CN110579041B - 一种基于吸收式热泵的热电解耦系统及运行方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于吸收式热泵的热电解耦系统，包括吸收式热泵，该吸收式热泵包括发生器、冷凝器、吸收器、溶液泵、溶液热交换器和溶液阀。由于取消了抽汽供热，本发明能够实现热电解耦，解决我国热电联产机组灵活性差的问题，本发明利用锅炉主蒸汽的热量对外供热，锅炉热负荷较高；可以调节进入吸收式热泵中的主蒸汽流量，实现对锅炉受热面吸热量的调整，有利于锅炉的安全稳定运行；将发生器中产生的蒸汽引射一部分到喷射器，升高压力为发生器提供驱动力，用低品位蒸汽代替了一部分高品位蒸汽，减少供热成本；开式吸收式热泵吸收了汽轮机排汽的余热对外供热，提高了COP。

Description

一种基于吸收式热泵的热电解耦系统及运行方法
技术领域
本发明属于热电联产技术领域，尤其是一种基于吸收式热泵的热电解耦系统及运行方法。
背景技术
热电联产是一项综合利用能源的技术，实现了节能，改善了环境条件，提高了居民生活水平，在我国城镇化进程中，为解决日益增长的电力供应与城市供热起到了积极的作用。随着风电、光伏、核电的快速发展以及国家对可再生能源消纳力度加大，由于电力产能过剩导致电网调峰问题十分突出。而热电联产机组由于传统的“以热定电”模式导致采暖期调峰尤为困难，弃风、弃核问题非常严重。因此，实现热电解耦提高热电联产机组的灵活性是我国火力发电行业亟待解决的难题。实现热电解耦，就是要满足用户热负荷的需求，同时尽量降低机组输出功率，需要解决的问题包括：(1)尽量提高锅炉的输出热负荷，从而突破锅炉最小稳燃负荷的限制；(2)尽量多的采用燃煤发电过程的废热对外供热，从而提高能量利用效率。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供燃煤发电机组主蒸汽通过引射器引射发生器出口的低压蒸汽，形成驱动吸收式热泵的热源，吸收式热泵同时回收部分汽轮机中低压缸排汽的热量对外供热的一种基于吸收式热泵的热电解耦系统。
本发明所采用的具体技术方案如下：
一种基于吸收式热泵的热电解耦系统，包括依次相连通的锅炉、汽轮机高压缸、汽轮机中低压缸、凝汽器、凝结水泵和回热系统，其特征在于：还包括吸收式热泵，该吸收式热泵包括发生器、冷凝器、吸收器、溶液泵、溶液热交换器和溶液阀，所述锅炉主蒸汽出口通过引射器与吸收式热泵的发生器相连通，发生器出口的低压蒸汽连接到同一个引射器，主蒸汽连通到引射器的管路上安装有主蒸汽调节阀，发生器出口蒸汽连通到引射器的管路上安装有发生器出口低压蒸汽调节阀；所述汽轮机中低压缸排汽口通过管路与吸收式热泵的吸收器相连通，利用吸收式热泵回收汽轮机中低压缸排汽中的热量，从而进一步提高系统的综合能量利用效率；吸收器的出口与发生器的入口相连通的管路上安装有溶液泵和溶液热交换器；发生器的出口经穿过溶液热交换器的管路及安装在管路上的溶液阀与吸收器的入口相连通。
再有，所述发生器、冷凝器和吸收器相连通构成的开式吸收式热泵的工质为溴化锂和水。
再有，热网水依次通过管路与吸收器和冷凝器相连通，从而依次在吸收器和冷凝器中吸热后对外供热。
再有，引射器的作用为：主蒸汽作为高压蒸汽引射来自发生器出口的低压蒸汽，形成中压蒸汽，进入发生器。
本发明的另一个目的是提供一种基于吸收式热泵的热电解耦系统的运行方法，其特征在于：包括以下步骤：
⑴通过与引射器入口相连的主蒸汽调节阀对进入发生器的主蒸汽流量进行调节；
⑵通过与同一个引射器入口相连的发生器出口低压蒸汽调节阀对进入发生器的低压蒸汽流量进行调节。
本发明的优点和有益效果是：
本发明包括发生器、冷凝器、吸收器、溶液泵、溶液热交换器和溶液阀相连通构成的开式吸收式热泵。由于取消了抽汽供热，本发明能够实现热电解耦，解决我国热电联产机组灵活性差的问题，本发明利用锅炉主蒸汽的热量对外供热，锅炉热负荷较高；可以调节进入吸收式热泵中的主蒸汽流量，实现对锅炉受热面吸热量的调整，有利于锅炉的安全稳定运行；将发生器中产生的蒸汽引射一部分到喷射器，升高压力为发生器提供驱动力，用低品位蒸汽代替了一部分高品位蒸汽，减少供热成本；开式吸收式热泵吸收了汽轮机排汽的余热对外供热，提高了COP。
