CN112762637B - 一种利用辅助蒸汽驱动的吸收式热泵余热回收装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种辅助蒸汽驱动的吸收式热泵余热回收装置及方法，包括辅汽联箱、吸收式热泵发生器、吸收式热泵吸收器、吸收式热泵蒸发器、吸收式热泵冷凝器、溶液热交换器、管壳式换热器、凝汽器、润滑油冷油器、密封油冷油器，本发明采用辅助蒸汽作为驱动热源，对润滑油及密封油系统回油余热进行回收，将获得的热量用来加热生水系统，机组具有较高的经济性。

Description

一种利用辅助蒸汽驱动的吸收式热泵余热回收装置及方法
技术领域
本发明涉及电厂余热回收利用技术领域，特别涉及一种利用辅助蒸汽驱动的吸收式热泵余热回收装置及方法。
背景技术
润滑油系统向汽轮机、发电机、汽机轴承、盘车装置等润滑冷却部件提供流量充足稳定、压力和温度适当的润滑油，吸收各部件产生的热量，使得各部件在允许的温度范围内工作，保证机组安全可靠地运行。密封油系统向密封瓦提供稳定的压力油源，一方面防止发电机内的压力气体沿转轴逸出，另一方面润滑冷却密封瓦。润滑油和密封油回油携带的热量通过闭式水系统进行冷却，造成这部分热量白白损失。如何利用低品位热源的热量，是电厂进行余热利用、提高效率的一个重要课题。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种利用辅助蒸汽驱动的吸收式热泵余热回收装置及方法，采用辅助蒸汽作为驱动热源，对润滑油和密封油回油余热进行回收，将热量传递给生水加热系统，机组经济性较高。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种利用辅助蒸汽驱动的吸收式热泵余热回收装置，包括辅助蒸汽管道1，辅助蒸汽管道1的出口与吸收式热泵发生器2的驱动热源入口相连通，吸收式热泵发生器2的驱动热源出口与管壳式换热器7的驱动热源入口相连通，管壳式换热器7的驱动热源出口通过疏水管道与凝汽器8的入口相连通；
所述吸收式热泵发生器2的蒸汽出口与吸收式热泵冷凝器5的蒸汽入口相连，吸收式热泵冷凝器5的蒸汽出口与吸收式热泵蒸发器4的蒸汽入口相连，吸收式热泵蒸发器4的蒸汽出口与吸收式热泵吸收器3的蒸汽入口相连，吸收式热泵吸收器3的蒸汽出口与吸收式热泵发生器2的蒸汽入口相连；
所述吸收式热泵吸收器3的循环工质出口与吸收式热泵发生器2的循环工质入口相连，吸收式热泵发生器2的循环工质出口与吸收式热泵吸收器3的循环工质入口相连，两条管路间通过溶液换热器6进行热量交换；
所述吸收式热泵吸收器3上设置生水入口，生水由生水入口进入，吸收式热泵吸收器3生水出口与吸收式热泵冷凝器5生水入口相连，吸收式热泵冷凝器5生水出口与管壳式换热器7生水入口相连，管壳式换热器7生水出口送至化学水处理车间。
所述吸收式热泵蒸发器4的热源水入口连接润滑油冷油器9的水出口，润滑油冷油器9的入口与闭式水供水母管相连，所述吸收式热泵蒸发器4的热源水入口连接密封油冷油器10的水出口，所述密封油冷油器10的水入口与闭式水供水母管相连，吸收式热泵蒸发器4的热源水出口与闭式水回水管道相连。
所述闭式水进水管路上设置进水截止阀17，闭式水回水管路上设置回水截止阀18；闭式水进水管道与闭式水回水管道通过旁路调节阀19连接；疏水管道上设置疏水调节阀20。
所述吸收式热泵冷凝器5的蒸汽出口通过节流阀16与吸收式热泵蒸发器4的蒸汽入口相连；吸收式热泵吸收器3的循环工质出口与吸收式热泵发生器2的循环工质入口之间有溶液泵15，吸收式热泵发生器2的循环工质出口通过溶液阀14与吸收式热泵吸收器3的循环工质入口相连。
