CN202868822U - 利用喷射式热泵回收电厂烟气余热的装置 - Google Patents

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Abstract

一种利用喷射式热泵回收电厂烟气余热的装置,属于节能技术领域。利用电厂锅炉尾部已经过脱硝及除尘的烟气作为喷射式热泵的动力源,通过喷射式热泵装置吸收凝汽器冷却循环水中的热量,同时利用热量回收转换,对需要用热的部位放热。该喷射式热泵可以替代部分低压加热器用来提升凝结水的温度;可以为用户供暖或提供生活热水等。喷射式热泵机组安装在地面上便于清洗或维护、充分利用了锅炉尾部烟气的热量和凝汽器冷却循环水中的废热,减少了循环水因蒸发而引起的损失,减少电厂向大气排放的热量。该装置结构简单、设备初投资小、运行时间长、管理维护方便、一次能源利用少、是一种高效节能的余热回收技术。

Description

利用喷射式热泵回收电厂烟气余热的装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种利用喷射式热泵回收电厂烟气余热的装置,是对电厂发电过程中产生的余热的回收和利用的技术,属于节能技术领域。
背景技术
[0002] 热泵是一种以消耗部分高位能源作为补偿条件,把低温热源中的低位热能转化成高位热能的节能装置。利用低温热能(如电厂废弃热),可以大量节约能耗,在我国电力能源比较紧缺的条件下,使用这种机组更有现实意义。采用喷射式热泵回收电厂余热装置,即可以回收利用电厂的废弃热,又可以减少电能等高位能的消耗。
发明内容
[0003] 本实用新型的目的是提出一种利用喷射式热泵回收电厂烟气余热的装置,利用电厂锅炉尾部已经过脱硝及除尘的烟气作为喷射式热泵的动力源,通过喷射式热泵装置吸收凝汽器冷却循环水中的热量,同时利用热量回收转换,对需要用热的部位放热,提升能源的利用。
[0004] 本实用新型采用的技术方案是:一种利用喷射式热泵回收电厂烟气余热的装置,它包括一个汽轮机工作系统、一个冷却循环水系统,它还包括一个喷射式热泵机组,所述汽轮机工作系统采用锅炉、汽轮机和凝汽器依次连接,所述冷却循环水系统采用冷却循环水泵连接蓄水池,所述喷射式热泵机组包含冷凝器、蒸发器和发生器,所述锅炉与汽轮机之间设有工作蒸汽管道;所述凝汽器的出口依次连接凝结水泵、轴封加热器、低压加热器、除氧器、高压加热器和锅炉;所述凝汽器的冷却水出口与蒸发器的冷却水进口之间采用管道连接,蒸发器的冷却水出口与蓄水池之间采用管道连接。
[0005] 所述发生器设置在锅炉的底部。
[0006] 所述锅炉的底部设置一个废气换热器,废气换热器经换热装置连接发生器的加热管道。
[0007] 所述低压加热器与冷凝器之间采用并联连接,轴封加热器的出口与冷凝器的进口之间采用管道连接,冷凝器的出口与除氧器的进口之间采用管道连接。
[0008] 所述喷射式热泵机组主要包括一个冷凝器、储液器、膨胀阀、蒸发器和液泵,它还包括一个发生器和喷射器,所述储液器的出口经管道分别连接膨胀阀和液泵,液泵的出口经发生器连接到喷射器的进口,膨胀阀的出口经蒸发器连接到喷射器的引射口,喷射器的出口经冷凝器连接到储液器。
[0009] 所述喷射式热泵机组采用环保制冷剂作为工作介质,环保制冷剂选自R134a制冷齐U、R141b制冷剂或R236fa制冷剂。
[0010] 采用上述的技术方案,发生器可以直接安置在锅炉的底部,利用锅炉尾部经过脱硝及除尘的烟气直接作为喷射式热泵机组驱动热源;或者发生器也可以安装在外部,利用导热油介质与锅炉尾部经过脱硝及除尘的烟气将热量转换出来,再通过换热装置将热量传给热水或蒸汽作为喷射式热泵机组驱动热源。同时利用喷射式热泵中的蒸发器吸收循环冷却水中所携带的热量,采用喷射式热泵与冷却塔并联方式,这种方式便于根据需要调整循环方式,能够保证循环水供回水温差,满足凝汽器的真空要求。利用热量回收转换,喷射式热泵可以替代部分低压加热器用来提升凝结水的温度;可以为用户供暖或提供生活热水。电气控制采用PLC集中控制。
[0011] 本实用新型的有益效果是:利用电厂锅炉尾部已经过脱硝及除尘的烟气作为喷射式热泵的动力源,通过喷射式热泵装置吸收凝汽器的冷却循环水中的热量,同时利用热量回收转换,对需要用热的部位放热。该喷射式热泵可以替代部分低压加热器用来提升凝结水的温度;可以为用户供暖或提供生活热水等。喷射式热泵机组安装在地面上便于清洗或维护、充分利用了锅炉尾部烟气的热量和凝汽器冷却循环水中的废热,减少了循环水因蒸发而引起的损失,减少电厂向大气排放的热量。该装置结构简单、设备初投资小、运行时间长、管理维护方便、一次能源利用少、是一种高效节能的余热回收技术。
