CN202868823U - 一种提取电厂辅机循环水余热的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种提取电厂辅机循环水余热的系统，包括辅机设备冷却器以及通过供水管路和回水管路与所述辅机设备冷却器相连的闭式循环冷却水热交换器，还包括通过机组辅机循环水回水管路和机组辅机循环水供水管路与所述的闭式循环冷却水热交换器相连的辅机循环水系统，以及分别与所述电站辅机循环水系统和闭式循环冷却水热交换器相连的热泵。本实用新型将辅机循环水余热提取转化为可供生产或生活用户多用途使用的热源，减少了热量向环境中的排放，降低了环境热污染和余热资源浪费。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种余热利用的系统，特别是涉及一种提取电厂辅机循环水余热的系统。
背景技术
现有湿冷机组排汽冷却的工艺流程为：
电厂闭式循环冷却水系统的功能是向汽轮机、锅炉、发电机的辅助设备提供冷却水。该系统为一闭式回路，用开式冷却水系统中的水（即辅机循环水）流经闭式热交换器来冷却闭式循环冷却水系统中的冷却水。
对于海边或河湖边的电厂，开式冷却水系统工质为海水或河湖水，经水泵升压、闭式热交换器换热后升温的水再排入至大海或河湖的下游，即辅机循环水为开式排放方式；对于内陆等水资源较为匮乏的地区，开式冷却水为循环系统，经闭式换热器升温后的开式冷却水进入自然通风冷却塔或强制（机力）通风冷却塔冷却，冷却后的水再次进入闭式热交换器循环使用，即辅机循环水为闭式排放方式。
电厂辅机循环水余热直接向大气或海、河、湖排放不仅影响周围环境（如对周围环境造成热污染、使空气湿度增加并伴随着水资源的浪费），更是一种巨大的能量损失。但是该部分能量属于低品位热源，因此比较难于提取和利用，目前电厂辅机循环水余热还没有被利用的实例。
热泵技术尤其是大型热泵技术的日趋成熟和发展，使利用热泵技术进行电厂循环水余热提取成为可能。
电厂闭式循环冷却水系统的功能是向汽轮机、锅炉、发电机的辅助设备提供冷却水。该系统为一闭式回路，经辅机设备冷却器升温后的闭式循环冷却水通过闭式热交换器由辅机循环水冷却。
对于海边或河湖边的电厂，辅机循环水工质为海水或河湖水，辅机循环水为开式排放，经水泵升压、闭式热交换器换热后升温的水再排入至大海或河湖的下游。具体流程为：闭式循环冷却水供水向辅机设备冷却器提供冷却水，升温后的闭式循环冷却水回水在闭式换热器中被取自大海或河湖上游的辅机循环水供水冷却后再次作为闭式循环冷却水供水供辅机设备冷却器使用；在闭式热交换器经过换热后，辅机循环水回水直接排入大海或河湖的下游。
对于内陆等水资源较为匮乏的地区，辅机循环水为循环系统，经闭式换热器升温后的开式冷却水进入自然通风冷却塔、强制（机力）通风冷却塔冷却，冷却后的循环水再次进入闭式循环冷却水热交换器循环使用。具体流程为：闭式循环冷却水供水向辅机设备冷却器提供冷却水，升温后的闭式循环冷却水回水在闭式换热器中被辅机循环水供水冷却后再次作为闭式循环冷却水供水供辅机设备冷却器使用；在闭式换热器经过换热后，辅机循环水回水进入自然通风冷却塔或强制通风冷却塔，经冷却后再次作为辅机循环水供水供闭式换热器循环使用。
在以上技术中，电厂辅机循环水余热直接向大气或海、河、湖排放不仅影响周围环境（如对周围环境造成热污染、使空气湿度增加并伴随着水资源的浪费），更还是一种巨大的能量损失。
实用新型内容
本实用新型的目的是提出一种提取电厂辅机循环水余热的系统,以解决电厂辅机循环水余热排放造成的环境热污染及余热资源浪费问题。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种提取电厂辅机循环水余热的系统，包括辅机设备冷却器以及通过供水管路和回水管路与所述辅机设备冷却器相连的闭式循环冷却水热交换器，还包括通过机组辅机循环水回水管路和机组辅机循环水供水管路与所述的闭式循环冷却水热交换器相连的辅机循环水系统，以及分别与所述电站辅机循环水系统和闭式循环冷却水热交换器相连的热泵。