所述辅汽联箱1与吸收式热泵发生器2之间通过进气调阀11相连。
所述辅汽联箱1与管壳式换热器7之间通过换热器热源进气调节阀21连通，生水旁路与管壳式换热器7间有生水旁路调节阀22，生水旁路与管壳式换热器生水出口之间通过换热器生水旁路调节阀23连通。
一种利用辅助蒸汽驱动的吸收式热泵余热回收装置的运行方法，包括以下步骤；
a.在机组启动阶段，先投入闭式水及生水系统运行，此时闭式水进水截止阀17关闭，闭式水旁路调节阀19开启，生水进水调节阀12关闭，生水旁路调节阀22开启，换热器生水旁路调节阀23开启；
b.当机组负荷升高，润滑油和密封油回油温度明显升高后，关闭闭式水旁路调节阀19，开启闭式水进水截止阀17和闭式水出水截止阀18，关闭生水旁路调节阀22和换热器生水旁路调节阀23，开启生水进水调节阀12；开启发生器进汽调节阀11，驱动蒸汽进入吸收式热泵发生器中，吸收式热泵系统进入工作状态；
c.在系统发生紧急事故状态下，关闭发生器进汽调节阀11，关闭生水进水调节阀12和闭式水进水截止阀17，完成吸收式热泵系统的停运工作；
d.在检修状态下，通过发生器进汽调节阀11和疏水调节阀20对驱动热源系统进行隔离；通过闭式进水截止阀17及闭式水回水截止阀18完成闭式水系统的隔离；通过生水进水调节阀12及生水出水截止阀13完成生水系统的隔离；此时如果生水需要加热，开启换热器热源进气调节阀21，开启生水旁路调节阀22，关闭换热器生水旁路调节阀23，即可通过管壳式换热器7对生水进行加热。
本发明的有益效果：
本发明在具体操作时，采用辅助蒸汽驱动吸收式热泵，对润滑油和密封油余热进行回收，将获得的热量送至生水加热系统对生水进行一次加热，辅助蒸汽放热后的高温饱和水在管壳式换热器中对生水进行二次加热，实现润滑油和密封油余热的回收利用，节省了电厂的燃料消耗量，机组的经济性和环保性显著提高。
闭式水系统的一部分热量用于加热生水，降低了开式水系统的散热负荷，循环水的回水温度下降，冷却塔冷却时水的蒸发损失和飘散损失降低，节省水耗。
系统的控制方法不仅考虑了机组正常启动时系统的投运步骤和控制策略，而且提供了机组事故状态和检修状态下系统的控制策略。系统控制方式灵活简单、易于操作、尤其是事故工况下第一时间可以介入运行。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，1为辅汽联箱、2为吸收式热泵发生器、3为吸收式热泵吸收器、4为吸收式热泵蒸发器、5为吸收式热泵冷凝器、6为溶液热交换器、7为管壳式换热器、8为凝汽器、9为润滑油冷油器、10为密封油冷油器、11为辅汽进气调节阀、12为生水进水调节阀、13为生水出水调节阀、14为循环工质调节阀、15为溶液泵、16为节流阀、17为闭式水进水截止阀、18为闭式水出水截止阀、19为闭式水旁路调节阀、20为疏水调节阀，21为换热器热源进气调节阀，22为生水旁路调节阀，23为换热器生水旁路调节阀。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
