CN203050815U - 一种基于吸收式热泵的电厂余热回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于吸收式热泵的电厂余热回收装置。目前还没有余热回收效率高，有利于提高电厂综合能源利用效率的电厂余热回收装置。本实用新型包括抽凝式汽轮机、凝汽器、低压加热器和高温高压蒸汽管，抽凝式汽轮机连接在高温高压蒸汽管上，凝汽器和抽凝式汽轮机连接，其特点是：还包括吸收式热泵、换热器、热泵驱动热源循环管、循环水管和回热循环管，换热器通过管路与高温高压蒸汽管连接，吸收式热泵和换热器通过热泵驱动热源循环管连接，吸收式热泵和凝汽器之间通过循环水管连接，吸收式热泵和低压加热器之间通过回热循环管连接，凝汽器通过管路和回热循环管连接。本实用新型的余热回收效率高，有利于提高电厂综合能源利用效率。

Description

一种基于吸收式热泵的电厂余热回收装置

技术领域

本实用新型涉及一种电厂余热回收装置，尤其是涉及一种基于吸收式热泵的电厂余热回收装置，回收高参数抽汽在减温减压过程中的余热用于驱动吸收式热泵，中温供热用于加热主凝结水，取代电厂后几级低压加热器，以提高电厂综合能源利用效率，减少汽轮机冷端损失。

背景技术

近年来，随着社会的日益发展与进步，国家对资源节约、环境保护和能源综合利用等方面的要求逐步提高。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》明确提出“单位国内生产总值能源消耗降低16%，单位国内生产总值二氧化碳排放降低17%，主要污染物排放总量显著减少……”的节能减排目标，这就要求各火力发电企业积极采用各种新型节能技术，大力推进节能降耗，提高能源利用效率。

火力发电厂的汽轮机乏汽一般通过开式循环冷却或闭式循环冷却的方式直接排放掉，这形成巨大的冷端损失。一个典型的300MW亚临界纯凝机组能量利用率约为38%，冷端损失约占45%；采用抽汽供热后机组的能量利用率提升至60%，仍有20%的冷凝废热被排放掉，这部分热量的特点是品位低且集中，但难以直接利用。充分回收利用这部分热量，对提高电厂能源利用率、降低机组供电煤耗、增加供热面积，提升企业竞争力等都将起到重大作用。

燃煤电厂一般通过汽轮机再热蒸汽热段、中低压缸连通管打孔抽汽等方式，进行工业抽汽或供暖抽汽。用户所需蒸汽参数难与电厂抽汽完全匹配，因而所抽蒸汽在供给热用户之前，一般会通过减温减压等装置进行调整，使其二次蒸汽参数能达到生产工艺或供暖要求。在减温减压过程中，存在较大的高品位能量损耗，目前无较好的方式对其充分回收。

如图1所示为一个常规回热系统的电厂热力系统示意图。从中低压缸连通管出来的抽汽通过减温减压器3调整温度和压力后，供给热用户。从抽凝式汽轮机1排出的乏汽则在凝汽器2中通过低温循环水（对于空冷系统，则是乏汽直接通过空冷塔进行散热）冷却为凝结水，再通过几级低压加热器内被来自抽凝式汽轮机1的抽汽加热，最终通过除氧器和高压加热器，送入锅炉。

当前已有采用吸收式热泵回收电厂低温余热利用的相关研究和工程应用，热泵驱动热源一般为汽轮机直接抽汽，回收余热主要用于用户采暖需求，这在一定程度上增加了汽轮机发电损失，热泵输出的中温热源在应用上也较为局限。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，性能可靠，余热回收效率高，有利于提高电厂综合能源利用效率的基于吸收式热泵的电厂余热回收装置。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该基于吸收式热泵的电厂余热回收装置包括抽凝式汽轮机、凝汽器、低压加热器和高温高压蒸汽管，所述抽凝式汽轮机连接在高温高压蒸汽管上，所述凝汽器通过管路和抽凝式汽轮机连接，其结构特点在于：还包括吸收式热泵、换热器、热泵驱动热源循环管、循环水管和回热循环管，所述换热器通过管路与高温高压蒸汽管连接，所述吸收式热泵和换热器之间通过热泵驱动热源循环管连接，所述吸收式热泵和凝汽器之间通过循环水管连接，所述吸收式热泵和低压加热器之间通过回热循环管连接，所述凝汽器通过管路和回热循环管连接。

作为优选，本实用新型所述吸收式热泵为单效型吸收式热泵。

作为优选，本实用新型所述吸收式热泵为双效型吸收式热泵。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：结构简单，设计合理，性能可靠，有利于提高电厂综合能源利用效率。回收汽轮机的高参数抽汽在减温减压过程中损耗的热量作为吸收式热泵驱动热源，低温循环水（或乏汽）作为吸收式热泵的低温热源，最终输出中温热源（80℃左右，视驱动热源参数而定），用于加热主凝结水，完全取代或部分取代电厂后几级低压加热器，达到减少汽轮机低压抽汽和冷端损失的目的。

