CN202023600U - 高效回收电站汽轮机排汽余热热电联供供热系统 - Google Patents

高效回收电站汽轮机排汽余热热电联供供热系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种高效回收电站汽轮机排汽余热热电联供供热系统，用于回收电站汽轮机排汽余热。包括汽轮机（1）、汽轮机排汽总管（2）、直接空冷凝汽系统（3）、用热场所（4）、热水出水管路系统（5）、吸收式热泵（6-2）和热水回水管路系统（7），将汽轮机（1）排出的汽轮机排汽总管（2）分成三路：一路通过汽轮机排汽进直接空冷凝汽管（8）与直接空冷凝汽系统（3）相连，一路通过汽轮机排汽进回水预热器管（19）与回水预热器（18）相连，另一路通过汽轮机排汽进吸收式热泵蒸发器管（9）与吸收式热泵（6-2）的蒸发器（14）相连。本实用新型高效回收利用电站低品位排汽冷凝热，降低了供热运行成本，提高了能源利用率，也减少了大气热污染。

Description

高效回收电站汽轮机排汽余热热电联供供热系统
技术领域
本实用新型涉及一种回收电站汽轮机排汽余热热电联供供热系统。用于回收电站汽轮机排汽余热。属供热设备技术领域。
背景技术
我国冬季采暖、城市集中供热、生产工艺集中供热等热水管网在很多情况下采用热电厂热电联供集中供热模式。对于直接空冷机组的热电厂，即使在供热工况下，也有大量汽轮机发电后的低品位排汽余热由于无法利用，通过空冷系统排放到大气中，影响能源利用的综合效率。
如图1所示，目前集中供热热水一般采用电厂汽轮机抽取的中压蒸汽（一般为(0.2～1.0)MPa）通过汽水换热器直接加热热水集中供热，汽轮机发电后的低品位排汽余热无法利用。为了有效利用排汽余热，目前还有一种方式如图2所示，采用吸收式热泵技术，通过汽轮机的抽汽（一般为(0.2～1.0)MPa）驱动，直接提取低品位排汽冷凝热，加热集中供热热水，实现汽轮机排汽余热提取，实现节能效益；另有一种方式如图3所示，采用吸收式热泵技术，通过汽轮机的抽汽（一般为0.2～1.0MPa）驱动，汽轮机排汽通过水冷凝汽换热器加热循环水，循环水进入吸收式热泵蒸发器放热，实现汽轮机排汽余热提取，实现节能效益。这两种方式适合供热水回水温度在50℃左右的系统。对于回水温度低于汽轮机排汽冷凝温度的系统，直接采用吸收式热泵技术升温，经济性较差。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种适合范围广、能更多回收电站低品位排汽冷凝热、系统投资和运行成本低的高效回收电站汽轮机排汽余热热电联供供热系统。
本实用新型的目的是这样实现的：一种高效回收电站汽轮机排汽余热热电联供供热系统，包括汽轮机、汽轮机排汽总管、直接空冷凝汽系统、用热场所、热水出水管路系统、吸收式热泵和热水回水管路系统，所述吸收式热泵包括蒸发器、吸收器、发生器和冷凝器，其特点是：将汽轮机排出的汽轮机排汽总管分成三路：一路通过汽轮机排汽进直接空冷凝汽管与直接空冷凝汽系统相连，一路通过汽轮机排汽进回水预热器管与回水预热器相连，另一路通过汽轮机排汽进吸收式热泵蒸发器管与吸收式热泵的蒸发器相连；用热场所回来的低温热水通过热水回水管路系统与回水预热器相连，自回水预热器出来的热水通过回水预热后进吸收式热泵吸收器管与吸收式热泵的吸收器相连，自吸收式热泵的冷凝器出来的高温热水通过热水出水管路系统与用热场所相连。
本实用新型高效回收电站汽轮机排汽余热热电联供供热系统，在所述吸收式热泵热水出口增设一再加热器。
自用热场所回来的低温热水通过热水回水管路系统先进入回水预热器预热，再进入吸收式热泵的吸收器和冷凝器升温，需要热水温度更高时热水还可进入再加热器进一步升温，然后进入供热热水管网至用热场所。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型将吸收式热泵和回水预热器有机的结合使用，通过回水预热器将部分汽轮机排汽冷凝热传递给回水温度较低的供热水，使回水温度升高，再采用吸收式热泵技术，利用汽轮机的抽汽（一般(0.2～1.0)MPa）蒸汽驱动，电站汽轮机排出低压蒸汽直接通过管道进入吸收式热泵蒸发器换热管内冷凝，回收排汽冷凝热，共同为生产工艺和生活提供集中供热热水，汽轮机排汽冷凝热得到双重回收利用，真正提高了热电联供集中供热系统综合能源利用效率。实现节能、减排等经济效益和社会效益。