优选地，所述热泵还设有驱动蒸汽管路和驱动蒸汽凝结水管路。
更优选地，在连接热泵与闭式循环冷却水热交换器之间的热泵余热水供水管路上设有余热水升压泵。
进一步，所述的系统还包括与所述机组辅机循环水回水管路和机组辅机循环水供水管路相连的自然通风冷却塔或强制通风冷却塔。
优选地，所述热泵还通过热用户回水管路和热用户供水管路与热用户相连。
优选地，所述驱动蒸汽管路与驱动热源连接。
更优选地，所述的驱动热源包括汽轮机的蒸汽，或烟气、或锅炉排污水。
优选地，所述热泵由电驱动或机械驱动。
基于上述技术方案，本实用新型的优点是：
本实用新型将辅机循环水余热提取转化为可供生产或生活用户多用途使用的热源，减少了热量向环境中的排放，降低了环境热污染和余热资源浪费；由于热泵的性能系数COP（Coefficient ofPerformance）恒大于1，而传统汽水或水水换热器的换热效率恒小于1，相比之下，在供热量、发电量相同的情况下利用热泵技术提取辅机循环水余热的方案的性能系数可高达1.67，可以降低机组发电煤耗进而降低大气污染物的排放，或者在总能耗相同的情况下可以增加电厂对外供电负荷或增加对外提供热源的能力（如，当以供暖为目的的时候，将大大增强供暖能力和供暖面积）；对于采用强制通风冷却塔的电厂，由于部分或全部辅机循环水不经冷却塔而是经过热泵冷却，还可减少冷却塔风机的电耗从而降低厂用电率同时减少辅机循环水的蒸发损失。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型一种实施例的结构示意图；
图2为本实用新型另一种实施例的结构示意图；
其中，（1）辅机设备冷却器，（2）闭式循环冷却水热交换器，（3）自然通风冷却塔或强制通风冷却塔，（4）热泵，（5）余热水升压泵，（6）驱动蒸汽，（7）驱动蒸汽凝结水，（8）热用户回水，（9）热用户供水，（10）闭式循环冷却水回水，（11）闭式循环冷却水供水，（12）机组辅机循环水回水，（13）机组辅机循环水供水，（14）热泵余热水供水，（15）热泵余热水回水。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
参见图1和图2，其中示出本实用新型的两种优选实施例，本实用新型主要由辅机循环水系统（即余热水系统）、热水系统、蒸汽系统组成，其中辅机循环水系统由辅机设备冷却器1、闭式循环冷却水热交换器2、闭式循环冷却水回水10管路、闭式循环冷却水供水11管路、机组辅机循环水回水12管路、热泵余热水供水14管路、余热水升压泵5、机组辅机循环水供水13管路、热泵余热水回水15管路、热泵4组成；热水系统由热泵4、热用户回水8管路、热用户供水9管路组成；蒸汽系统由热泵4、驱动蒸汽6管路、驱动蒸汽凝结水7管路组成。本实用新型的机组辅机循环水供水13管路连接至闭式循环冷却水热交换器2，将闭式循环冷却水热交换器2出口的部分或全部升温后，机组辅机循环水回水12管路引出作为热泵余热水供水14接至热泵4，如图1和图2所示，且在热泵余热水供水14管路接至热泵4的管路上可以根据需要设置余热水升压泵5；经热泵4提取余热后的辅机循环水以热泵余热水回水15的形式直接或与取自大海、湖、河或冷却塔的辅机循环水混合后作为机组辅机循环水供水13管路去闭式循环冷却水热交换器2；闭式循环冷却水热交换器2的另一端与闭式循环冷却水回水10管路连接；电厂的原低品位抽汽作为驱动蒸汽6管路接至热泵4，热泵4接出的驱动蒸汽凝结水7管路返回至机组的主凝结水系统；热用户回水8管路与热泵4连接，从热泵4另一端接出的热用户供水9管路供外界多用途使用；需要说明的是，当仅有部分机组辅机循环水12作为热泵余热水供水14接至热泵4时，其余的机组辅机循环水回水12接至电厂原有冷却装置（对于开式排放的电厂为大海或河、湖，对于闭式排放的电厂为冷却塔），当全部机组辅机循环水12均作为热泵余热水供水14接至热泵4时，电厂原有的辅机冷却装置即可取消。
