CN202869081U

CN202869081U - 一种回收余热发电系统烟气和冷却水余热的装置

Info

Publication number: CN202869081U
Application number: CN2012204705987U
Authority: CN
Inventors: 梁家鼎; 吴勇; 高琳琳
Original assignee: Zhongneng Dongxun New Energy Science & Technology (dalian) Co Ltd
Current assignee: Zhongneng Dongxun New Energy Science & Technology (dalian) Co Ltd
Priority date: 2012-09-17
Filing date: 2012-09-17
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2022-09-17

Abstract

一种回收余热发电系统烟气和冷却水余热的装置，属于节能技术领域。利用余热发电系统已经提取高品位热能后的烟气作为喷射式热泵的动力源，从汽轮机凝汽器的冷却循环水中吸收一部分热量，与作为驱动热能的烟气热能叠加，用于冷凝水加热、供暖、供生活热水等。喷射式热泵装置充分利用了烟气的低品位热能和凝汽器冷却循环水中的低品位热能；换热过程中始终保证烟气温度高于酸露点温度，避免烟气对烟道和换热器的腐蚀；同时减少了发电过程中的热量损失，提高发电效率，实现热能梯级利用，减少循环水消耗量。该装置结构简单、设备初投资小、运行时间长、管理维护方便、是一种高效节能的余热回收技术。

Description

一种回收余热发电系统烟气和冷却水余热的装置

技术领域

本实用新型涉及一种回收余热发电系统烟气和冷却水余热的装置，是回收余热发电系统中产生的余热的技术，属于节能技术领域。

背景技术

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较高位热能的节能装置。该装置利用余热发电系统中的烟汽，吸收更低品位的循环水热能，大大提高了能源的利用效率。其在实践中具有广泛的应用价值。利用喷射式热泵回收水泥窑、玻璃窑、烧结机等余热发电系统中烟气和循环水低位热能，加热凝结水或供暖或提供生活热水的装置，即可以充分利用余热发电系统中的烟气和低位热能，提高发电效率，实现热能梯级利用，还可以减少循环水消耗量。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种回收余热发电系统烟气和冷却水余热的装置，利用余热发电系统中的余热锅炉尾部的烟气作为喷射式热泵的动力源，从汽轮机凝汽器的冷却循环水中吸收一部分热量，与作为驱动热能的烟气热能叠加，用于冷凝水加热、供暖、供生活热水等。该装置实现了热能的梯级利用，提升了能源综合利用效率。

本实用新型采用的技术方案是：一种回收余热发电系统烟气和冷却水余热的装置，所述的喷射式热泵装置主要包括冷凝器、蒸发器、储液器、膨胀阀、液泵，它还包括喷射器和发生器组。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组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。

所述装置的冷凝器进出口可以与汽轮机凝汽器的出口和加热器入口连接、或与供暖管网回水管路连接、或与生活热水给水管路连接；所述装置的蒸发器与汽轮机凝汽器的冷却水循环系统联连；所述装置的发生器组由烟气换热器与发生器组成，与余热锅炉尾部烟道连接，通过换热提供给装置动力源。换热过程中需要保证烟气温度高于其酸露点温度，避免烟气对烟道和发生器组的腐蚀。

所述装置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。

采用上述的技术方案，利用余热锅炉尾部烟气与发生器组进行换热，作为喷射式热泵装置的驱动热源；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。喷射式热泵可作为旁路系统与冷却塔循环系统连接，并通过热泵装置自带的自动控制系统，控制进入热泵系统的循环水量，保证循环水供回水温差，满足凝汽器的真空度要求。通过从凝汽器冷却循环水吸收的热量，与作为驱动热能的烟气热能叠加，在热泵的冷凝器进行放热，可用于冷凝水加热、供暖、供生活热水等。装置电气控制采用PLC智能控制。

本实用新型的有益效果是：利用余热锅炉尾部的烟气作为喷射式热泵的动力源，从冷却循环水中吸收一部分热量，与作为驱动热能的烟气热能叠加，用于冷凝水加热、供暖、供生活热水等。喷射式热泵装置安装在地面上便于清洗或维护、充分利用了余热锅炉尾部烟气的热量和凝汽器冷却循环水中的废热，减少了发电过程中的热量损失，提高发电效率；减少了循环水冷却过程的蒸发量；减少了余热锅炉烟气向大气排放的热量。该装置结构简单、设备初投资小、运行时间长、管理维护方便、是一种高效节能的余热回收技术。

