CN213955402U - 一种多级多流程吸收式热泵循环水余热回收系统 - Google Patents
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Abstract
一种多级多流程吸收式热泵循环水余热回收系统，它涉及热泵余热回收系统技术领域。本实用新型解决了现有吸收式热泵存在无法适应低压驱动热源工况的问题。本实用新型的热泵发生器、热泵冷凝器、热泵吸收器和热泵蒸发器均由若干级换热器组成，所述若干级换热器串联和/或并联布置；汽轮机抽汽出口与热泵发生器入口连通，热泵发生器出口与凝汽器疏水入口连通；热泵蒸发器入口与凝汽器循环水出口连通，热泵蒸发器出口与凝汽器循环水入口连通；汽轮机排气口与凝汽器排气入口连通，热泵冷凝器出口与热用户入口连通；热泵吸收器入口与热用户出口连通，热泵吸收器出口与热泵冷凝器入口连通。本实用新型用于小功率的供热机组进行循环水余热回收。
Description
技术领域
本实用新型涉及热泵余热回收系统技术领域，具体涉及一种多级多流程吸收式热泵循环水余热回收系统。
背景技术
由热力学的原理可知，在热能向机械能转化的循环过程中必然存在着大量的冷端损失。对于国内众多火力发电厂来说，冷端损失就是通过循环冷却水排放到环境之中的热量。虽然冷端损失的能量巨大，但由于冷端损失排放掉的能量属于低品质的热能，一般温度只有20-30℃，接近于环境温度，因此很难被直接利用。但是，如果通过热泵将这部分低品位热能的品质提升，则可以根据最终热能品质的高低，将其应用在居民供暖、工业用热等各个领域，实现冷端余热的变废为宝。火力发电厂为抽汽回热式机组，提取蒸汽非常方便，因此以蒸汽为驱动热源的吸收式热泵自然成为进行冷端余热回收的首选设备。对于兼具供暖功能的热电联产机组，利用其采暖抽汽即可驱动吸收式热泵来回收循环水的余热。
根据供暖热网水的温度要求，吸收式热泵需要的驱动蒸汽压力通常在0.4-0.8Mpa之间，大型热电联产的抽凝式发电机组的抽汽压力通常能够和上述压力要求相匹配。但是对于一些小功率的供热机组来说，通常采暖抽汽压力相对较低，无法满足普通吸收式热泵所需要的驱动蒸汽压力要求。而这样的小功率机组在生物质发电以及新能源发电领域还广泛存在，因此亟需开发出与之相匹配的新型吸收式热泵系统。
综上所述，现有吸收式热泵存在无法适应低压驱动热源工况的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决现有吸收式热泵存在无法适应低压驱动热源工况的问题，进而提供一种多级多流程吸收式热泵循环水余热回收系统。
本实用新型的技术方案是：
一种多级多流程吸收式热泵循环水余热回收系统，它包括汽轮机1、热泵、热用户4和凝汽器7；热泵包括热泵发生器2、热泵冷凝器3、热泵吸收器5和热泵蒸发器6；热泵发生器2、热泵冷凝器3、热泵吸收器5和热泵蒸发器6均由若干级换热器组成，所述若干级换热器串联和/或并联布置；汽轮机1抽汽出口与热泵发生器2入口连通，热泵发生器2出口与凝汽器7疏水入口连通；热泵蒸发器6入口与凝汽器7循环水出口连通，热泵蒸发器6出口与凝汽器7循环水入口连通；汽轮机1排气口与凝汽器7排气入口连通，热泵冷凝器3出口与热用户4入口连通；热泵吸收器5入口与热用户4出口连通，热泵吸收器5出口与热泵冷凝器3入口连通。
进一步地，热泵发生器2为多级换热器并联布置，所述热泵发生器2中的每一级换热器的入口均与汽轮机1抽汽出口连通，所述热泵发生器2中的每一级换热器的出口均与凝汽器7疏水入口连通；
所述热泵蒸发器6中的若干级换热器之间串联布置，其中第一级换热器的入口与凝汽器7循环水出口连通，最后一级换热器的出口与凝汽器7循环水入口连通；
所述热泵冷凝器3中的若干级换热器之间串联布置，其中最后一级换热器的出口与热用户4入口连通，第一级换热器的入口与热泵吸收器5出口连通；