附图说明
图1为以往通过汽水换热器直接加热热水集中供热系统示意图。
图2为以往采用电厂汽轮机排汽直接进入吸收式热泵回收余热的集中供热系统示意图。
图3为以往电厂汽轮机排汽采用水冷凝汽换热器换热后循环水进入吸收式热泵回收余热的集中供热系统示意图。
图4为本实用新型高效回收电站汽轮机排汽余热热电联供供热系统示意图。
图5为本实用新型带再加热器加热供热水的高效回收电站汽轮机排汽余热热电联供供热系统示意图。
图中：
汽轮机1、汽轮机排汽总管2、直接空冷凝汽系统3、用热场所4、热水出水管路系统5、汽水换热器 6-1、吸收式热泵6-2、热水回水管路系统7、汽轮机排汽进直接空冷凝汽管8、汽轮机排汽进吸收式热泵蒸发器管9、汽轮机排汽进水冷凝汽换热器管10、水冷凝汽换热器11、循环水管路系统12、回水预热后进吸收式热泵吸收器管13、蒸发器14、吸收器15、发生器16、冷凝器17、回水预热器18、汽轮机排汽进回水预热器管19、抽真空系统20、再加热器 21、电站锅炉22。
具体实施方式
方案一：
如图4所示为本实用新型高效回收电站汽轮机排汽余热热电联供供热系统示意图。它是由汽轮机1、汽轮机排汽总管2、直接空冷凝汽系统3、用热场所4、热水出水管路系统5、吸收式热泵6-2、热水回水管路系统7、汽轮机排汽进直接空冷凝汽管8、汽轮机排汽进吸收式热泵蒸发器管9、回水预热后进吸收式热泵吸收器管13、回水预热器18、汽轮机排汽进回水预热器管19、抽真空系统20、及相连接的管路、阀门和控制系统（图中未示出）等构成。所述吸收式热泵6-2由蒸发器14、吸收器15、发生器16和冷凝器17组成。其特点是将汽轮机1排出的汽轮机排汽总管2分成三路，一路通过汽轮机排汽进直接空冷凝汽管8与直接空冷凝汽系统3相连，一路通过汽轮机排汽进回水预热器管19与回水预热器18相连，另一路通过汽轮机排汽进吸收式热泵蒸发器管9与吸收式热泵6-2的蒸发器14相连；用热场所4回来的低温热水通过热水回水管路系统7与回水预热器18相连，自回水预热器18出来的热水通过回水预热后进吸收式热泵吸收器管13与吸收式热泵6-2的吸收器15相连，自吸收式热泵6-2的冷凝器17出来的高温热水通过热水出水管路系统5与用热场所4相连。在供热工况运行时，自用热场所回来的低温热水先进入回水预热器18大量吸收汽轮机排汽冷凝热后升温，再通过回水预热后进吸收式热泵吸收器管13进入吸收式热泵6-2的吸收器15；吸收式热泵6-2用汽轮机抽汽（一般为（0.2～1.0）MPa）的蒸汽作为驱动热源进入发生器16放热。汽轮机排汽通过汽轮机排汽进吸收式热泵蒸发器管9进入吸收式热泵6-2的蒸发器14的换热管内凝结，提取汽轮机排汽冷凝热，通过吸收式热泵系统加热吸收器15和冷凝器17的热水，实现汽轮机排汽余热高效回收利用，为生产工艺和生活提供集中供热热水。无法全部利用的剩余低压蒸汽进入直接空冷凝汽系统3冷却。
在实际供热运行过程中为了更好适应空冷负荷调节和防冻问题，需要考虑在空冷系统的列间设置自动隔离阀，根据汽轮机背压情况、回水预热器和吸收式热泵与空冷器负荷比例情况通过阀门的开关自动调整空冷的有效换热面积，并通过空冷的风机开停和变速自动调节空冷负荷，使之和回水预热器及吸收式热泵冷凝热提取负荷相匹配，保证系统稳定运行。在非供热运行时，回水预热器和吸收式热泵不工作，将系统中的水排放干净，此时汽轮机排汽全部通过直接空冷凝汽系统冷却。
方案二：
如图5所示为带再加热器加热供热水的高效回收电站汽轮机排汽余热热电联供供热系统示意图，在方案一的基础上，吸收式热泵热水出口增设一再加热器21，通过汽轮机抽汽（可和吸收式热泵采用同一压力蒸汽（图示为同一路）也可以采用不同压力）进一步加热提升热泵出口的热水温度。适合于对供热水出水温度要求高的场所，吸收式热泵无法满足最终供热水温度要求，再通过蒸汽直接加热升温。
以上高效回收电站汽轮机排汽余热热电联供供热系统的方案中回水预热器和吸收式热泵及再加热器可以是单套或多套。吸收式热泵可以是单效型吸收式热泵、双效型吸收式热泵或两级型吸收式热泵。

