CN205536060U - 一种火电厂低温余热利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种火电厂低温余热利用系统。现有的电厂能源利用效率较低。本实用新型的特点是：包括中压缸、低压缸、供热抽汽管、热网加热器、吸收式热泵、凝汽器、循环水管、冷却塔、一次网回水管、一次网供水管和若干个阀门，供热抽汽管分成与热网加热器连接的抽汽支路A以及与吸收式热泵连接的抽汽支路B，一次网回水管依次与凝汽器的一侧、吸收式热泵、热网加热器和一次网供水管连接，凝汽器的另一侧与循环水管连接，循环水管包括循环水供水管和循环水回水管；一次网回水管在进、出凝汽器的管路上，在进、出吸收式热泵的管路上，在进、出热网加热器的管路上均安装有阀门。本实用新型性能可靠，有利于提高火电厂湿冷机组综合能源利用效率。

Description

一种火电厂低温余热利用系统

技术领域

本实用新型涉及一种火电厂低温余热利用系统，主要适用于热电厂内存在大量余热浪费的湿冷机组，属于热电联产领域。

背景技术

近年来，国家“十二五”规划明确提出了2015年全国单位国内生产总值能耗要比2010年降低16%，单位国内生产总值CO₂排放降低17%等节能减排指标。火力发电厂是主要的用能大户，这就要求各发电企业要采取先进的技术措施，以提高电厂的能源利用效率。

对于火力发电厂，汽轮机的乏汽通常是通过空冷或者水冷方式直接排放掉的，这就造成了巨大的冷端损失。例如300MW亚临界纯凝机组的能量利用率约为38%，其中冷端损失约占45%，采用抽汽供热后机组的能量利用率提升至60%，但是仍有20%的冷凝低温余热被排放掉，这部分热量由于品位低而难以直接利用。目前回收这部分热量利用最多的技术为吸收式热泵技术与低真空供热技术，而低真空供热技术存在“以热定电”的问题，且对机组安全性有较大影响；吸收式热泵技术则存在投资较大、占地面积广等不利因素。若能将两者技术集成，则有利于消除各自的缺点，且突出各自的优点，更有利于回收冷凝低温余热的技术推广。

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，而提供一种设计合理，性能可靠，有利于提高火电厂湿冷机组综合能源利用效率的火电厂低温余热利用系统。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该火电厂低温余热利用系统的结构特点在于：包括中压缸、低压缸、调节阀、供热抽汽管、热网加热器、吸收式热泵、凝汽器、循环水管、冷却塔、一次网回水管、一次网供水管和若干个阀门，所述中压缸和低压缸通过管路连接，所述调节阀安装于中压缸与低压缸之间的管路上，用于调节供热抽汽管的参数，所述供热抽汽管连接于中压缸与低压缸之间的管路上，所述供热抽汽管上安装有阀门，所述供热抽汽管分成抽汽支路A和抽汽支路B，所述抽汽支路A和抽汽支路B分别安装有阀门，抽汽支路A与热网加热器连接，抽汽支路B与吸收式热泵连接，抽汽支路B作为吸收式热泵的驱动热源，一次网回水管依次与凝汽器的一侧、吸收式热泵、热网加热器和一次网供水管连接，所述凝汽器的一侧与一次网回水管连接，形成低真空对外供热，所述凝汽器的另一侧与循环水管连接，循环水管包括循环水供水管和循环水回水管，循环水供水管分两个支路，这两个支路上分别安装有阀门，一个支路与冷却塔连接，另一个支路与吸收式热泵连接，作为低温热源进入吸收式热泵；循环水回水管也分两个支路，这两个支路上分别安装有阀门，一个支路与冷却塔连接，另一个支路与吸收式热泵连接；一次网回水管在进、出凝汽器的管路上均安装有阀门，由凝汽器流出的一次网回水进入吸收式热泵，一次网回水管在进、出吸收式热泵的管路上均安装有阀门，由吸收式热泵流出的一次网回水进入热网加热器，一次网回水管在进、出热网加热器的管路上均安装有阀门，由热网加热器流出的水形成一次网供水对外供热。