参考图1，本发明所述的辅助蒸汽驱动的吸收式热泵余热回收装置包括辅汽联箱1、吸收式热泵发生器2、吸收式热泵吸收器3、吸收式热泵蒸发器4、吸收式热泵冷凝器5、溶液热交换器6、管壳式换热器7、凝汽器8、润滑油冷油器9、密封油冷油器10；辅助蒸汽管道1的出口与吸收式热泵发生器2的驱动热源入口相连通，吸收式热泵发生器2的驱动热源出口与管壳式换热器7的驱动热源入口相连通，管壳式换热器7的驱动热源出口通过疏水管道与凝汽器8的入口相连通；吸收式热泵发生器2的蒸汽出口与吸收式热泵冷凝器5的蒸汽入口相连，吸收式热泵冷凝器5的蒸汽出口与吸收式热泵蒸发器4的蒸汽入口相连，吸收式热泵蒸发器4的蒸汽出口与吸收式热泵吸收器3的蒸汽入口相连，吸收式热泵吸收器3的蒸汽出口与吸收式热泵发生器2的蒸汽入口相连；吸收式热泵吸收器3的循环工质出口与吸收式热泵发生器2的循环工质入口相连，吸收式热泵发生器2的循环工质出口与吸收式热泵吸收器3的循环工质入口相连，两条管路间通过溶液换热器6进行热量交换；生水由吸收式热泵吸收器3生水入口进入，吸收式热泵吸收器3生水出口与吸收式热泵冷凝器5生水入口相连，吸收式热泵冷凝器5生水出口与管壳式换热器7生水入口相连，管壳式换热器7生水出口送至化学水处理车间；
润滑油冷油器9的入口与闭式水供水母管相连，润滑油冷油器9的水出口与吸收式热泵蒸发器4的热源水入口相连，密封油冷油器10的水入口与闭式水供水母管相连，密封油冷油器10的水出口与吸收式热泵蒸发器4的热源水入口相连，吸收式热泵蒸发器4的热源水出口与闭式水回水管道相连；
辅汽联箱1与管壳式换热器7之间通过换热器热源进气调节阀21连通，生水旁路与管壳式换热器7间有生水旁路调节阀22，生水旁路与管壳式换热器生水出口之间通过换热器生水旁路调节阀23连通；
辅汽联箱1与吸收式热泵发生器之2间通过进气调阀11相连；吸收式热泵冷凝器5的蒸汽出口通过节流阀16与吸收式热泵蒸发器4的蒸汽入口相连；吸收式热泵吸收器3的循环工质出口与吸收式热泵发生器2的循环工质入口之间有溶液泵15，吸收式热泵发生器2的循环工质出口通过溶液阀14与吸收式热泵吸收器3的循环工质入口相连；闭式水进水管路上设置进水截止阀17，闭式水回水管路上设置回水截止阀18；闭式水进水管道与闭式水回水管道通过旁路调节阀19连接；疏水管道上设置疏水调节阀20。
本发明所述的辅助蒸汽驱动的吸收式热泵余热回收方法包括以下步骤：
a.在机组启动阶段，先投入闭式水及生水系统运行，此时闭式水进水截止阀17关闭，闭式水旁路调节阀19开启，生水进水调节阀12关闭，生水旁路调节阀22开启，换热器生水旁路调节阀23开启。
b.当机组负荷升高，润滑油和密封油回油温度明显升高后，关闭闭式水旁路调节阀19，开启闭式水进水截止阀17和闭式水出水截止阀18，关闭生水旁路调节阀22和换热器生水旁路调节阀23，开启生水进水调节阀12；开启发生器进汽调节阀11，驱动蒸汽进入吸收式热泵发生器中，吸收式热泵系统进入工作状态。
c.在系统发生紧急事故状态下，关闭发生器进汽调节阀11，关闭生水进水调节阀12和闭式水进水截止阀17，完成吸收式热泵系统的停运工作。
d.在检修状态下，通过发生器进汽调节阀11和疏水调节阀20对驱动热源系统进行隔离；通过闭式进水截止阀17及闭式水回水截止阀18完成闭式水系统的隔离；通过生水进水调节阀12及生水出水截止阀13完成生水系统的隔离。此时如果生水需要加热，开启换热器热源进气调节阀21，开启生水旁路调节阀22，关闭换热器生水旁路调节阀23，即可通过管壳式换热器7对生水进行加热。
本发明既可用于新建机组,也可用于现有机组改造，通过改变辅汽流量及闭式水流量，在机组负荷变化或环境温度改变时均可稳定运行。

Claims (3)

1.一种利用辅助蒸汽驱动的吸收式热泵余热回收装置，其特征在于，包括辅汽联箱（1），辅汽联箱（1）的出口与吸收式热泵发生器（2）的驱动热源入口相连通，吸收式热泵发生器（2）的驱动热源出口与管壳式换热器（7）的驱动热源入口相连通，管壳式换热器（7）的驱动热源出口通过疏水管道与凝汽器（8）的入口相连通；
