CN205332593U - 利用吸收式热泵以驱动蒸汽回收烟气余热的供热系统 - Google Patents

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郝斯媛
范瑞娟
肖冰
陈文廷
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Abstract

本实用新型提供一种利用吸收式热泵以驱动蒸汽回收烟气余热的供热系统，包括汽机抽汽做功排汽利用热泵系统、烟气余热深度回收系统与热力站，所述汽机抽汽做功排汽利用热泵系统包括螺杆膨胀机、发生器、凝汽器、溶液热交换器、溶液泵、吸收器及冷凝器，所述烟气余热深度回收系统包括直接换热器、加药装置、循环水泵及蒸发器。本实用新型将汽机抽汽做功排汽利用热泵系统、烟气余热深度回收系统与热力站相结合，可减少氧化物和水蒸汽的排放、以及雾霾的产生量，还可以提高热泵机组的热经济性。

Description

利用吸收式热泵以驱动蒸汽回收烟气余热的供热系统
技术领域
本实用新型涉及一种供热系统，尤其是一种利用吸收式热泵以驱动蒸汽回收烟气余热的供热系统。
背景技术
中国火力发电占总发电量的80％左右，火力发电厂是我国主要能源提供者，毫无疑问煤是主要污染来源。大量的含有氮氧化物和水蒸气等成分的烟气排放，使得全国各地的雾霾天气越来越严重。烟气的湿度大也是造成雾霾的重要原因。
另外，国内供热电厂吸收式热泵的驱动热源存在以下问题：用汽机抽汽的过热蒸汽直接驱动吸收式热泵机组，过热蒸汽没有饱和蒸汽效果好，且造成高品位能源消浪费，存在能源利用率低的问题。
发明内容
针对上述问题中存在的不足之处，本实用新型提供一种可减少氧化物和水蒸气的排放、以及雾霾的产生量，还可以提高热泵机组热经济性的利用吸收式热泵以驱动蒸汽回收烟气余热的供热系统。
为实现上述目的，本实用新型提供一种利用吸收式热泵以驱动蒸汽回收烟气余热的供热系统，包括汽机抽汽做功排汽利用热泵系统、烟气余热深度回收系统与热力站(12)，所述汽机抽汽做功排汽利用热泵系统包括螺杆膨胀机(1)、发生器(2)、凝汽器(3)、溶液热交换器(10)、溶液泵(9)、吸收器(7)及冷凝器(8)，所述发生器(2)分别与所述螺杆膨胀机(1)、所述冷凝器(8)、所述凝汽器(3)以及溶液热交换器(10)相连通，所述溶液热交换器(10)依次与所述溶液泵(9)和所述吸收器(7)相连通，所述吸收器(7)还与所述冷凝器(8)相连通，所述吸收器(7)和所述冷凝器(8)分别与所述热力站(12)相连通；
所述烟气余热深度回收系统包括直接换热器(4)、加药装置(5)、循环水泵(11)、及蒸发器(6)，所述直接换热器(4)通过所述循环水泵与所述蒸发器相连通，所述蒸发器还与所述吸收器(7)相连通，所述直接换热器(4)与所述加药装置(5)相连通，所述直接换热器(4)的输入端与输出端分别和高温烟气管路与低温烟气管路相连通。
上述的利用吸收式热泵以驱动蒸汽回收烟气余热的供热系统，其中，所述螺杆膨胀机(1)的输入端与输出端分别和汽机抽汽管器与饱和蒸汽管路相连通，所述发生器(2)通过浓溶液管路和稀溶液管路与所述溶液热交换器(10)相连通，所述发生器(2)还通过疏水管路与所述凝汽器(3)相连通，所述冷凝器(8)通过热风供水管路与所述热力站(12)相连通，所述吸收器(7)通过热网回水管路与所述热力站(12)相连通。
上述的利用吸收式热泵以驱动蒸汽回收烟气余热的供热系统，其中，所述直接换热器(4)的输入端还与电厂循环冷却水管路相连通，其输出端与低温烟气管路相连通，所述直接换热器(4)通过循环管路与所述蒸发器相连通。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
本实用新型将汽机抽汽做功排汽利用热泵系统、烟气余热深度回收系统与热力站相结合，从而具有绿色环保、高效节能、运行可靠等特点；
将汽机抽汽管路输入的过热蒸汽首先经螺杆膨胀机发电，排汽为饱和蒸汽，饱和蒸汽驱动吸收式热泵，提高了热泵机组的热经济性；
通过直接换热器和加药装置，将余热水直接与烟气接触混合，不存在热阻温差影响，达到烟气余热深度回收的目的，同时在内部直接加药，使烟气中90％以上氮氧化物被除掉，可减少氧化物和水蒸气的排放，还可以减少雾霾；
烟气中不断有水蒸气冷凝析出，经水质处理后可以再利用，达到节省水资源的目的。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图。
主要附图标记说明如下：
1-螺杆膨胀机；2-发生器；3-凝汽器；4-直接换热器；5-加药装置；6-蒸发器；7-吸收器；8-及冷凝器；9-溶液泵；10-溶液热交换器；11-循环水泵；12-热力站
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括汽机抽汽做功排汽利用热泵系统、烟气余热深度回收系统与热力站12，汽机抽汽做功排汽利用热泵系统包括螺杆膨胀机1、发生器2、凝汽器3、溶液热交换器10、溶液泵9、吸收器7及冷凝器8，发生器2分别与螺杆膨胀机1、冷凝器8、凝汽器3以及溶液热交换器10相连通，溶液热交换器10依次与溶液泵9和吸收器7相连通，吸收器7还与冷凝器8相连通，吸收器7和冷凝器8分别与热力站12相连通；
烟气余热深度回收系统包括直接换热器4、加药装置5、循环水泵11、及蒸发器6，直接换热器4通过循环水泵与蒸发器相连通，蒸发器还与吸收器7相连通，直接换热器4与加药装置5相连通，直接换热器4的输入端与输出端分别和高温烟气管路与低温烟气管路相连通。
其中，螺杆膨胀机1的输入端与输出端分别和汽机抽汽管器与饱和蒸汽管路相连通，发生器2通过浓溶液管路和稀溶液管路与溶液热交换器10相连通，发生器2还通过疏水管路与凝汽器3相连通，冷凝器8通过热风供水管路与热力站12相连通，吸收器7通过热网回水管路与热力站12相连通。
其中，直接换热器4的输入端还与电厂循环冷却水管路相连通，其输出端与低温烟气管路相连通，直接换热器4通过循环管路与蒸发器相连通。
本实用新型运行时，汽机抽汽管路经过螺杆膨胀机做功发电，蒸汽参数降到饱和蒸汽点，驱动吸收式热泵运转，之后的疏水管路进入凝汽器；排放的烟气进入直接换热器直接与余热循环水接触换热，换热的同时烟气中的水蒸气冷凝析出，循环水升温后经过循环水泵进入蒸发器，释放热量后再回到直接加热器进行下一轮循环，同时释放的热量加热制冷剂并产生冷剂蒸汽，冷剂蒸汽进入吸收器，被来自发生器的浓溶液吸收，并释放热量，从而第一次加热了吸收器传热管中热网水。吸收制冷剂后的稀溶液经溶液热交换器进入发生器，被发生器的高品位驱动热源(饱和蒸汽)加热浓缩后，产生高温的冷剂蒸汽，冷剂蒸汽进入冷凝器释放冷凝热量，第二次加热了流经冷凝器传热管中的热网水，高温冷剂蒸汽自身被热水冷凝成液体，返回蒸发器中进行下一轮的蒸发。浓缩后的溶液经过溶液热交换器输送至吸收器吸收冷剂蒸汽，从而完成热量的转移和整个循环；热网水通过两次加热后进入热力站进行供热，释放热量后变成热网回水回到吸收器，继续下一个循环。
本实用新型将汽机抽汽做功排汽利用热泵系统、烟气余热深度回收系统与热力站相结合，将通过汽机抽汽管路输入的过热蒸汽首先经螺杆膨胀机发电，排汽为饱和蒸汽，饱和蒸汽驱动吸收式热泵，提高了热泵机组的热经济性。同时，设置直接换热器和加药装置，烟气和余热水直接混合，相比传统间壁换热器(两种流体完全隔开)，吸收了70％以上烟气中水蒸气的潜热，换热效果显著。另外，本实用新型将汽机抽汽做功排汽驱动热泵系统、烟气余热深度回收系统、热网站三个系统串联起来，使得整个系统具有绿色环保、高效节能、运行可靠等特点。
以上仅为本实用新型的较佳实施例，对发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims (3)