所述热泵吸收器5中的若干级换热器之间串联布置，其中第一级换热器的入口与热用户4出口连通，最后一级换热器的出口与热泵冷凝器3入口连通。
进一步地，热泵发生器2和热泵蒸发器6均为多级换热器并联布置，其中所述热泵发生器2中的每一级换热器的入口均与汽轮机1抽汽出口连通，所述热泵发生器2中的每一级换热器的出口均与凝汽器7疏水入口连通；所述热泵蒸发器6中的每一级换热器的入口均与凝汽器7循环水出口连通，所述热泵蒸发器6中的每一级换热器的出口均与凝汽器7循环水入口连通；
所述热泵冷凝器3中的若干级换热器之间串联布置，其中最后一级换热器的出口与热用户4入口连通，第一级换热器的入口与热泵吸收器5出口连通；
所述热泵吸收器5中的若干级换热器之间串联布置，其中第一级换热器的入口与热用户4出口连通，最后一级换热器的出口与热泵冷凝器3入口连通。
进一步地，热泵发生器2、热泵蒸发器6和热泵吸收器5均为多级换热器并联布置，其中所述热泵发生器2中的每一级换热器的入口均与汽轮机1抽汽出口连通，所述热泵发生器2中的每一级换热器的出口均与凝汽器7疏水入口连通；所述热泵蒸发器6中的每一级换热器的入口均与凝汽器7循环水出口连通，所述热泵蒸发器6中的每一级换热器的出口均与凝汽器7循环水入口连通；所述热泵吸收器5中的每一级换热器的出口均与热泵冷凝器3入口连通，所述热泵吸收器5中的每一级换热器的入口均与热用户4出口连通；
所述热泵冷凝器3中的若干级换热器之间串联布置，其中第一级换热器的入口与热泵吸收器5出口连通，最后一级换热器的出口与热用户4入口连通。
进一步地，热泵发生器2、热泵冷凝器3、热泵吸收器5和热泵蒸发器6中的换热器均为二级换热器。
本实用新型与现有技术相比具有以下效果：
本实用新型所述多级多流程吸收式热泵循环水余热回收系统通过增加吸收式热泵内部各换热器的级数，合理布置各换热器间的流程，能够降低对驱动热源压力的要求，使得吸收式热泵能够适应最低至0.2Mpa的低压驱动热源工况，更适用于小功率的供热机组进行循环水余热回收。
附图说明
图1是具体实施方式二所述多级多流程吸收式热泵循环水余热回收系统结构示意图；
图2是具体实施方式三所述多级多流程吸收式热泵循环水余热回收系统结构示意图；
图3是具体实施方式四所述多级多流程吸收式热泵循环水余热回收系统结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的一种多级多流程吸收式热泵循环水余热回收系统，它包括汽轮机1、热泵、热用户4和凝汽器7；热泵包括热泵发生器2、热泵冷凝器3、热泵吸收器5和热泵蒸发器6；热泵发生器2、热泵冷凝器3、热泵吸收器5和热泵蒸发器6均由若干级换热器组成，所述若干级换热器串联和/或并联布置；汽轮机1抽汽出口与热泵发生器2入口连通，热泵发生器2出口与凝汽器7疏水入口连通；热泵蒸发器6入口与凝汽器7循环水出口连通，热泵蒸发器6出口与凝汽器7循环水入口连通；汽轮机1排气口与凝汽器7排气入口连通，热泵冷凝器3出口与热用户4入口连通；热泵吸收器5入口与热用户4出口连通，热泵吸收器5出口与热泵冷凝器3入口连通。
具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的热泵发生器2为多级换热器并联布置，所述热泵发生器2中的每一级换热器的入口均与汽轮机1抽汽出口连通，所述热泵发生器2中的每一级换热器的出口均与凝汽器7疏水入口连通；
所述热泵蒸发器6中的若干级换热器之间串联布置，其中第一级换热器的入口与凝汽器7循环水出口连通，最后一级换热器的出口与凝汽器7循环水入口连通；
所述热泵冷凝器3中的若干级换热器之间串联布置，其中最后一级换热器的出口与热用户4入口连通，第一级换热器的入口与热泵吸收器5出口连通；
