CN108518719A - 一种采用双凝汽器的大温差集中供热系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种采用双凝汽器的大温差集中供热系统，所涉及系统装置由汽轮机、吸收式热泵、一级凝汽器、二级凝汽器、汽‑水换热器、大温差换热系统和各种水泵及管道组成。采用双凝汽器串联结构，一级凝汽器吸收乏汽余热，并通过吸收式热泵、汽‑水换热器、大温差换热系统将所吸收的乏汽余热应用到城市供暖中；一级凝汽器受实际工况限制，无法将全部乏汽进行降温冷凝，为保证电厂发电效率，采用二级凝汽器冷却通过一级凝汽器后剩余的乏汽，二级凝汽器采用江、河、湖、海水作为冷却水。双凝汽器结构不仅实现了对乏汽余热的高效回收，还将用于冷却的江、河、湖、海水与吸收式热泵系统隔离起来，防止了江、河、湖、海水对吸收式热泵及其他系统装备的腐蚀作用。
Description
技术领域
本发明属于提高能源利用效率领域，涉及一种大温差集中供暖系统，采用两组凝汽器结构，能有效回收电厂汽轮机排放的乏汽余热。
背景技术
随着城市面积的不断增长，城市供热需求也在不断提高。在热电联产中，冷端损失是电厂热力系统的最大损失，汽轮机排汽损失和锅炉排烟热损失对于火力发电厂来说都是废热排放，对于建筑采暖而言，则构成巨大的能源浪费。如果能够回收汽轮机乏汽余热用于城市供热，将大幅提高电厂的供热能力和能源利用效率。
在临海地区，热电厂因地制宜，利用海水收乏汽中的潜热，带有潜热的海水再做为吸收式热泵的低温热源，达到余热回收的目的。但海水含有较高的盐分，又富含矿物质，会对管道及吸收式热泵热备造成腐蚀，严重影响系统的安全稳定运行。
发明内容
针对江、河、湖、海水冷却的热电厂，进行工艺改造，解决了江、河、湖、海水对管道及供暖设备的腐蚀问题。同时汽轮机排出的乏汽中含有大量汽化潜热，利用吸收式热泵无法全部回收的问题，本发明提供了一套采用双凝汽器结构的余热回收耦合大温差供暖的系统。
为解决汽轮机排放乏汽余热的有效回收及江、河、湖、海水对设备腐蚀等问题，本系统提供了一套有效方案。
本发明为解决问题所采用的技术方案为：系统由汽轮机、发电机、吸收式热泵、大温差换热系统、一级凝汽器、二级凝汽器、汽-水换热器、流量调节装置、各种水泵及管道组成。
1、汽轮机末端乏汽排放至一级凝汽器进行冷凝，乏汽冷凝后形成的冷凝水返回至锅炉加热，剩余低温乏汽输入至二级凝汽器继续进行冷却；
2、二级凝汽器为江、河、湖、海水冷却凝汽器，凝汽器管道为钛合金材质，耐腐蚀，所以江、河、湖、海水走管程，低温乏汽走凝汽器壳程；低温乏汽冷凝后返回至锅炉加热；
3、从汽轮机中抽取的中段抽汽分为两部分，分别作为汽-水换热器和吸收式热泵的驱动热源；从一级凝汽器流出的带有低温热的冷却水出水依次输入至吸收式热泵、汽-水换热器进行二级加热，加热后作为驱动热源输入至大温差供热系统，为二次网回水进行加热，加热完成后作为低温热源输入至吸收式热泵进行换热，吸收式热泵还可起到温度调节作用，换热降温后作为冷却水进水输入至一级凝汽器为汽轮机乏汽进行降温，完成循环。
4、来自用户侧的二次网回水输入至大温差换热系统，换热完成后作为二次网供水返回到用户侧。
本发明的有益效果是：
1、供暖一次管网供回水温差增大；
2、双凝汽器可以隔离海水，防止海水对吸收式热泵及其他供暖设备的腐蚀作用，维持系统安全稳定运行；
3、可以对一级凝汽器回水温度进行控制调节，实现高效的回汽轮机余热，提高能源利用率。
附图说明
图1为本发明原理图；
图中：1.汽轮机，2.用户侧，3.吸收式热泵，4.汽-水换热器，5.一级凝汽器，6.二级凝汽器，7.大温差供暖系统，8.一次网回水，9.一次网供水,10.二次网回水，11.二次网供水，12.冷却水出水，13.冷却水进水。
具体实施方式
在热电厂中，汽轮机(1)中高温蒸汽驱动发电机发电；然后将汽轮机(1)的中段抽汽分为两部分，分别作为汽-水换热器(4)和吸收式热泵(3)机组的动力源参与换热；
从大温差换热系统(7)流回的一次网回水(8)输送至吸收式热泵(3)中，作为热泵的低温热源，经换热降温后输送至一级凝汽器(5)管程，为流经一级凝汽器(5)壳程的汽轮机(1)乏汽进行降温冷凝，冷却水与乏汽换热后的冷却水出水(12)输入吸收式热泵(3)，经加热后作为一次网供水(9)。
一级凝汽器(5)内，乏汽冷凝后形成的冷凝水返回至锅炉加热，剩余低温乏汽输入至二级凝汽器(6)继续进行冷却；二级凝汽器(6)为江、河、湖、海水冷却凝汽器，凝汽器管道为钛合金材质，耐腐蚀，所以江、河、湖、海水走管程，低温乏汽走凝汽器壳程；低温乏汽冷凝后返回至锅炉加热；
在吸收式热泵(3)机组中，来自汽轮机(1)的一部分中段抽汽作为动力源，从大温差换热系统(7)流入的的一次网回水(8)作为低温热源，共同作用为冷却水出水(12)加热，加热后作为一次网供水(9)输送至汽-水换热器(4)进行二级加热，来自汽轮机(1)的一部分中段抽汽作为汽-水换热器(4)动力源。
加热后的一次网供水(9)输入至大温差换热系统(7)，作为驱动热源参与换热，最终作为一次网回水(8)输入到吸收式热泵(3)，完成循环。二次网回水(10)经大温差换热系统(7)加热后，直接作为二次网供水(11)输入到用户侧(2)。
Claims (2)
1.一种采用双凝汽器的大温差集中供热系统，其特征在于：汽轮机末端乏汽排放至一级凝汽器进行冷凝，乏汽冷凝后形成的冷凝水返回至锅炉加热，剩余低温乏汽输入至二级凝汽器继续进行冷却；二级凝汽器为江、河、湖、海水冷却凝汽器，凝汽器管道为钛合金材质，耐腐蚀，所以江、河、湖、海水走管程，低温乏汽走凝汽器壳程；低温乏汽冷凝后返回至锅炉加热。
2.根据权利要求书1所述的一种采用双凝汽器的大温差集中供热系统，其特征在于：从汽轮机中抽取的中段抽汽分为两部分，分别作为汽-水换热器和吸收式热泵的驱动热源；从一级凝汽器流出的带有低温热的冷却水出水依次输入至吸收式热泵、汽-水换热器进行二级加热，加热后作为驱动热源输入至大温差供热系统，为二次网回水进行加热，加热完成后作为低温热源输入至吸收式热泵进行换热，换热降温后作为冷却水进水输入至一级凝汽器为汽轮机乏汽进行降温，完成循环。
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