附图说明
[0012] 下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
[0013] 图1是一种利用喷射式热泵回收电厂烟气余热的装置加热凝结水的工作原理图(发生器安置在锅炉的底部)。
[0014] 图2是一种利用喷射式热泵回收电厂烟气余热的装置为用户供暖、供生活热水的工作原理图(发生器安置在锅炉的底部)。
[0015] 图3是一种利用喷射式热泵回收电厂烟气余热的装置加热凝结水的工作原理图(发生器安置在锅炉的外面,通过导热油换热)。
[0016] 图4是一种利用喷射式热泵回收电厂烟气余热的装置为用户供暖、供生活热水的工作原理图(发生器安置在锅炉的外面,通过导热油换热)。
[0017] 图中:1、锅炉,2、汽轮机,3、凝汽器,4、凝结水泵,5、轴封加热器,6、低压加热器,7、除氧器,8、高压加热器,9、喷射式热泵机组,9.1、冷凝器,9. la、高温水,9. lb、低温水,
9. 2、储液器,9. 3、膨胀阀,9. 4、蒸发器,9. 4a、高温流体,9. 4b、低温流体,9. 5、喷射器,9. 5a、进口,9. 5b、引射口,9. 5c、出口,9. 6、液泵,9. 7、发生器,9. 7a、高温蒸汽,9. 7b、低温蒸汽,
10、冷却循环水泵,11、冷却水塔,12、蓄水池,13、换热装置,14、废气换热器。
具体实施方式
[0018] 下面根据附图对实施方案作进一步的说明。
[0019] 图1、2示出了发生器安置在锅炉的底部,利用喷射式热泵回收电厂烟气余热的工作原理图。图3、4示出了发生器安置在锅炉的外部,通过导热油换热,利用喷射式热泵回收电厂烟气余热的工作原理图。
[0020] 图中,利用喷射式热泵回收电厂烟气余热的装置包括一个汽轮机工作系统和一个冷却循环水系统,它还包括一个喷射式热泵机组9。汽轮机工作系统把锅炉1、汽轮机2、凝汽器3、凝结水泵4、轴封加热器5、低压加热器6、除氧器7和高压加热器8依次连接在一起。冷却循环水系统把冷却循环水泵10、冷却水塔11和蓄水池12依次连接在一起。喷射式热泵机组9的发生器9. 7可以直接安置在锅炉I的底部(如图1、2所示),利用锅炉尾部经过脱硝及除尘的烟气直接作为喷射式热泵机组驱动热源;或者发生器9. 7也可以安装在锅炉I的外部(如图3、4所示),通过设置在锅炉I底部的废气换热器14,利用导热油介质与锅炉尾部经过脱硝及除尘的烟气将热量转换出来,再通过换热装置13将热量传给热水或蒸汽作为喷射式热泵机组驱动热源,蒸发器9. 4与冷却循环水系统相连接。当喷射式热泵机组9用于加热凝结水系统时(如图1、3所示),喷射式热泵机组9的冷凝器9.1与汽轮机工作系统连接在一起;当喷射式热泵机组9用于为用户供暖、提供生活热水时(如图2、4所示),喷射式热泵机组9的冷凝器9.1与所需要用热系统连接。锅炉I向汽轮机2供给工作蒸汽。当喷射式热泵机组用于加热凝结水时(如图1、3所示),凝汽器3中的25〜35°C左右凝结水经轴封加热器5后,再进入冷凝器9.1中加热至5(T65°C,然后进入锅炉I的供水管道,其中冷凝器9.1是与低压加热器6并联的,可通过管道上设置的阀件调节工作状态;当喷射式热泵机组用于为用户供暖、提供生活热水时(如图2、4所示),4(T50°C的供暖回水/生活热水进入冷凝器9.1中加热到5(T60°C用于集中供暖/提供生活热水。从凝汽器3排出的25〜35°C冷却水进入蒸发器9. 4冷却至2(T25°C,然后排入蓄水池12 ;蒸发器9. 4是与冷却水塔11并联的,可通过管道上设置的阀件调节工作状态。
[0021] 喷射式热泵机组9的储液器9. 2的出口经管道分别连接膨胀阀9. 3和液泵9. 6,液泵9. 6的出口经发生器9. 7连接到喷射器9. 5的进口 9. 5a,膨胀阀9. 3的出口经蒸发器9. 4连接到喷射器9. 5的引射口 9. 5b,喷射器9. 5的出口 9. 5c经冷凝器9.1连接到储液器9.2。
[0022] 上述的喷射式热泵机组9在运行时,由储液器9. 2供给的液态制冷剂,一路经膨胀阀9. 3进入蒸发器9. 4中,变成低压的制冷剂蒸汽时,吸收高温流体9. 4a的大量热量;另一路在发生器9. 7中受锅炉尾部已经过脱硝及除尘的烟气加热,变成高压的制冷剂蒸汽。高压的制冷剂蒸汽进入喷射器9. 5时,引射低压的制冷剂蒸汽在喷射器9. 5中混合形成中压制冷剂蒸汽,携带大量热量的中压制冷剂蒸汽在冷凝器9.1中冷凝时,释放热量,产生高温水9.1a进入需要用热的部位。同时中压制冷剂蒸汽被液化成液态制冷剂进入储液器9. 2,进行再循环。

