CN203717051U - 联合循环低温余热回收装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种联合循环低温余热回收装置。目前典型的燃气蒸汽联合循环热电联产基本供热需要消耗大量汽轮机抽汽，供热成本高。本实用新型包括余热锅炉、汽轮机、发电机、凝汽器、热网换热器、尖峰热水炉和二次热网换热器，其特点在于：还包括吸收式热泵和烟气热网换热器，发电机通过管路连接在汽轮机上，汽轮机通过管路分别连接在余热锅炉、凝汽器和热网换热器上，余热锅炉和凝汽器均通过管路连接在吸收式热泵上，二次热网换热器和吸收式热泵之间通过循环回路管连接，热网换热器连接在循环回路管上，尖峰热水炉和烟气热网换热器分别通过管路连接在循环回路管上。本实用新型的结构设计合理，余热利用率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种低温余热回收装置，尤其是涉及一种联合循环低温余热回收装置。
背景技术
近年来，随着社会发展与科技进步，国家对节能减排的要求日益严格。国家十二五规划纲要明确规定了今后五年“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，化学需氧量、二氧化硫排放量分别减少8%”等目标。火电行业是耗能大户，也是主要污染排放源，这就要求各发电企业积极采用各种节能降耗技术，提高能源综合利用效率。
燃气蒸汽联合循环发电装置具有高效率、低污染及调峰性能好等优点，在当前环境污染日趋严重，传统能源紧张的局势下备受青睐。即使这样，仍有将近20%以上的低温余热通过汽轮机乏汽和余热锅炉排烟浪费掉，使得联合循环的综合能源效率无法进一步提高。
目前典型的燃气蒸汽联合循环热电联产基本供热示意图如图1所示，燃气轮机做功后排出的烟气驱动余热锅炉1产生高压蒸汽，推动汽轮机2做功，通过发电机3输出电能。做功后的乏汽进入凝汽器4内被低温循环水冷凝成凝结水后再回到余热锅炉1内重新进行汽水循环。低温循环水在冷凝器4内吸收的乏汽余热通过冷却塔5放热降温后，再从凝汽器4吸收热量，如此循环。在供暖工况下，来自汽轮机2的中低压抽汽在热网换热器6内加热一次热网回水，再通过二次热网换热器8将热量传给二次网。高寒期时，供热需求增加，尖峰热水炉7启动，对一次热网供水进行尖峰加热后输出至二次网系统。此种方式供热需要消耗大量汽轮机抽汽，尖峰热水炉7若采用燃气，燃气量消耗也很大，这就加大了供热成本。
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，余热利用率高，能够充分回收汽轮机乏汽余热和余热锅炉排烟余热的联合循环低温余热回收装置。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该联合循环低温余热回收装置包括余热锅炉、汽轮机、发电机、凝汽器、热网换热器、尖峰热水炉和二次热网换热器，其结构特点在于：还包括吸收式热泵和烟气热网换热器，所述发电机通过管路连接在汽轮机上，所述汽轮机通过管路分别连接在余热锅炉、凝汽器和热网换热器上，所述余热锅炉和凝汽器均通过管路连接在吸收式热泵上，所述二次热网换热器和吸收式热泵之间通过循环回路管连接，所述热网换热器连接在循环回路管上，所述尖峰热水炉和烟气热网换热器分别通过管路连接在循环回路管上。
作为优选，本实用新型还包括冷却塔，所述冷却塔通过管路连接在凝汽器上。
作为优选，本实用新型所述余热锅炉的数量为一台或两台以上。
作为优选，本实用新型所述余热锅炉为双压系统结构或三压系统结构。