Claims (5)

1.一种高效回收电站汽轮机排汽余热热电联供供热系统，包括汽轮机（1）、汽轮机排汽总管（2）、直接空冷凝汽系统（3）、用热场所（4）、热水出水管路系统（5）、吸收式热泵（6-2）和热水回水管路系统（7），所述吸收式热泵（6-2）包括蒸发器（14）、吸收器（15）、发生器（16）和冷凝器（17），其特征在于：将汽轮机（1）排出的汽轮机排汽总管（2）分成三路：一路通过汽轮机排汽进直接空冷凝汽管（8）与直接空冷凝汽系统（3）相连，一路通过汽轮机排汽进回水预热器管（19）与回水预热器（18）相连，另一路通过汽轮机排汽进吸收式热泵蒸发器管（9）与吸收式热泵（6-2）的蒸发器（14）相连；用热场所（4）回来的低温热水通过热水回水管路系统（7）与回水预热器（18）相连，自回水预热器（18）出来的热水通过回水预热后进吸收式热泵吸收器管（13）与吸收式热泵（6-2）的吸收器（15）相连，自吸收式热泵（6-2）的冷凝器（17）出来的高温热水通过热水出水管路系统（5）与用热场所（4）相连。
2.根据权利要求1所述的一种高效回收电站汽轮机排汽余热热电联供供热系统，其特征在于：在所述吸收式热泵（6-2）热水出口增设一再加热器（21）。
3.根据权利要求1所述的一种高效回收电站汽轮机排汽余热热电联供供热系统，其特征在于：所述回水预热器（18）和/或吸收式热泵（6-2）是单套或多套。
4.根据权利要求2所述的一种高效回收电站汽轮机排汽余热热电联供供热系统，其特征在于：所述再加热器（21）是单套或多套。
5.根据权利要求1~4其中之一所述的一种高效回收电站汽轮机排汽余热热电联供供热系统，其特征在于：所述吸收式热泵（6-2）为单效型吸收式热泵、双效型吸收式热泵或两级型吸收式热泵。
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