附图说明
图1是本发明热电解耦系统图。
具体实施方式
本发明通过以下实施例进一步详述，但本实施例所叙述的技术内容是说明性的，而不是限定性的，不应依此来局限本发明的保护范围。
一种基于吸收式热泵的热电解耦系统，如图1所示，本发明的创新在于：包括依次相连通的锅炉、汽轮机高压缸、汽轮机中低压缸、凝汽器、凝结水泵和回热系统，还包括吸收式热泵，该吸收式热泵包括发生器、冷凝器、吸收器、溶液泵、溶液热交换器和溶液阀，所述锅炉主蒸汽出口通过引射器与吸收式热泵的发生器相连通，发生器出口的低压蒸汽连接到同一个引射器，主蒸汽连通到引射器的管路上安装有主蒸汽调节阀，发生器出口蒸汽连通到引射器的管路上安装有发生器出口低压蒸汽调节阀；所述汽轮机中低压缸排汽口通过管路与吸收式热泵的吸收器相连通，利用吸收式热泵回收汽轮机中低压缸排汽中的热量，从而进一步提高系统的综合能量利用效率；吸收器的出口与发生器的入口相连通的管路上安装有溶液泵和溶液热交换器；发生器的出口经穿过溶液热交换器的管路及安装在管路上的溶液阀与吸收器的入口相连通。
本实施例中，发生器、冷凝器和吸收器相连通构成的开式吸收式热泵的工质为溴化锂和水。热网水依次通过管路与吸收器和冷凝器相连通，从而依次在吸收器和冷凝器中吸热后对外供热。引射器的作用为：主蒸汽作为高压蒸汽引射来自发生器出口的低压蒸汽，形成中压蒸汽，进入发生器。
上述基于吸收式热泵的热电解耦系统的运行方法包括以下步骤：
⑴通过与引射器入口相连的主蒸汽调节阀对进入发生器的主蒸汽流量进行调节；
⑵通过与同一个引射器入口相连的发生器出口低压蒸汽调节阀对进入发生器的低压蒸汽流量进行调节。
实施例
如图1所示，本发明是一种热电解耦系统，包括依次相连通的锅炉1、汽轮机高压缸2、汽轮机中低压缸3、凝汽器5、凝结水泵6和回热系统7，其特征在于：还包括发生器44、冷凝器45、吸收器46、溶液泵47、溶液热交换器49和溶液阀48相连通构成一个开式吸收式热泵；所述锅炉1主蒸汽出口通过引射器42与吸收式热泵的发生器44相连通，发生器44出口的低压蒸汽连接到同一个引射器42，主蒸汽连通到引射器42的管路上安装有主蒸汽调节阀41，发生器出口蒸汽连通到引射器42的管路上安装有发生器出口低压蒸汽调节阀43；所述汽轮机中低压缸3排汽口通过管路与吸收式热泵的吸收器46相连通，利用吸收式热泵回收汽轮机中低压缸3排汽中的热量，从而进一步提高系统的综合能量利用效率；吸收器46的出口与发生器44的入口相连通的管路上安装有溶液泵47和溶液热交换器49；发生器44的出口经穿过溶液热交换器49的管路及安装在管路上的溶液阀48与吸收器46的入口相连通。
发生器44、冷凝器45和吸收器46相连通构成的开式吸收式热泵的工质为溴化锂和水，吸收式热泵利用蒸汽热能驱动工质循环。
热网水依次通过管路与吸收器46和冷凝器45相连通，从而依次在吸收器46和冷凝器45吸热后对外供热。
如图1所示，本发明热电解耦系统的运行方法，所述的热电解耦系统的运行方法，通过与引射器42入口相连的主蒸汽调节阀41对进入发生器44的主蒸汽流量进行调节，通过与同一个引射器42入口相连的发生器44出口低压蒸汽调节阀43对进入发生器44的低压蒸汽流量进行调节，引射器42的作用为：主蒸汽作为高压蒸汽引射来自发生器44出口的低压蒸汽，形成中压蒸汽，进入发生器。
采用蒸汽引射器可以利用高压蒸汽的热量回收低品位的发生器出口低压蒸汽的热量，提高能量利用效率。
以某300MW供热抽汽机组为例，主蒸汽参数为16.7MPa/538℃，再热蒸汽参数为3.23MPa/538℃，额定背压为5.2kPa，额定采暖抽汽压力为0.3MPa。
当供热量为300MW时，原机组在该供热量下的电负荷调节范围为[238.38MW，297.42MW]，当采用该技术后，其电负荷调节范围为扩大为[188.134MW，321.35MW]。
经过吸收式热泵改造后，扩大了机组的安全运行区间，可以明显提高供热机组的电负荷上调能力以及下调能力。