作为优选，本实用新型一次网回水管在进、出凝汽器的管路之间设置有旁路A，该旁路A上安装有阀门。由旁路A流出的一次网回水也进入吸收式热泵。

作为优选，本实用新型一次网回水管在进、出吸收式热泵的管路之间设有旁路B，该旁路B上安装有阀门。由旁路B流出的一次网回水也进入热网加热器。

作为优选，本实用新型一次网回水管在进、出热网加热器的管路之间设有旁路C，该旁路C上安装有阀门。由旁路C流出的水也形成一次网供水对外供热。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：（1）设计合理，结构简单，性能可靠，基于系统集成原理，合理设计火电厂低温余热利用技术。（2）机组可以根据实际运行工况，合理选择低温余热利用技术，可以在吸收式热泵技术、低真空供热技术、吸收式热泵与低真空耦合技术三者之间，切换选择。（3）该实用新型既能解决“以热定电”的问题，提高机组的安全可靠性，又能降低吸收式热泵技术存在的投资较大、占地面积广等问题。（4）该实用新型进一步扩大了吸收式热泵技术、低真空供热技术的使用范围，有利于火电厂冷凝低温余热回收利用工程的推广。

凝汽器一侧流体为一次网回水，形成低真空对外供热，凝汽器另一侧流体为循环水，冷却凝汽器内多余的热量。循环水供水管分两支路，一支路进入冷却塔，进行冷却塔的防冻，另一路进入吸收式热泵，作为吸收式热泵的低温热源，循环水进、出冷却塔与吸收式热泵的管路上都装有阀门，用于调节循环水流量的大小。

一次网回水管进、出凝汽器的管路之间设有旁路A，进、出凝汽器的管路与旁路A上分别安装有阀门，用于调节进入凝汽器的流量；由凝汽器与旁路A流出的一次网回水进入吸收式热泵，一次网回水管进、出吸收式热泵的管路之间设有旁路B，进、出吸收式热泵的管路与旁路B上分别安装有阀门，用于调节进入吸收式热泵的流量；由吸收式热泵与旁路B流出的一次网回水进入热网加热器，一次网回水管进、出热网加热器的管路之间设有旁路C，进、出热网加热器的管路与旁路C上分别装有阀门，用于调节进入热网加热器的流量，再由热网加热器与旁路C流出形成一次网供水对外供热。

附图说明

图1是本实用新型实施例中火电厂低温余热利用系统的结构示意图。

图中：1—中压缸；2—低压缸；3—调节阀；4—阀门A；5—供热抽汽；6—抽汽支路A；7—抽汽支路B；8—阀门B；9—阀门C；10—抽汽疏水A；11—抽汽疏水B；12—热网加热器；13—吸收式热泵；14—凝汽器；15—循环水供水；16—循环水回水；17—阀门D；18—阀门E；19—冷却塔；20—阀门F；21—阀门G；22—一次网回水；23—一次网供水；24—阀门H；25—阀门I；26—阀门J；27—旁路A；28—阀门K；29—阀门L；30—阀门M；31—旁路B；32—阀门N；33—阀门P；34—阀门M；35—旁路C。

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1，本实施例中的火电厂低温余热利用系统包括中压缸1、低压缸2、调节阀3、阀门A4、供热抽汽管5、抽汽支路A6、抽汽支路B7、阀门B8、阀门C9、抽汽疏水管A10、抽汽疏水管B11、热网加热器12、吸收式热泵13、凝汽器14、循环水供水管15、循环水回水管16、阀门D17、阀门E18、冷却塔19、阀门F20、阀门G21、一次网回水管22、一次网供水管23、阀门H24、阀门I25、阀门J26、旁路A27、阀门K28、阀门L29、阀门M30、旁路B31、阀门N32、阀门P33、阀门Q34和旁路C35。

