CN207230694U - 一种工业抽汽梯级利用供热系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种工业抽汽梯级利用供热系统,其包括汽轮机、冷却塔、凝汽器、蒸汽透平压缩式热泵、汽‑水换热器、吸收式热泵和热网首站,从汽轮机的低压缸引出采暖抽气管路进入热网首站加热一次热网水,从汽轮机的中压缸抽气管路引出中压蒸汽进入蒸汽透平压缩式热泵做功,再进入汽‑水换热器和吸收式热泵放热后成为凝结水,吸收式热泵和蒸汽透平压缩式热泵分别连接至循环冷却水管路,放热后流出的循环冷却水进入凝汽器进行循环吸热。本实用新型通过合理利用汽轮机工业抽汽来回收冷端余热,利用蒸汽透平压缩式热泵、汽‑水换热器、吸收式热泵和热网首站实现热网水的梯级加热,提高了能源利用效率。

Description

一种工业抽汽梯级利用供热系统
技术领域
本实用新型属于电厂热电联产机组的节能领域,具体涉及一种工业抽汽梯级利用供热系统。
背景技术
电厂冷端余热泛指凝汽器或空冷岛冷却汽轮机乏汽所带走的热量,均属于低品位热源,直接向环境释放将造成巨大的能源浪费,对其排放环境也会造成负面影响。随着热泵技术的快速发展,特别是热泵大型化技术日趋成熟,使得回收电厂冷端余热用于城市集中供热成为可能。
热泵是一种利用高品位热能作为驱动能源来回收低品位热能以用于供热或升温的设备,被广泛应用于电厂、石油、化工和冶金等领域。在电厂的热功转换过程中不可避免地存在固有的冷源损失,现代发电厂循环热效率为40%-57%。采用热泵回收热电厂的循环水/乏汽冷端低温余热,可以提高电厂的热经济性,具有显著的节能效果。
目前电厂热泵回收冷端余热均采用蒸汽驱动型溴化锂吸收式热泵机组,汽轮机低压缸的采暖抽汽经减温饱和后作为热泵机组的驱动热源。热网水吸收溴化锂吸收式热泵机组的热量后进行厂内热网首站进行二次加热,然后送出至一级热网。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种工业抽汽梯级利用供热系统,其能够利用汽轮机工业抽汽来回收冷端余热。
为达此目的,本实用新型提供一种工业抽汽梯级利用供热系统,其包括汽轮机、冷却塔、凝汽器、蒸汽透平压缩式热泵、汽-水换热器、吸收式热泵和热网首站,从所述汽轮机的低压缸引出低压采暖抽气管路进入所述热网首站加热一次网水,从所述汽轮机的中压缸抽汽管路引出中压抽汽依次进入所述蒸汽透平压缩式热泵做功,再进入所述汽-水换热器和吸收式热泵放热后成为凝结水,所述吸收式热泵和蒸汽透平压缩式热泵分别连接至循环冷却水管路,放热后流出的循环冷却水进入凝汽器进行循环吸热。
进一步地,所述汽轮机排汽进入所述凝汽器,在所述凝汽器中与循环冷却水进行热交换,吸热升温后的循环冷却水进入所述冷却塔进行冷却降温,并循环流入所述凝汽器。
进一步地,所述吸收式热泵和所述蒸汽透平压缩式热泵具有循环冷却水进口和循环冷却水出口,分别通过管路连接至所述凝汽器下游侧的循环冷却水进水管路和所述凝汽器上游侧的循环冷却水出水管路,与所述凝汽器组成闭式循环系统。
进一步地,所述蒸汽透平压缩式热泵具有一次热网回水进口,所述热网首站具有一次热网供水出口,分别连接一次热网回水管路和一次热网供水管路。
进一步地,所述一次热网回水沿着所述一次热网回水管路依次进入所述蒸汽透平压缩式热泵进行第一次加热,再进入所述汽-水换热器进行第二次加热,再进入所述吸收式热泵进行第三次加热,最后进入所述热网首站进行第四次加热后送入一次热网供水管路。
本实用新型通过合理利用汽轮机工业抽汽来回收冷端余热,利用蒸汽透平压缩式热泵、汽-水换热器、吸收式热泵和热网首站实现热网水的梯级加热,从而提高了能源利用效率。
附图说明
图1是本实用新型实施例的一种工业抽汽梯级利用供热系统的原理示意图。
其中,各个附图标记指代的内容如下:
1-汽轮机;2-冷却塔;3-凝汽器;4-蒸汽透平压缩式热泵;5-一次热网回水管路;6-一次热网供水管路;7-采暖抽汽管路;8-中压缸抽汽管路;9-循环冷却水进水管路;10-循环冷却水出水管路;11-汽-水换热器;12-吸收式热泵;13-热网首站。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步描述,应当理解,此处所描述的内容仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
如图1所示,本实用新型实施例中的工业抽汽梯级利用供热系统包括汽轮机1、冷却塔2、凝汽器3及蒸汽透平压缩式热泵4、汽-水换热器11、吸收式热泵12和热网首站13。
汽轮机1为蒸汽式汽轮机,其乏汽排出口与凝汽器3之间通过管路连接。电站锅炉产出的高温蒸汽进入汽轮机1做功后排出乏汽进入凝汽器3,在凝汽器3中与循环冷却水进行热交换后成为凝结水,吸热升温后的循环冷却水进入冷却塔2进行冷却降温,并循环流入所述凝汽器3,从汽轮机1的低压缸引出低压采暖抽气管路7进入所述热网首站13加热一次网水,从汽轮机1的中压缸抽汽管路8引出中压抽汽依次进入所述蒸汽透平压缩式热泵4做功,再进入所述汽-水换热器11和吸收式热泵12放热后成为凝结水,吸收式热泵12和蒸汽透平压缩式热泵4分别连接至循环冷却水管路,放热后流出的循环冷却水进入凝汽器3进行循环吸热。
蒸汽透平压缩式热泵4和吸收式热泵12具有循环冷却水进口和循环冷却水出口,分别通过管路连接至凝汽器3下游侧的循环冷却水进水管路9和凝汽器3上游侧的循环冷却水出水管路10,与凝汽器3组成闭式循环系统。
蒸汽透平压缩式热泵4通过高温高压蒸汽驱动透平机,将蒸汽的热能转变成透平转子旋转的机械能,驱动压缩机运行而实现制热循环。热泵运行的动力来自高压蒸汽,蒸汽在透平机做功后,排汽进入汽-水换热器11,进一步提升供热热水的温度。
本实施例中的吸收式热泵4为溴化锂吸收式热泵。吸收式热泵12是一种利用低品位热源将热量从低温热源向高温热源泵送的循环系统,是回收利用低品位热能的有效装置,具有节约能源、保护环境的双重作用。
另外,蒸汽透平压缩式热泵4具有一次热网回水进口,热网首站13具有一次热网供水出口,分别连接一次热网回水管路5和一次热网供水管路6。一次热网回水5沿着一次热网回水管路依次进入蒸汽透平压缩式热泵4进行第一次加热,再进入汽-水换热器11进行第二次加热,再进入吸收式热泵12进行第三次加热,最后进入热网首站13进行第四次加热后送入一次热网供水管路6。
本实用新型实施例中的工业抽汽梯级利用供热系统通过合理利用汽轮机工业抽汽来回收冷端余热,利用蒸汽透平压缩式热泵、汽-水换热器、吸收式热泵和热网首站实现热网水的梯级加热,从而提高了能源利用效率。
本实用新型中的工业抽汽梯级利用供热系统不限于采用汽轮机的热电厂,也可用于采用燃气蒸汽联合循环机组的热电厂;不限于回收循环冷却水余热的热泵系统,也可用于乏汽等冷端低温热源余热回收的热泵系统。
注意,上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用的技术原理。本领域技术人员会理解,本实用新型不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明,但是本实用新型不仅仅限于以上实施例,在不脱离本实用新型构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (5)