Claims (2)

1.一种基于吸收式热泵的热电解耦系统，包括依次相连通的锅炉、汽轮机高压缸、汽轮机中低压缸、凝汽器、凝结水泵和回热系统，其特征在于：还包括吸收式热泵，该吸收式热泵包括发生器、冷凝器、吸收器、溶液泵、溶液热交换器和溶液阀，所述锅炉主蒸汽出口通过引射器与吸收式热泵的发生器相连通，发生器出口的低压蒸汽连接到同一个引射器，主蒸汽连通到引射器的管路上安装有主蒸汽调节阀，发生器出口蒸汽连通到引射器的管路上安装有发生器出口低压蒸汽调节阀；所述汽轮机中低压缸排汽口通过管路与吸收式热泵的吸收器相连通，利用吸收式热泵回收汽轮机中低压缸排汽中的热量，从而进一步提高系统的综合能量利用效率；吸收器的出口与发生器的入口相连通的管路上安装有溶液泵和溶液热交换器；发生器的出口经穿过溶液热交换器的管路及安装在管路上的溶液阀与吸收器的入口相连通；发生器、冷凝器和吸收器相连通构成的开式吸收式热泵的工质为溴化锂和水；热网水依次通过管路与吸收器和冷凝器相连通，从而依次在吸收器和冷凝器中吸热后对外供热；引射器的作用为：主蒸汽作为高压蒸汽引射来自发生器出口的低压蒸汽，形成中压蒸汽，进入发生器。
2.根据权利要求1所述的一种基于吸收式热泵的热电解耦系统的运行方法，其特征在于：包括以下步骤：
⑴通过与引射器入口相连的主蒸汽调节阀对进入发生器的主蒸汽流量进行调节；
⑵通过与同一个引射器入口相连的发生器出口低压蒸汽调节阀对进入发生器的中压蒸汽流量进行调节。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108035776A (zh) * 2017-12-30 2018-05-15 华能国际电力股份有限公司丹东电厂 一种热电解耦系统及运行方法
CN108361086A (zh) * 2018-02-08 2018-08-03 西安交通大学 一种节能热电解耦系统及运行方法
CN108625911A (zh) * 2018-03-29 2018-10-09 东北电力大学 一种提升供热机组电出力调节能力的热力系统
CN208312513U (zh) * 2018-06-19 2019-01-01 中国大唐集团科学技术研究院有限公司西北分公司 一种背压式热电联产机组低负荷供热系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108035776A (zh) * 2017-12-30 2018-05-15 华能国际电力股份有限公司丹东电厂 一种热电解耦系统及运行方法
CN108361086A (zh) * 2018-02-08 2018-08-03 西安交通大学 一种节能热电解耦系统及运行方法
CN108625911A (zh) * 2018-03-29 2018-10-09 东北电力大学 一种提升供热机组电出力调节能力的热力系统
CN208312513U (zh) * 2018-06-19 2019-01-01 中国大唐集团科学技术研究院有限公司西北分公司 一种背压式热电联产机组低负荷供热系统

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