附图说明

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。

图1是一种利用喷射式热泵回收水泥窑、玻璃窑、烧结机等余热发电系统中烟气和冷却循环水余热能加热凝结水的工作原理图。

图2是一种利用喷射式热泵回收水泥窑、玻璃窑、烧结机等余热发电系统中烟气和冷却循环水余热能为用户供暖、供生活热水的工作原理图。

图中：1、余热锅炉， 2、汽轮机，3、凝汽器，4、凝结水泵，5、加热器，6、除氧器，7、锅炉给水泵，8、发生器组，8a、高温流体，8b、低温流体，9、蒸发器，9a、高温流体，9b、低温流体，10、喷射器，10a、进口，10b、引射口，10c、出口，11、冷凝器，11a、高温水，11b、低温水，12、储液器，13、膨胀阀， 14、液泵，15、冷却循环水泵，16、冷却水塔， 17、蓄水池。

具体实施方式

下面根据附图对实施方案作进一步的说明。

图中，回收余热发电系统烟气和冷却水余热的装置，所述装置的蒸发器与汽轮机凝汽器的冷却水循环系统连接；所述装置的发生器组是由烟气换热器与发生器组成，与余热锅炉尾部烟道连接，通过换热提供给装置动力源。

所述装置用于加热凝结水时（如图1所示），装置的冷凝器11与余热锅炉系统连接，汽轮机凝汽器3中的25~35℃左右凝结水经冷凝器11中加热至40~60℃后，再进入加热器5。其中装置的冷凝器11作为旁路连接于汽轮机凝汽器和凝结水加热器之间，连接管路可设置阀件调节工作状态；当装置用于供暖或供生活热水时（如图2所示），装置的冷凝器11与所需要用热系统连接。此时，20~50℃的供暖回水进入冷凝器11中加热到45~60℃用于集中供暖或供生活用水。从凝汽器3排出的25~35℃冷却水进入蒸发器9冷却至20~25℃，然后排入蓄水池17；装置的蒸发器9作为旁路与冷却水系统连接，可通过连接管道上设置的阀件调节工作状态。

所述装置主要包括冷凝器、蒸发器、储液器、膨胀阀、液泵，还包括喷射器和发生器组。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组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。

所述装置在运行时，由储液器12供给的液态制冷剂，经膨胀阀13进入蒸发器9中，变成低压的制冷剂蒸汽，吸收高温流体9a的大量热量；另一路在发生器组8中受余热锅炉排出的烟气余热加热，变成高压的制冷剂蒸汽。高压制冷剂蒸汽进入喷射器10时，引射低压制冷剂蒸汽在喷射器10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11中冷凝时，释放热量，产生高温水11a用于加热凝结水或供暖或供生活热水。同时中压制冷剂蒸汽被液化成液态制冷剂进入储液器12，进行再循环。

Claims

1.一种回收余热发电系统烟气和冷却水余热的装置，它主要包括一个喷射式热泵装置，其特征是：所述的喷射式热泵装置包括冷凝器（11）、蒸发器（9）、储液器（12）、膨胀阀（13）、液泵（14），还包括喷射器（10）和发生器组（8），所述储液器（12）的出口经管道分别连接膨胀阀（13）和液泵（14），液泵（14）的出口经发生器组（8）连接到喷射器（10）的进口（10a），膨胀阀（13）的出口经蒸发器（9）连接到喷射器（10）的引射口（10b），喷射器（10）的出口（10c）经冷凝器（11）连接到储液器（12）。

2.根据权利要求1所述的一种回收余热发电系统烟气和冷却水余热的装置，其特征是：所述喷射式热泵装置的冷凝器（11）进出口与汽轮机凝汽器的出口和加热器入口连接、或与供暖管网回水管路连接、或与生活热水给水管路连接；所述蒸发器（9）与汽轮机凝汽器（3）的冷却水循环系统连接；所述发生器组（8）由烟气换热器与发生器组成，与余热锅炉尾部烟道连接，通过换热提供给喷射式热泵装置动力源，换热过程中需要保证烟气温度高于其酸露点温度。

3.根据权利要求1所述的一种回收余热发电系统烟气和冷却水余热的装置，其特征是：所述喷射式热泵装置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。