作为优选，本实用新型所述吸收式热泵的数量为一台或两台以上。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：结构设计合理，能够充分回收汽轮机乏汽余热和余热锅炉排烟余热。余热锅炉的低压蒸汽驱动吸收式热泵，回收来自凝汽器的部分或全部低温循环水余热，一次热网回水温度被提升至80℃左右，进入热网换热器再次加热；同时一部分热网回水在经过烟气热网换热器回收余热锅炉的烟气余热后，与热网换热器出来的热网水进行汇合，最终进入尖峰热水炉进行加热。
本实用新型的吸收式热泵在工作时，余热锅炉的低压蒸汽从进入汽轮机做功切换为全部或部分驱动吸收式热泵工作，并且能根据回收余热量大小进行低压蒸汽流量的调节。余热锅炉烟气余热通过烟气热网换热器进行回收，用于加热部分一次热网回水。吸收式热泵装机容量可以根据所回收的低温余热量确定，吸收式热泵的台数为单台或多台。一次热网回水的流量可以根据烟气热网换热器、吸收式热泵所能回收的余热量进行分配和调节，剩余部分直接进入热网换热器加热升温。
本实用新型将吸收式热泵、烟气热网换热器和燃气蒸汽联合循环热电联产机组相结合，充分回收利用系统的低品位余热，解决了现有联合循环低温热源的浪费问题，使得联合循环热电厂的综合能源效率大幅度提高。本实用新型还具有以下优点。
（1）突破了以往从汽轮机采暖抽汽作为热泵驱动热源的思维限制，根据电厂机组实际配置情况，对机组安全性进行充分校核，在不影响机组安全运行前提下，提出采用联合循环中的余热锅炉低压补汽作为吸收式热泵驱动热源的方法，回收汽轮机组低温循环水余热。
（2）余热锅炉低压补汽全部或部分进入吸收式热泵作为驱动热源，这切除了汽轮机的低压补汽，改变了带补汽的小汽机运行方式，降低了汽轮机上下缸温差，改善了汽轮机的运行状况。
（3）采用烟气热网换热器回收余热锅炉排烟余热，加热一次热网水，余热回收效果显著。与吸收式热泵相结合，充分回收了联合循环电厂的低品位余热，大幅提高综合能源利用效率。
附图说明
图1是现有技术中燃气蒸汽联合循环热电联产基本供热的结构示意图。
图2是本实用新型实施例1中联合循环低温余热回收装置的结构示意图。
图3是本实用新型实施例2中联合循环低温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1。
参见图2，本实施例中的联合循环低温余热回收装置包括余热锅炉1、汽轮机2、发电机3、凝汽器4、冷却塔5、热网换热器6、尖峰热水炉7、二次热网换热器8、吸收式热泵9和烟气热网换热器10。
本实施例中的发电机3通过管路连接在汽轮机2上，汽轮机2通过管路分别连接在余热锅炉1、凝汽器4和热网换热器6上，余热锅炉1和凝汽器4均通过管路连接在吸收式热泵9上，二次热网换热器8和吸收式热泵9之间通过循环回路管连接，热网换热器6连接在循环回路管上，尖峰热水炉7和烟气热网换热器10分别通过管路连接在循环回路管上，冷却塔5通过管路连接在凝汽器4上。
本实施例中的余热锅炉1的数量可以为一台或两台以上，余热锅炉1可以为双压系统结构或三压系统结构，这样才有低压蒸汽作为吸收式热泵9的驱动热源。吸收式热泵9的数量可以为一台或两台以上。一次热网回水在各部分的流量可以根据烟气热网换热器10、吸收式热泵9所能回收的余热量进行分配和调节。
本实施例中的余热锅炉1与汽轮机2通过高压蒸汽管道相连，汽轮机2与凝汽器4连接。余热锅炉1的低压蒸汽进入吸收式热泵9的发生器作为驱动热源，汽轮机2的乏汽在凝汽器4内与低温循环水换热，低温循环水吸收余热后一部分进入吸收式热泵9的蒸发器，作为低温加热热源，剩余部分再去冷却塔5降温。