图1所示实施例的辅机循环水余热提取系统主要由辅机循环水系统、热水系统、蒸汽系统组成。具体流程如下：机组辅机循环水供水13管路经闭式循环冷却水热交换器2后，温度升高，将闭式循环冷却水热交换器2出口的部分或全部机组辅机循环水回水12引出作为热泵余热水供水14管路接至热泵4（如需要，在该管路上设置余热水升压泵5）。
当提取部分辅机循环水余热时，将辅机循环水分成两路，一路引入至热泵4，另一路排入大海或河、湖，辅机循环水经热泵4提取余热后，热泵余热水回水15管路与取自大海或河、湖的辅机循环水混合后作为机组辅机循环水供水13去闭式循环冷却水热交换器2及闭式循环冷却水回水10管路；热泵4的驱动蒸汽6为电厂的原低品位抽汽，驱动蒸汽凝结水7返回至机组的主凝结水系统；热用户回水8在热泵4内获取余热水及驱动蒸汽热量后温度升高，作为热用户供水9供其使用。
当提取全部辅机循环水余热时，将辅机循环水全部引入至热泵4，热泵余热回水15作为机组辅机循环水供水13直接去闭式热交换器2及闭式循环冷却水回水10管路；其余与提取部分机组辅机循环水的流程相同。
图2所示实施例的辅机循环水余热提取系统主要由辅机循环水系统、热水系统、驱动蒸汽系统、驱动蒸汽凝结水系统组成。具体流程如下：机组辅机循环水供水13经闭式循环冷却水热交换器2后，温度升高，将闭式循环冷却水热交换器2出口的部分或全部机组辅机循环水回水12引出作为热泵余热水供水14接至热泵4（如需要，在该管路上设置余热水升压泵5）。
当提取部分辅机循环水余热时，将辅机循环水分成两路，一路引入至热泵，另一路继续去自然通风冷却塔或强制通风冷却塔3冷却，辅机循环水经热泵4提取余热后，热泵余热水回水15与经冷却塔冷却的辅机循环水混合后作为机组辅机循环水供水13去闭式循环冷却水热交换器2闭式循环冷却水回水10；热泵4的驱动蒸汽6为电厂的原低品位抽汽，驱动蒸汽凝结水7返回至机组的主凝结水系统；热用户回水8在热泵4内获取余热水及驱动蒸汽热量后温度升高，作为热用户供水9供其使用；
当提取全部辅机循环水余热时，将辅机循环水全部引入至热泵，热泵余热回水15作为机组辅机循环水供水13直接去闭式循环冷却水热交换器2闭式循环冷却水回水10；其余与提取部分机组辅机循环水的流程相同。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
Claims (8)
1.一种提取电厂辅机循环水余热的系统，包括辅机设备冷却器（1）以及通过供水管路和回水管路与所述辅机设备冷却器（1）相连的闭式循环冷却水热交换器（2），其特征在于：还包括通过机组辅机循环水回水（12）管路和机组辅机循环水供水（13）管路与所述的闭式循环冷却水热交换器（2）相连的辅机循环水系统，以及分别与所述电厂辅机循环水系统和闭式循环冷却水热交换器（2）相连的热泵（4）。
2.根据权利要求1所述的提取电厂辅机循环水余热的系统，其特征在于：所述热泵（4）还设有驱动蒸汽（6）管路和驱动蒸汽凝结水（7）管路。
3.根据权利要求2所述的提取电厂辅机循环水余热的系统，其特征在于：在连接热泵（4）与闭式循环冷却水热交换器（2）之间的热泵余热水供水（14）管路上设有余热水升压泵（5）。
4.根据权利要求3所述的提取电厂辅机循环水余热的系统，其特征在于：所述的系统还包括与所述机组辅机循环水回水（12）管路和机组辅机循环水供水（13）管路相连的自然通风冷却塔或强制通风冷却塔（3）。
5.根据权利要求2所述的提取电厂辅机循环水余热的系统，其特征在于：所述热泵（4）还通过热用户回水（8）管路和热用户供水（9）管路与热用户相连。
6.根据权利要求2所述的提取电厂辅机循环水余热的系统，其特征在于：所述驱动蒸汽（6）管路与驱动热源连接。
7.根据权利要求6所述的提取电厂辅机循环水余热的系统，其特征在于：所述的驱动热源包括汽轮机的蒸汽，或烟气、或锅炉排污水。
8.根据权利要求1所述的提取电厂辅机循环水余热的系统，其特征在于：所述热泵（4）由电驱动或机械驱动。
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