所述热水管路（13）之间连接有调节管路（15），所述调节管路（15）上设置有调节阀（16）。

6.根据权利要求4所述的一种高效蒸汽供热及余热回收系统，其特征在于：所述热水管路（13）上设置有第二控制阀（17）以及与所述第二控制阀（17）并联的加热管路（18），还包括加热器（19），所述加热管路（18）流经所述加热器（19）。

7.根据权利要求6所述的一种高效蒸汽供热及余热回收系统，其特征在于：所述加热器（19）的热源端连接至所述汽轮机（2）的蒸汽输出端。

8.根据权利要求1所述的一种高效蒸汽供热及余热回收系统，其特征在于：所述电厂锅炉（1）的入口端设置有除氧器（20）。