本实用新型主要由抽凝式汽轮机、凝汽器、吸收式热泵、换热器以及与各设备相连接的管路组成，抽凝式汽轮机的供热抽汽来源于汽轮机再热蒸汽热段或中低压缸连通管等，供热抽汽压力为0.6MPa及以上的高参数蒸汽。凝汽器对抽凝式汽轮机排出的乏汽进行冷凝，所吸收的热量通过低温循环水带走。吸收式热泵一般为蒸汽加热型热泵，在本实用新型中，高压抽汽的减温减压废热作为驱动热源，流经凝汽器的部分或全部低温循环水余热作为低温热源。换热器取代原系统中的减温减压装置，将高压抽汽调整至热用户所需要的参数，回收抽汽调整过程中损耗的热量用于加热吸收式热泵发生出来的凝结水，将其加热至吸收式热泵所需的驱动蒸汽参数，如此循环。回热系统中的主凝结水一部分或全部（流量控制通过加装调节阀实现）进入吸收式热泵，经加热后输出80℃左右（具体视驱动热源参数而定）的中温热源，此部分中温热源作为回热系统的外热源输入，以取代部分或全部的低压加热器。

本实用新型充分回收了减温减压过程中浪费的热量，有效地解决了热泵驱动热源的来源问题，同时汽轮机冷端乏汽的余热也得以回收，有效地提高了电厂综合能源利用效率。本实用新型通常只在供暖季运行，非供暖季将关闭汽轮机抽汽、吸收式热泵及相关设备，机组在纯凝工况下运行，本实用新型可与原电厂系统实现快速无缝切换。对于有着常年供热需求的工业抽汽，则不存在这个问题。

附图说明

图1是现有技术中常规的带回热系统的电厂热力系统的结构示意图。

图2是本实用新型实施例中基于吸收式热泵的电厂余热回收装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图2，本实施例中基于吸收式热泵的电厂余热回收装置包括抽凝式汽轮机1、凝汽器2、吸收式热泵4、换热器5、热泵驱动热源循环管6、循环水管7、低压加热器8、回热循环管9和高温高压蒸汽管10，其中，吸收式热泵4为单效型吸收式热泵或双效型吸收式热泵。本实用新型中的吸收式热泵4可以是单套或多套。

本实施例中的抽凝式汽轮机1连接在高温高压蒸汽管10上，凝汽器2通过管路和抽凝式汽轮机1连接，换热器5通过管路与高温高压蒸汽管10连接，吸收式热泵4和换热器5之间通过热泵驱动热源循环管6连接，吸收式热泵4和凝汽器2之间通过循环水管7连接，吸收式热泵4和低压加热器8之间通过回热循环管9连接，凝汽器2通过管路和回热循环管9连接。

使用时，从锅炉来的高温高压蒸汽进入抽凝式汽轮机1膨胀做功，低温乏汽进入凝汽器2，通过低温循环水带走的余热一部分或全部进入吸收式热泵4，作为低温热源。再热蒸汽热段或中低压缸连通管抽出的高参数蒸汽在换热器5中进行减温减压后供给热用户，余热经过回收后作为吸收式热泵4的驱动热源。可以在回热系统中的主凝结水在进入低压加热器8之前，以及在进入吸收式热泵4的管道处分设两个调节阀，便于实现流量控制。吸收式热泵4输出的中温热源可根据回热系统的低压加热器8出口温度情况，从后几级低压加热器8出口加入，以取代部分或全部的低压加热器8。能够有效减少汽轮机抽汽的减温减压热损失和冷端损失，提高电厂综合能源利用效率。

本实施例中的吸收式热泵4可全部回收或部分回收流经凝汽器2的低温循环水的余热。高品位供热抽汽的绝对压力通常为0.6MPa及以上。吸收式热泵4输出的中温热源输入到回热系统的后几级低压加热器出口，具体哪级视加热器出口温度和吸收式热泵4输出的中温热源温度而定。中温热源的温度通常为80℃左右。换热器5能将吸收式热泵4发生出来的凝结水加热至具有一定压力和温度的过热蒸汽。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于吸收式热泵的电厂余热回收装置，包括抽凝式汽轮机、凝汽器、低压加热器和高温高压蒸汽管，所述抽凝式汽轮机连接在高温高压蒸汽管上，所述凝汽器通过管路和抽凝式汽轮机连接，其特征在于：还包括吸收式热泵、换热器、热泵驱动热源循环管、循环水管和回热循环管，所述换热器通过管路与高温高压蒸汽管连接，所述吸收式热泵和换热器之间通过热泵驱动热源循环管连接，所述吸收式热泵和凝汽器之间通过循环水管连接，所述吸收式热泵和低压加热器之间通过回热循环管连接，所述凝汽器通过管路和回热循环管连接。

2.根据权利要求1所述的基于吸收式热泵的电厂余热回收装置，其特征在于：所述吸收式热泵为单效型吸收式热泵。

3.根据权利要求1所述的基于吸收式热泵的电厂余热回收装置，其特征在于：所述吸收式热泵为双效型吸收式热泵。

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