所述热泵吸收器5中的若干级换热器之间串联布置，其中第一级换热器的入口与热用户4出口连通，最后一级换热器的出口与热泵冷凝器3入口连通。如此设置，可在一般情况下降低对驱动热源压力的要求。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图2说明本实施方式，本实施方式的热泵发生器2和热泵蒸发器6均为多级换热器并联布置，其中所述热泵发生器2中的每一级换热器的入口均与汽轮机1抽汽出口连通，所述热泵发生器2中的每一级换热器的出口均与凝汽器7疏水入口连通；所述热泵蒸发器6中的每一级换热器的入口均与凝汽器7循环水出口连通，所述热泵蒸发器6中的每一级换热器的出口均与凝汽器7循环水入口连通；
所述热泵冷凝器3中的若干级换热器之间串联布置，其中最后一级换热器的出口与热用户4入口连通，第一级换热器的入口与热泵吸收器5出口连通；
所述热泵吸收器5中的若干级换热器之间串联布置，其中第一级换热器的入口与热用户4出口连通，最后一级换热器的出口与热泵冷凝器3入口连通。如此设置，可在循环水进、出口温差较低的情况下降低对驱动热源压力的要求。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：结合图3说明本实施方式，本实施方式的热泵发生器2、热泵蒸发器6和热泵吸收器5均为多级换热器并联布置，其中所述热泵发生器2中的每一级换热器的入口均与汽轮机1抽汽出口连通，所述热泵发生器2中的每一级换热器的出口均与凝汽器7疏水入口连通；所述热泵蒸发器6中的每一级换热器的入口均与凝汽器7循环水出口连通，所述热泵蒸发器6中的每一级换热器的出口均与凝汽器7循环水入口连通；所述热泵吸收器5中的每一级换热器的出口均与热泵冷凝器3入口连通，所述热泵吸收器5中的每一级换热器的入口均与热用户4出口连通；
所述热泵冷凝器3中的若干级换热器之间串联布置，其中第一级换热器的入口与热泵吸收器5出口连通，最后一级换热器的出口与热用户4入口连通。如此设置，可在循环水进、出口温差较低且热用户回水温度较高的情况下降低对驱动热源压力的要求。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。
具体实施方式五：结合1至图3说明本实施方式，本实施方式的热泵发生器2、热泵冷凝器3、热泵吸收器5和热泵蒸发器6中的换热器均为二级换热器。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。
工作原理
结合图1说明本实用新型多级多流程吸收式热泵循环水余热回收系统的工作原理：
本实用新型通过热泵把热能从低温热量提升为高温热量，用以提高热能品质。来自汽轮机1抽汽出口的热蒸汽流经热泵发生器2中的各级换热器后，通过凝汽器7疏水入口进入凝汽器7壳程，同时来自汽轮机1排气口的热蒸汽通过凝汽器7排气入口直接进入凝汽器7壳程，此部分蒸汽为热量的主要来源，凝汽器7管程内的介质经过凝汽器7换热后，通过热泵蒸发器6入口进入热泵蒸发器6，热泵蒸发器6内的介质再经过凝汽器7循环水入口进入凝汽器7的管程内，热用户4中的介质首先从热用户4出口依次流经热泵吸收器5和热泵冷凝器3，提升温度后再从热用户4入口回流至热用户4。
吸收式热泵内部的工作过程为：通过加热发生器2中的溴化锂溶液，产生高温高压的水蒸气，进入冷凝器3；在冷凝器中水蒸气凝结放热变为高温高压的液态水，然后经过节流阀后变成低温低压的汽水混合物，进入蒸发器6；在蒸发器6中汽水混合物吸收循环水的热量变为蒸汽，然后进入吸收器5被溴化锂溶液吸收，同时释放热量加热由热用户4出口过来的热网水回水，吸收器5内吸收了水蒸汽的溴化锂溶液然后被泵送到发生器2中，同时发生器2中的溶液被加热生成水蒸汽后，又重新流回吸收器5。