Claims (6)

1. 一种利用喷射式热泵回收电厂烟气余热的装置,它包括一个汽轮机工作系统、一个冷却循环水系统,其特征是:它还包括一个喷射式热泵机组(9),所述汽轮机工作系统采用锅炉(I)、汽轮机(2)和凝汽器(3)依次连接,所述冷却循环水系统采用冷却循环水泵(10)连接蓄水池(12),所述喷射式热泵机组(9)包含冷凝器(9.1)、蒸发器(9. 4)和发生器(9. 7),所述锅炉(I)与汽轮机(2)之间设有工作蒸汽管道;所述凝汽器(3)的出口依次连接凝结水泵(4)、轴封加热器(5)、低压加热器(6)、除氧器(7)、高压加热器(8)和锅炉(I);所述凝汽器(3)的冷却水出口与蒸发器(9. 4)的冷却水进口之间采用管道连接,蒸发器(9. 4)的冷却水出口与蓄水池(12)之间采用管道连接。
2.根据权利要求1所述的一种利用喷射式热泵回收电厂烟气余热的装置,其特征是:所述发生器(9. 7)设置在锅炉(I)的底部。
3.根据权利要求1所述的一种利用喷射式热泵回收电厂烟气余热的装置,其特征是:所述锅炉(I)的底部设置一个废气换热器(14),废气换热器(14)经换热装置(13)连接发生器(9. 7)的加热管道。
4.根据权利要求2或3所述的一种利用喷射式热泵回收电厂烟气余热的装置,其特征是:所述低压加热器(6)与冷凝器(9.1)之间采用并联连接,轴封加热器(5)的出口与冷凝器(9.1)的进口之间采用管道连接,冷凝器(9.1)的出口与除氧器(7)的进口之间采用管道连接。
5.根据权利要求1所述的一种利用喷射式热泵回收电厂烟气余热的装置,其特征是:所述喷射式热泵机组(9)主要包括一个冷凝器(9.1)、储液器(9. 2)、膨胀阀(9. 3)、蒸发器(9. 4)和液泵(9. 6 ),它还包括一个发生器(9. 7 )和喷射器(9.5),所述储液器(9. 2 )的出口经管道分别连接膨胀阀(9. 3)和液泵(9. 6),液泵(9. 6)的出口经发生器(9. 7)连接到喷射器(9. 5)的进口(9. 5a),膨胀阀(9. 3)的出口经蒸发器(9. 4)连接到喷射器(9. 5)的引射口(9. 5b),喷射器(9. 5)的出口(9. 5c)经冷凝器(9.1)连接到储液器(9. 2)。
6.根据权利要求3所述的一种利用喷射式热泵回收电厂烟气余热的装置,其特征是:所述喷射式热泵机组(9)采用环保制冷剂作为工作介质,环保制冷剂选自R134a制冷剂、R141b制冷剂或R236fa制冷剂。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104456610A (zh) * 2014-12-02 2015-03-25 代元军 一种蒸汽喷射式热泵循环的烟气余热回收系统
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CN108744930A (zh) * 2018-06-13 2018-11-06 哈尔滨工程大学 一种基于喷射器的高效回收燃气锅炉烟气余热的系统

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