本实施例中的一次热网回水经过热网循环泵升压后，一部分进入吸收式热泵9的吸收器和冷凝器加热升温至80℃左右，并进入热网换热器6再次加热；一部分通过烟气热网换热器10回收余热锅炉1的烟气余热升温，直接作为热网供水输出，剩余未能加热的热网回水与经吸收式热泵9加热后的热网回水合并，进入热网加热器6加热后对外输出。在高寒时期，所有加热后的热网回水则再经燃气热水炉7加热至更高温度，供给厂外热用户。
实施例2。
参见图3，本实施例中的联合循环低温余热回收装置包括余热锅炉1、汽轮机2、发电机3、凝汽器4、热网换热器6、尖峰热水炉7、二次热网换热器8、吸收式热泵9和烟气热网换热器10。
本实施例中的发电机3通过管路连接在汽轮机2上，汽轮机2通过管路分别连接在余热锅炉1、凝汽器4和热网换热器6上，余热锅炉1和凝汽器4均通过管路连接在吸收式热泵9上，二次热网换热器8和吸收式热泵9之间通过循环回路管连接，热网换热器6连接在循环回路管上，尖峰热水炉7和烟气热网换热器10分别通过管路连接在循环回路管上。
本实施例中的余热锅炉1的数量可以为一台或两台以上，余热锅炉1可以为双压系统结构或三压系统结构，这样才有低压蒸汽作为吸收式热泵9的驱动热源。吸收式热泵9的数量可以为一台或两台以上。一次热网回水在各部分的流量可以根据烟气热网换热器10、吸收式热泵9所能回收的余热量进行分配和调节。
本实施例可看作是实施例1的一种变形，与实施例1相比，本实施例的低温循环水余热完全被吸收式热泵9回收，不再上塔冷却。此时一台余热锅炉1的低压蒸汽可能不足以完全回收一台机组循环水余热，需要再并入一台或多台余热锅炉。
本实施例中的余热锅炉1的数量可以为一台或两台以上，余热锅炉1可以为双压系统结构或三压系统结构，这样才有低压蒸汽作为吸收式热泵9的驱动热源。吸收式热泵9的数量可以为一台或两台以上。一次热网回水在各部分的流量可以根据烟气热网换热器10、吸收式热泵9所能回收的余热量进行分配和调节。
本实施例将余热锅炉1的低压蒸汽从去汽轮机2做功切换为驱动吸收式热泵9工作，回收来自凝汽器4的低温循环水余热，加热一次热网回水温度至80℃左右；同时一部分热网回水通过烟气热网换热器10回收余热锅炉1的烟气余热，与热网换热器6加热出来的热网水进行汇合，最终进入尖峰热水炉7。通过在联合循环系统中新增吸收式热泵9和烟气热网换热器10分别回收联合循环中品味较低的汽轮机乏汽和余热锅炉排烟余热用于供暖，这节省了机组供暖期间的天然气消耗，提高了联合循环的综合能源利用率。
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 (4)
1.一种联合循环低温余热回收装置，包括余热锅炉、汽轮机、发电机、凝汽器、热网换热器、尖峰热水炉和二次热网换热器，其特征在于：还包括吸收式热泵和烟气热网换热器，所述发电机通过管路连接在汽轮机上，所述汽轮机通过管路分别连接在余热锅炉、凝汽器和热网换热器上，所述余热锅炉和凝汽器均通过管路连接在吸收式热泵上，所述二次热网换热器和吸收式热泵之间通过循环回路管连接，所述热网换热器连接在循环回路管上，所述尖峰热水炉和烟气热网换热器分别通过管路连接在循环回路管上。
2.根据权利要求1所述的联合循环低温余热回收装置，其特征在于：所述余热锅炉的数量为一台或两台以上。
3.根据权利要求1所述的联合循环低温余热回收装置，其特征在于：所述余热锅炉为双压系统结构或三压系统结构。
4.根据权利要求1所述的联合循环低温余热回收装置，其特征在于：所述吸收式热泵的数量为一台或两台以上。
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