CN202008182U - 热电厂冷却水余热回收节能供热系统 - Google Patents

Abstract

一种热电厂冷却水余热回收节能供热系统，包括换热站E、凝汽器、冷却塔、用户端、水泵和管道系统，凝汽器、换热站E和冷却塔通过管道连接，组成冷却水循环系统。换热站E通过管道连接用户端，组成用户水循环系统。所述管道系统中安装有多个水泵，实现水在管道中的流动。换热站E内设有电驱动热泵。本实用新型在热电厂利用吸收了蒸汽液化时散发的热量的冷却水，将其输送到市区换热站作为低温热源，属于低温输送，热能损耗少，并且输送过程中能够有效的避免高温输送热胀冷缩对管道的损害。

Description

热电厂冷却水余热回收节能供热系统

技术领域

本实用新型涉及热电厂冷却水的余热再利用技术领域，特别是涉及一种热电厂冷却水余热回收节能供热系统。

背景技术

目前社会上的热电厂，都是通过热能加热产生蒸汽，蒸汽推动汽轮机转动切割磁感线来发电。但是热能发电的效率底，大约只有40％，通过汽轮机的蒸汽仍有60％左右的热能没有利用起来，直接通入凝汽器液化把热能散失到环境中。为节约能源、保护环境，利用上述浪费的能源，已经有多个方案，如发明专利“一种热电厂余热回收及热水梯级加热供热方法”(专利号200910090917.4)。原理是利用凝汽器流出水的热量，通过热泵技术将水一级或多级加热，加热至高温(110摄氏度左右)或中温(60-80摄氏度)后，输送到市区换热站，利用输送水的热量通过板式换热器将热网的水加热到合适的温度，以及利用蒸汽直接加热热网中的水。上述发明存在如下缺点：第一、热泵通过蒸汽驱动，需从汽轮机末端取蒸汽，影响发电的效率，风险大；第二、先在热电厂将水加热至高温，再输送到市区换热站，高温水和地温温差大，输送过程热量损耗多，且热胀冷缩对管道及相关设备要求高，投资大且利用率低。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决上述技术的不足，提供一种热电厂冷却水余热回收节能供热系统。本实用新型可以有效的利用热电厂循环冷却水的余热，尤其还可以有效的解决现有技术方案的不足。其主要是将带有余热的热电厂冷却水直接输送到市区换热站，利用热泵技术提取冷却水的热量加热热网中的水；或者在热电厂通过板式换热器吸收冷却水的热量加热输送水，将输送水低温输送至市区换热站，再利用热泵技术提取输送水的热量对热网中的水加热。

本实用新型的技术方案：

一种热电厂冷却水余热回收节能供热系统，包括换热站E、凝汽器、 冷却塔、板式换热器、热泵、用户端、水泵、管道系统和附件，其特征在于：所述换热站E设有出水口M、进水口M、出水口N和进水口N，所述换热站E的进水口M通过管道连接凝汽器，所述换热站E的出水口M通过管道连接冷却塔，所述冷却塔通过管道连接凝汽器，组成冷却水循环系统；所述换热站E的出水口N和进水口N均通过管道连接用户端，组成用户水循环系统；所述管道系统中分别安装有水泵。

进一步的，所述热电厂冷却水余热回收节能供热系统的另一种方案，包括换热站D、换热站E、凝汽器、冷却塔、板式换热器、热泵、用户端、水泵、管道系统和附件，所述换热站D设有出水口A、进水口A、出水口B和进水口B，所述换热站E设有出水口M、进水口M、出水口N和进水口N，所述换热站D的进水口A通过管道连接凝汽器，所述换热站D的出水口A通过管道连接冷却塔，所述冷却塔通过管道连接凝汽器，组成冷却水循环系统；所述换热站D的出水口B通过管道连接换热站E的进水口M，所述换热站D的进水口B通过管道连接换热站E的出水口M，组成输送水循环系统；所述换热站E的出水口N和进水口N均通过管道连接用户端，组成用户水循环系统；所述管道系统中分别安装有水泵。

进一步的，所述换热站D内设有板式换热器。

进一步的，所述换热站E内设有热泵。

进一步的，所述换热站E内的热泵为电驱动。

进一步的，所述换热站E的出水口N和进水口N均通过管道连接用户端。

进一步的，所述换热站E为多个并列建设。

采用上述技术方案，本实用新型的技术效果有：

1、将冷却水直接输送到市区换热站E，通过热泵加热热网中的水；或者在换热站D，通过板式换热器利用冷却水的热量加热出水管道B中的水。实现了热电厂冷却水循环系统余热的有效利用；