所述吸收式热泵发生器（2）的蒸汽出口与吸收式热泵冷凝器（5）的蒸汽入口相连，吸收式热泵冷凝器（5）的蒸汽出口与吸收式热泵蒸发器（4）的蒸汽入口相连，吸收式热泵蒸发器（4）的蒸汽出口与吸收式热泵吸收器（3）的蒸汽入口相连；
所述吸收式热泵吸收器（3）的循环工质出口与吸收式热泵发生器（2）的循环工质入口相连，吸收式热泵发生器（2）的循环工质出口与吸收式热泵吸收器（3）的循环工质入口相连，两条管路间通过溶液换热器（6）进行热量交换；
所述吸收式热泵吸收器（3）上设置生水入口，生水由生水入口进入，吸收式热泵吸收器（3）生水出口与吸收式热泵冷凝器（5）生水入口相连，吸收式热泵冷凝器（5）生水出口与管壳式换热器（7）生水入口相连，管壳式换热器（7）生水出口送至化学水处理车间；
所述吸收式热泵蒸发器（4）的热源水入口连接润滑油冷油器（9）的水出口，润滑油冷油器（9）的入口与闭式水供水母管相连，所述吸收式热泵蒸发器（4）的热源水入口连接密封油冷油器（10）的水出口，所述密封油冷油器（10）的水入口与闭式水供水母管相连，吸收式热泵蒸发器（4）的热源水出口与闭式水回水管道相连；
所述闭式水进水管路上设置进水截止阀（17），闭式水回水管路上设置回水截止阀（18）；闭式水进水管道与闭式水回水管道通过旁路调节阀（19）连接；疏水管道上设置疏水调节阀（20）；
所述辅汽联箱（1）与吸收式热泵发生器（2）之间通过进气调阀（11）相连；
所述辅汽联箱（1）与管壳式换热器（7）之间通过换热器热源进气调节阀（21）连通，生水旁路与管壳式换热器（7）间有生水旁路调节阀（22），生水旁路与管壳式换热器生水出口之间通过换热器生水旁路调节阀（23）连通。
2.根据权利要求1所述的一种利用辅助蒸汽驱动的吸收式热泵余热回收装置，其特征在于，所述吸收式热泵冷凝器（5）的蒸汽出口通过节流阀（16）与吸收式热泵蒸发器（4）的蒸汽入口相连；吸收式热泵吸收器（3）的循环工质出口与吸收式热泵发生器（2）的循环工质入口之间有溶液泵（15），吸收式热泵发生器（2）的循环工质出口通过溶液阀（14）与吸收式热泵吸收器（3）的循环工质入口相连。
3.基于权利要求1所述的一种利用辅助蒸汽驱动的吸收式热泵余热回收装置的运行方法，其特征在于，包括以下步骤；
a.在机组启动阶段，先投入闭式水及生水系统运行，此时闭式水进水截止阀（17）关闭，闭式水旁路调节阀（19）开启，生水进水调节阀（12）关闭，生水旁路调节阀（22）开启，换热器生水旁路调节阀（23）开启；
b.当机组负荷升高，润滑油和密封油回油温度明显升高后，关闭闭式水旁路调节阀（19），开启闭式水进水截止阀（17）和闭式水出水截止阀（18），关闭生水旁路调节阀（22）和换热器生水旁路调节阀（23），开启生水进水调节阀（12）；开启发生器进汽调节阀（11），驱动蒸汽进入吸收式热泵发生器中，吸收式热泵系统进入工作状态；
c.在系统发生紧急事故状态下，关闭发生器进汽调节阀（11），关闭生水进水调节阀（12）和闭式水进水截止阀（17），完成吸收式热泵系统的停运工作；
d.在检修状态下，通过发生器进汽调节阀（11）和疏水调节阀（20）对驱动热源系统进行隔离；通过闭式进水截止阀（17）及闭式水回水截止阀（18）完成闭式水系统的隔离；通过生水进水调节阀（12）及生水出水截止阀（13）完成生水系统的隔离；此时如果生水需要加热，开启换热器热源进气调节阀（21），开启生水旁路调节阀（22），关闭换热器生水旁路调节阀（23），即可通过管壳式换热器（7）对生水进行加热。
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