本实施例中的中压缸1和低压缸3通过管路连接，调节阀3安装于中压缸1与低压缸2之间的管路上，用于调节供热抽汽管5的参数，供热抽汽管5连接于中压缸1与低压缸2之间的管路上，供热抽汽管5分两个支路，这两个支路分别为抽汽支路A6和抽汽支路B7，抽汽支路A 6与热网加热器12连接，抽汽支路B7与吸收式热泵13连接，抽汽支路B 7作为驱动热源进入吸收式热泵13。阀门A4安装在供热抽汽管5上，阀门B8安装在抽汽支路A6上，阀门C9安装在抽汽支路B7上。抽汽疏水管A10和热网加热器12连接，抽汽疏水管B11和吸收式热泵13连接。

本实施例中的一次网回水管22依次与凝汽器14的一侧、吸收式热泵13、热网加热器12和一次网供水管23连接，凝汽器14的一侧流体为一次网回水，形成低真空对外供热，凝汽器14的另一侧与循环水管连接，凝汽器14的另一侧流体为循环水，循环水管包括循环水供水管15和循环水回水管16，循环水供水管15分两个支路，一个支路与冷却塔19连接，这一个支路上安装有阀门D17；另一个支路与吸收式热泵13连接，这一个支路上安装有阀门G21。循环水回水管16也分两个支路，一个支路与冷却塔19连接，这一个支路上安装有阀门E18；另一个支路与吸收式热泵13连接，这一个支路上安装有阀门F20。

本实施例中的一次网回水管22在进、出凝汽器14的管路之间设有旁路A 27，一次网回水管22进、出凝汽器14的管路上以及旁路A 27上分别安装有阀门H 24、阀门I 25和阀门J 26，由凝汽器14与旁路A 27流出的一次网回水管22进入吸收式热泵13。一次网回水管22在进、出吸收式热泵13的管路之间设有旁路B 31，一次网回水管22进、出吸收式热泵13的管路上以及旁路B 31上分别安装有阀门K 28、阀门L 29、阀门M 30，由吸收式热泵13与旁路B 31流出的一次网回水管22进入热网加热器12。一次网回水管22在进、出热网加热器12的管路之间设有旁路C 35，一次网回水管22进、出热网加热器12的管路上以及旁路C 35上分别装有阀门N 32、阀门P 33和阀门Q 34，一次网回水管22由热网加热器12与旁路C 35流出后形成一次网供水管23对外供热。

本实施例中的火电厂低温余热利用系统可以根据火电机组的实际运行工况，合理选择低温余热利用技术，可在吸收式热泵技术、低真空供热技术、吸收式热泵与低真空耦合技术三者之间，自由切换选择，下面对本实施例中的火电厂低温余热利用系统在不同工况下的运行方式进行介绍。

工况一：开启阀门H 24、阀门I 25、阀门M 30，关闭阀门J 26、阀门K 28、阀门L 29、阀门C 9、阀门F 20、阀门G 21，此时系统为低真空供热方式，调节阀门D 17、阀门E 18的开度，可以调节进入凝汽器14中循环水的流量，而调节阀门J 26的开度，可以调节进入凝汽器14中一次网回水管22的流量；当为供暖初末期时，只需低真空供热，此时关闭阀门A 4、阀门B 8、阀门N 32、阀门P 33，完全开启阀门Q 34，热网加热器12不工作；当为供暖高寒期时，低真空供热不能满足热负荷需求，此时开启阀门A 4、阀门B 8、阀门N 32、阀门P 33，关闭阀门Q 34，一次网回水管22经热网加热器12进一步加热后对外供热，另外调节阀门Q 34、阀门A 4、阀门B 8的开度，可以调节进入热网加热器12中一次网回水管22与供热抽汽管5的流量。

工况二：开启阀门J 26、阀门K 28、阀门L 29、阀门C 9、阀门F 20、阀门G 21，关闭阀门H 24、阀门I 25、阀门M 30，此时系统为吸收式热泵技术供热方式，分别调节阀门D 17、阀门E 18和阀门F 20、阀门G 21的开度，可以分别调节进入凝汽器14和吸收式热泵13中循环水的流量，而调节阀门M 30的开度，可以调节进入吸收式热泵13中一次网回水管22的流量，调节阀门C 9、阀门A 4的开度，可以调节进入吸收式热泵13中供热抽汽管5的流量；当为供暖初末期时，只需吸收式热泵技术进行供热，此时关闭阀门B 8、阀门N 32、阀门P 33，完全开启阀门Q 34，热网加热器12不工作；当为供暖高寒期时，吸收式热泵技术进行供热不能满足热负荷需求，此时开启阀门B 8、阀门N 32、阀门P 33，关闭阀门Q 34，一次网回水管22经热网加热器12进一步加热后对外供热，另外调节阀门Q 34、阀门B 8的开度，可以调节进入热网加热器12中一次网回水管22与供热抽汽管5的流量。