2、直接输送到市区换热站E的冷却水的温度为35到45摄氏度；从热电厂换热站D输送到市区换热站E的水，温度在30到40摄氏度。实现了低温输送，热量损耗小；

3、在热电厂不需改动热电厂的蒸汽管道系统，凝汽器流出的冷却水直 接输送到市区换热站；或者只建设一个装有板式换热器的换热站D，冷却水流经换热站D再流回冷却塔，改造工程小，风险小；

4、在市区换热站E通过热泵加热热网中的水，热泵采用电驱动，并且提取了出水管道B输送的水的热量，节能、耗电少。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

附图说明：

附图1为本实用新型实施例1的结构主示图；

附图2为本实用新型实施例2的结构主示图；

附图3为本实用新型实施例3的结构主示图；

附图4为本实用新型实施例4的结构主示图。

其中：1换热站D，11出水口A，12进水口A，13出水口B，14进水口B，2换热站E，21出水口M，22进水口M，23出水口N，24进水口N，3凝汽器，4冷却塔，5板式换热器，6热泵，7用户端，8水泵。

具体实施方式

热电厂是通过高温蒸汽通入汽轮机，推动汽轮机切割磁感线来发电。蒸汽通入汽轮机系统后，通过蒸汽管道流经凝汽器3液化为水，水流回加热系统被加热变成蒸汽再通入汽轮机，形成循环。热电厂冷却水流经凝汽器3，吸收蒸汽液化时放出的热量，带有余热的冷却水在冷却塔4冷却后再流入凝汽器3，形成循环。从凝汽器3流出的冷却水的温度为35到45摄氏度，直接输送到市区换热站E2；或者通过在热电厂建设设有板式换热器5的换热站D1，利用冷却水余热加热输送水至30到40摄氏度，输送到市区内的换热站E2。换热站E2内的热泵6提取输送水的热量加热市区用户端中的水。方案如下：

实施例1：如图1所示，一种热电厂冷却水余热回收节能供热系统，其系统包括换热站E2、凝汽器3、冷却塔4、热泵6、用户端7、水泵8、管道系统和附件。在市区建设一个换热站E2，换热站E2内安装有电驱动的热泵6，换热站E2设有出水口M21、进水口M22、出水口N23和进水口N24。换热站E2的进水口M22通过管道连接凝汽器3，换热站E2的出水口M21通过管道连接冷却塔4，冷却塔4通过管道连接凝汽器3，组成冷却水循环系统。换热站E2的出水口N23和进水口N24均通过管道连接用户端7， 组成用户水循环系统。管道系统中分别安装有水泵8。

热电厂做功后的蒸汽通过蒸汽管道流入凝汽器3中放热液化，冷却水在凝汽器3中吸收蒸汽液化时释放的热量，温度升为35到45摄氏度，输送到换热站E2作为低温热源，换热站E2内设有热泵6，在热泵6的作用下利用所述低温热源的热量加热用户水后，所述作为低温热源的冷却水温度降为5到10摄氏度，从换热站E2流入冷却塔4进一步散热冷却，然后流回凝汽器3，再次吸收蒸汽液化时释放的热量。

用户水在换热站E2加热至50到80摄氏度，输送给用户端7作为供热热源，供热后温度降为40摄氏度左右，从用户端7流回换热站E2，再次加热。

实施例2：实施例1的优点是投资少，但是需要改动热电厂的冷却水循环管道，并且在输送至市区的途中如果出现故障，会影响到热电厂冷却系统。针对这种弊端设计了热电厂冷却水余热回收节能供热系统的第二种方案如下：

如图2所示，区别与实施例1，它还需要在热电厂建设一个换热站D1，换热站D1内安装有板式换热器5，换热站D1设有出水口A11、进水口A12、出水口B13和进水口B14。换热站D1的进水口A12通过管道连接凝汽器3，换热站D1的出水口A11通过管道连接冷却塔4，冷却塔4通过管道连接凝汽器3，组成冷却水循环系统。换热站D1的出水口B13通过管道连接换热站E2的进水口M22，所述换热站D1进水口B14通过管道连接换热站E2的出水口M21，组成输送水循环系统；换热站E2的出水口N23和进水口N24均通过管道连接用户端7，组成用户水循环系统。

热电厂做功后的蒸汽通过蒸汽管道流入凝汽器3中放热液化，冷却水在凝汽器3中吸收蒸汽液化时释放的热量，温度升为35到45摄氏度，输送到换热站D1作为热交换的热源，换热站D1内设有板式换热器5，在板式换热器5作用下利用冷却水的热量加热输送水，热交换后的冷却水降为10到15摄氏度，从换热站D1流入冷却塔4进一步散热冷却，然后流回凝汽器3，再次吸收蒸汽液化时释放的热量。