1.一种工业抽汽梯级利用供热系统,其特征在于,包括汽轮机(1)、冷却塔(2)、凝汽器(3)、蒸汽透平压缩式热泵(4)、汽-水换热器(11)、吸收式热泵(12)和热网首站(13),从所述汽轮机(1)的低压缸引出低压采暖抽气管路(7)进入所述热网首站(13)加热一次网水,从所述汽轮机(1)的中压缸抽汽管路(8)引出中压抽汽依次进入所述蒸汽透平压缩式热泵(4)做功,再进入所述汽-水换热器(11)和吸收式热泵(12)放热后成为凝结水,所述吸收式热泵(12)和蒸汽透平压缩式热泵(4)分别连接至循环冷却水管路,放热后流出的循环冷却水进入凝汽器(3)进行循环吸热。
2.根据权利要求1所述的工业抽汽梯级利用供热系统,其特征在于,所述汽轮机(1)排汽进入所述凝汽器(3),在所述凝汽器(3)中与循环冷却水进行热交换,吸热升温后的循环冷却水进入所述冷却塔(2)进行冷却降温,并循环流入所述凝汽器(3)。
3.根据权利要求1所述的工业抽汽梯级利用供热系统,其特征在于,所述吸收式热泵(12)和所述蒸汽透平压缩式热泵(4)具有循环冷却水进口和循环冷却水出口,分别通过管路连接至所述凝汽器(3)下游侧的循环冷却水进水管路(9)和所述凝汽器(3)上游侧的循环冷却水出水管路(10),与所述凝汽器(3)组成闭式循环系统。
4.根据权利要求1所述的工业抽汽梯级利用供热系统,其特征在于,所述蒸汽透平压缩式热泵(4)具有一次热网回水进口,所述热网首站(13)具有一次热网供水出口,分别连接一次热网回水管路(5)和一次热网供水管路(6)。
5.根据权利要求4所述的工业抽汽梯级利用供热系统,其特征在于,所述一次热网回水沿着所述一次热网回水管路(5)依次进入所述蒸汽透平压缩式热泵(4)进行第一次加热,再进入所述汽-水换热器(11)进行第二次加热,再进入所述吸收式热泵(12)进行第三次加热,最后进入所述热网首站(13)进行第四次加热后送入一次所述热网供水管路(6)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113108617A (zh) * 2021-04-08 2021-07-13 上海核工程研究设计院有限公司 一种小型核电站的节水循环冷却系统
CN113587185A (zh) * 2021-07-01 2021-11-02 国核电力规划设计研究院有限公司 一种核电机组的供热系统及供热系统的控制方法

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