工况三：开启阀门H 24、阀门I 25、阀门K 28、阀门L 29、阀门F 20、阀门G 21、阀门C 9、阀门A 4，关闭阀门J 26、阀门M 30，此时为吸收式热泵与低真空耦合供热方式，另外分别调节阀门J 26、阀门M 30，可以分别调节进入凝汽器14、吸收式热泵13中一次网回水管22的流量，分别调节阀门D 17、阀门E 18和阀门F 20、阀门G 21的开度，可以分别调节进入凝汽器14和吸收式热泵13中循环水的流量，调节阀门C 9、阀门A 4的开度，可以调节进入吸收式热泵13中供热抽汽管5的流量；当为供暖初末期时，只需吸收式热泵与低真空耦合进行供热，此时关闭阀门B 8、阀门N 32、阀门P 33，完全开启阀门Q 34，热网加热器12不工作；当为供暖高寒期时，吸收式热泵与低真空耦合进行供热不能满足热负荷需求，此时开启阀门B 8、阀门N 32、阀门P 33，关闭阀门Q 34，一次网回水管22经热网加热器12进一步加热后对外供热，另外调节阀门Q 34、阀门B 8的开度，可以调节进入热网加热器12中一次网回水管22与供热抽汽管5的流量。

本实施例中的火电厂低温余热利用系统可以结合火电机组的实际运行工况以达到能源综合利用的目的，既能解决“以热定电”的问题，提高机组的安全可靠性，又能降低吸收式热泵技术存在的投资较大、占地面积广等问题，有利于火电厂冷凝低温余热回收利用工程的推广。

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)

1.一种火电厂低温余热利用系统，其特征在于：包括中压缸、低压缸、调节阀、供热抽汽管、热网加热器、吸收式热泵、凝汽器、循环水管、冷却塔、一次网回水管、一次网供水管和若干个阀门，所述中压缸和低压缸通过管路连接，所述调节阀安装于中压缸与低压缸之间的管路上，所述供热抽汽管连接于中压缸与低压缸之间的管路上，所述供热抽汽管上安装有阀门，所述供热抽汽管分成抽汽支路A和抽汽支路B，所述抽汽支路A和抽汽支路B分别安装有阀门，抽汽支路A与热网加热器连接，抽汽支路B与吸收式热泵连接，一次网回水管依次与凝汽器的一侧、吸收式热泵、热网加热器和一次网供水管连接，所述凝汽器的另一侧与循环水管连接，循环水管包括循环水供水管和循环水回水管，循环水供水管分两个支路，一个支路与冷却塔连接，另一个支路与吸收式热泵连接，这两个支路上分别安装有阀门；循环水回水管也分两个支路，一个支路与冷却塔连接，另一个支路与吸收式热泵连接，这两个支路上分别安装有阀门；一次网回水管在进、出凝汽器的管路上均安装有阀门，一次网回水管在进、出吸收式热泵的管路上均安装有阀门，一次网回水管在进、出热网加热器的管路上均安装有阀门。

2.根据权利要求1所述的火电厂低温余热利用系统，其特征在于：一次网回水管在进、出凝汽器的管路之间设置有旁路A，该旁路A上安装有阀门。

3.根据权利要求1所述的火电厂低温余热利用系统，其特征在于：一次网回水管在进、出吸收式热泵的管路之间设有旁路B，该旁路B上安装有阀门。

4.根据权利要求1所述的火电厂低温余热利用系统，其特征在于：一次网回水管在进、出热网加热器的管路之间设有旁路C，该旁路C上安装有阀门。