输送水在换热站D1吸收冷却水的热量后，温度升为30到40摄氏度，输送到换热站E2作为低温热源，换热站E2内设有热泵6，在热泵6的作 用下利用所述低温热源的热量加热用户水后，所述作为低温热源的水温度降为5到10摄氏度，从换热站E2流回换热站D1，再次加热。

与实施例1相同，用户水在换热站E2加热至50到80摄氏度，输送给用户端7作为供热热源，供热后温度降为40摄氏度左右，从用户端7流回换热站E2，再次加热。

实施例3：如图3所示，其和实施例2的区别在于，在市区并联建立了多个装有热泵6的换热站E2，即在每个供热小区或者供热单位均可建立换热站E2。

实施例4：如图4所示，其和实施例1的区别在于，在市区并联建立了多个装有热泵6的换热站E2，即在每个供热小区或者供热单位均可建立换热站E2。

以上四个实施例中，都是通过在管道系统中安装有多个水泵8，来实现水在管道中的流动。

实施例1和4中，从凝汽器3输送到换热站E2的冷却水，其温度为35到45摄氏度。并且实施例2和3中从换热站D1往市区换热站E2输送的水的温度不超过40摄氏度。以此可知本实用新型实现了低温输送。而现有的技术方案都是100摄氏度以上的高温输送或者80摄氏度左右的中温输送，与地温温差大，热损耗大，且热胀冷缩严重，对管道质量要求高，相对现有的技术方案，本实用新型低温输送能够有效的降低输送过程中热量的损耗及管道热胀冷缩的损坏。

本实用新型中的热泵技术是现有技术，以水换热为介质，将低温热源中的热量提取出来，转移该部分热量，进而得到较高品位的热媒的设备。在换热站E2中因为提取了低温热源的热量，将热量用于加热热网中的水，相对单纯用电或其他能源加热水，节省了大量能源。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种热电厂冷却水余热回收节能供热系统，包括换热站E(2)、凝汽器(3)、冷却塔(4)、板式换热器(5)、热泵(6)、用户端(7)、水泵(8)和管道系统，其特征在于：所述换热站E(2)设有出水口M(21)、进水口M(22)、出水口N(23)和进水口N(24)，

所述换热站E(2)的进水口M(22)通过管道连接凝汽器(3)，所述换热站E(2)的出水口M(21)通过管道连接冷却塔(4)，所述冷却塔(4)通过管道连接凝汽器(3)，组成冷却水循环系统；

所述换热站E(2)的出水口N(23)和进水口N(24)均通过管道连接用户端(7)，组成用户水循环系统；

所述管道系统中分别安装有水泵(8)。

2.一种热电厂冷却水余热回收节能供热系统，包括换热站D(1)、换热站E(2)、凝汽器(3)、冷却塔(4)、板式换热器(5)、热泵(6)、用户端(7)、水泵(8)、管道系统和附件，其特征在于：所述换热站D(1)设有出水口A(11)、进水口A(12)、出水口B(13)和进水口B(14)，所述换热站E(2)设有出水口M(21)、进水口M(22)、出水口N(23)和进水口N(24)；

所述换热站D(1)的进水口A(12)通过管道连接凝汽器(3)，所述换热站D(1)的出水口A(11)通过管道连接冷却塔(4)，所述冷却塔(4)通过管道连接凝汽器(3)，组成冷却水循环系统；

所述换热站D(1)的出水口B(13)通过管道连接换热站E(2)的进水口M(22)，所述换热站D(1)的进水口B(14)通过管道连接换热站E(2)的出水口M(21)，组成输送水循环系统；

所述换热站E(2)的出水口N(23)和进水口N(24)均通过管道连接用户端(7)，组成用户水循环系统；

所述管道系统中分别安装有水泵(8)。

3.根据权利要求2所述的热电厂冷却水余热回收节能供热系统，其特征在于：所述换热站D(1)内设有板式换热器(5)。

4.根据权利要求1或2所述的热电厂冷却水余热回收节能供热系统，其特征在于：所述换热站E(2)内设有热泵(6)。

5.根据权利要求1或2所述的热电厂冷却水余热回收节能供热系统，其特征在于：所述换热站E(2)内的热泵(6)为电驱动。

6.根据权利要求1或2所述的热电厂冷却水余热回收节能供热系统，其特征在于：所述换热站E(2)的出水口N(23)和进水口N(24)均通过管道连接用户端(7)。

7.根据权利要求1或2所述的热电厂冷却水余热回收节能供热系统，其特征在于：所述换热站E(2)为多个并列建设。

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