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种多级多流程吸收式热泵循环水余热回收系统，它包括汽轮机(1)、热泵、热用户(4)和凝汽器(7)；其特征在于：热泵包括热泵发生器(2)、热泵冷凝器(3)、热泵吸收器(5)和热泵蒸发器(6)；热泵发生器(2)、热泵冷凝器(3)、热泵吸收器(5)和热泵蒸发器(6)均由若干级换热器组成，所述若干级换热器串联和/或并联布置；汽轮机(1)抽汽出口与热泵发生器(2)入口连通，热泵发生器(2)出口与凝汽器(7)疏水入口连通；热泵蒸发器(6)入口与凝汽器(7)循环水出口连通，热泵蒸发器(6)出口与凝汽器(7)循环水入口连通；汽轮机(1)排气口与凝汽器(7)排气入口连通，热泵冷凝器(3)出口与热用户(4)入口连通；热泵吸收器(5)入口与热用户(4)出口连通，热泵吸收器(5)出口与热泵冷凝器(3)入口连通。
2.根据权利要求1所述的一种多级多流程吸收式热泵循环水余热回收系统，其特征在于：热泵发生器(2)为多级换热器并联布置，所述热泵发生器(2)中的每一级换热器的入口均与汽轮机(1)抽汽出口连通，所述热泵发生器(2)中的每一级换热器的出口均与凝汽器(7)疏水入口连通；
所述热泵蒸发器(6)中的若干级换热器之间串联布置，其中第一级换热器的入口与凝汽器(7)循环水出口连通，最后一级换热器的出口与凝汽器(7)循环水入口连通；
所述热泵冷凝器(3)中的若干级换热器之间串联布置，其中最后一级换热器的出口与热用户(4)入口连通，第一级换热器的入口与热泵吸收器(5)出口连通；
所述热泵吸收器(5)中的若干级换热器之间串联布置，其中第一级换热器的入口与热用户(4)出口连通，最后一级换热器的出口与热泵冷凝器(3)入口连通。
3.根据权利要求1所述的一种多级多流程吸收式热泵循环水余热回收系统，其特征在于：热泵发生器(2)和热泵蒸发器(6)均为多级换热器并联布置，其中所述热泵发生器(2)中的每一级换热器的入口均与汽轮机(1)抽汽出口连通，所述热泵发生器(2)中的每一级换热器的出口均与凝汽器(7)疏水入口连通；所述热泵蒸发器(6)中的每一级换热器的入口均与凝汽器(7)循环水出口连通，所述热泵蒸发器(6)中的每一级换热器的出口均与凝汽器(7)循环水入口连通；
所述热泵冷凝器(3)中的若干级换热器之间串联布置，其中最后一级换热器的出口与热用户(4)入口连通，第一级换热器的入口与热泵吸收器(5)出口连通；
所述热泵吸收器(5)中的若干级换热器之间串联布置，其中第一级换热器的入口与热用户(4)出口连通，最后一级换热器的出口与热泵冷凝器(3)入口连通。
4.根据权利要求1所述的一种多级多流程吸收式热泵循环水余热回收系统，其特征在于：热泵发生器(2)、热泵蒸发器(6)和热泵吸收器(5)均为多级换热器并联布置，其中所述热泵发生器(2)中的每一级换热器的入口均与汽轮机(1)抽汽出口连通，所述热泵发生器(2)中的每一级换热器的出口均与凝汽器(7)疏水入口连通；所述热泵蒸发器(6)中的每一级换热器的入口均与凝汽器(7)循环水出口连通，所述热泵蒸发器(6)中的每一级换热器的出口均与凝汽器(7)循环水入口连通；所述热泵吸收器(5)中的每一级换热器的出口均与热泵冷凝器(3)入口连通，所述热泵吸收器(5)中的每一级换热器的入口均与热用户(4)出口连通；
所述热泵冷凝器(3)中的若干级换热器之间串联布置，其中第一级换热器的入口与热泵吸收器(5)出口连通，最后一级换热器出口的与热用户(4)入口连通。
5.根据权利要求2、3或4所述的一种多级多流程吸收式热泵循环水余热回收系统，其特征在于：热泵发生器(2)、热泵冷凝器(3)、热泵吸收器(5)和热泵蒸发器(6)中的换热器均为二级换热器。
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