1.一种利用吸收式热泵以驱动蒸汽回收烟气余热的供热系统，其特征在于，包括汽机抽汽做功排汽利用热泵系统、烟气余热深度回收系统与热力站(12)，所述汽机抽汽做功排汽利用热泵系统包括螺杆膨胀机(1)、发生器(2)、凝汽器(3)、溶液热交换器(10)、溶液泵(9)、吸收器(7)及冷凝器(8)，所述发生器(2)分别与所述螺杆膨胀机(1)、所述冷凝器(8)、所述凝汽器(3)以及溶液热交换器(10)相连通，所述溶液热交换器(10)依次与所述溶液泵(9)和所述吸收器(7)相连通，所述吸收器(7)还与所述冷凝器(8)相连通，所述吸收器(7)和所述冷凝器(8)分别与所述热力站(12)相连通；
所述烟气余热深度回收系统包括直接换热器(4)、加药装置(5)、循环水泵(11)、及蒸发器(6)，所述直接换热器(4)通过所述循环水泵与所述蒸发器相连通，所述蒸发器还与所述吸收器(7)相连通，所述直接换热器(4)与所述加药装置(5)相连通，所述直接换热器(4)的输入端与输出端分别和高温烟气管路与低温烟气管路相连通。
2.根据权利要求1所述的利用吸收式热泵以驱动蒸汽回收烟气余热的供热系统，其特征在于，所述螺杆膨胀机(1)的输入端与输出端分别和汽机抽汽管器与饱和蒸汽管路相连通，所述发生器(2)通过浓溶液管路和稀溶液管路与所述溶液热交换器(10)相连通，所述发生器(2)还通过疏水管路与所述凝汽器(3)相连通，所述冷凝器(8)通过热风供水管路与所述热力站(12)相连通，所述吸收器(7)通过热网回水管路与所述热力站(12)相连通。
3.根据权利要求2所述的利用吸收式热泵以驱动蒸汽回收烟气余热的供热系统，其特征在于，所述直接换热器(4)的输入端还与电厂循环冷却水管路相连通，其输出端与低温烟气管路相连通，所述直接换热器(4)通过循环管路与所述蒸发器相连通。
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