CN215217241U - 一种冷凝热回收利用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种冷凝热回收利用装置，包括汽轮机、凝汽器、循环冷却水系统、凝结水泵、高温热泵、高低压加热器和锅炉，所述汽轮机向凝汽器内排入蒸汽，所述凝汽器分为两路，其中一路经循环冷却水系统、高温热泵形成回路，用以将蒸汽冷凝形成凝结水并利用高温热泵吸收凝结热，另一路依次经凝结水泵、高温热泵、高低压加热器、锅炉以及汽轮机形成回路，用以将留在凝汽器底部的凝结水利用高温热泵中的凝结热进行加热。本实用新型结构简单，设计合理，有利于回收利用冷凝热，降低火电厂发电煤耗、提高能源利用率。

Description

一种冷凝热回收利用装置

技术领域

本实用新型涉及一种冷凝热回收利用装置。

背景技术

火力发电厂中效率损失最大的是汽轮机排汽热损失，目前现代大型火电厂超过40%的热量通过凉水塔、空冷岛排入大气或通过循环冷却水排入江海，形成巨大的冷端损失，造成发电煤耗居高不下、能源使用效率低下的主要原因。火力发电厂冷凝热排空，是我国乃至世界普遍存在的问题，目前只有部分小型热电厂采用吸收式热泵技术吸收汽机排汽中的冷凝热，将50-60℃的回水加热到80-90℃，再用换热器将水温提高到热网供水温度，对城市集中供热。其缺点是只适用于小型热电厂，世界上绝大部分的大型火力发电厂只供电不供暖，所以该技术不具普及性。

实用新型内容

本实用新型对上述问题进行了改进，即本实用新型要解决的技术问题提供一种冷凝热回收利用装置，回收利用冷凝热，降低火电厂发电媒耗，提高能源利用率。

本实用新型的具体实施方案是这样构成的，它包括汽轮机、凝汽器、循环冷却水系统、凝结水泵、高温热泵、高低压加热器和锅炉，所述汽轮机向凝汽器内排入蒸汽，所述凝汽器分为两路，其中一路经循环冷却水系统、高温热泵形成回路，用以将蒸汽冷凝形成凝结水并利用高温热泵吸收凝结热，另一路依次经凝结水泵、高温热泵、高低压加热器、锅炉以及汽轮机形成回路，用以将留在凝汽器底部的凝结水利用高温热泵中的凝结热进行加热。

进一步的，所述循环冷却水系统包括用于冷却水循环流动的冷却循环泵，所述凝汽器与高温热泵之间设有两条冷却水支路，用以形成闭式。

进一步的，所述高低压加热器与凝汽器之间设置有疏水管路。

进一步的，所述汽轮机与凝汽器之间设置有排汽管路，所述汽轮机与高低压加热器之间设置有抽汽管路，所述锅炉与汽轮机之间设置有进汽管路。

进一步的，两条冷却水支路之间设置有冷却水旁路，凝结水泵与高低压加热器之间设置有凝结水旁路。

进一步的，所述凝汽器内部设有与汽轮机排气管路接触的钛管，所述钛管内走冷却水，钛管外走蒸汽，用以将蒸汽冷凝成凝结水存于凝汽器底部。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：高温水源热泵极大的拓展了热泵的应用领域，可以直接回收利用20～55℃的低品位余（废）热资源，制出65～95℃热水，用于供暖，原油加热，工业保温，生产用热等领域，替代燃油，燃气，燃煤锅炉，可以节省大量的一次能源，具有非常好的节能、环保效益。

电厂汽轮机排汽至凝汽器中，经过循环冷却水系统的冷却后蒸汽变为凝结水，期间蒸汽和凝结水温度未变都在32摄氏度左右，同时从汽态变为液态释放出了大量的凝结热被循环冷却水带走，利用高温热泵吸收冷却水中的凝结热，凝结水利用高温热泵中的凝结热将凝结水加热至一定温度，凝结水再经过低压加热器、高低压加热器加热后被送入锅炉加热成600度以上的高温蒸汽，重新回到汽轮机做功后被排入凝汽器凝结成凝结水，以此无限循环驱动汽轮机带动发电机发电，所以利用热泵回收凝结热来加热凝结水是切实可行的，达到了废热利用、提高能源利用率的目的。该项技术可以应用于所有的火力发电厂，实现火电厂冷凝热得到全部回收利用，克服了其他技术不具有普及性的缺点。

附图说明

图1为本实用新型实施例结构示意图；

图中：1-汽轮机，2-凝汽器，21-钛管，3-凝结水泵，4-高温热泵，5-高低压加热器，6-锅炉，7-循环冷却水系统，71-冷却循环泵，72-冷却水支路，73-冷却水旁路，8-疏水管路，9-排汽管路，10-抽汽管路，11-进汽管路，12-凝结水旁路。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

实施例：如图1所示，提供一种冷凝热回收利用装置，包括汽轮机1、凝汽器2、循环冷却水系统7、凝结水泵3、高温热泵4、高低压加热器5和锅炉6，所述汽轮机向凝汽器内排入蒸汽，所述凝汽器分为两路，其中一路经循环冷却水系统、高温热泵形成回路，用以将蒸汽冷凝形成凝结水并利用高温热泵吸收凝结热，另一路依次经凝结水泵、高温热泵、高低压加热器、锅炉以及汽轮机形成回路，用以将留在凝汽器底部的凝结水利用高温热泵中的凝结热进行加热。

凝汽器的作用是将排入的蒸汽冷却为冷却水，所述凝汽器内部设有与汽轮机排汽接触的钛管21，所述钛管内走冷却水，钛管外走蒸汽，用以将蒸汽冷凝成凝结水存于凝汽器底部。

凝结水泵的作用是将凝汽器底部的凝结水抽出，后依次打入高温热泵、高低压加热器加热凝结水，最后进入锅炉。

高温热泵是用于吸收冷却水内携带的凝结热后加热凝结水。

高低压加热器属于汽水换热器，用于抽取汽轮机内的一小部分高温蒸汽来加热凝结水。

锅炉是将凝结水加热成高温蒸汽。

汽轮机是驱动装置为发电机提供动力的用的，而汽轮机的转动靠高温蒸汽进入做功使汽轮机转动起来的，做功完后的蒸汽排入凝汽器。

上述的循环冷却水系统7包括冷却循环泵71，所述凝汽器与高温热泵之间设有两条冷却水支路72，用以形成闭式，冷却循环泵位于其中一冷却水支路上。

冷却循环泵用于冷却水的循环流动，冷却水是闭式的，其作为载热中介，进入凝汽器的钛管吸收凝结热升温再进入高温热泵，经高温热泵吸走凝结热实现循环冷却水的降温，后又进入凝汽器吸收凝结热。

在本实施例中，所述高低压加热器与凝汽器之间设置有疏水管路8。

在本实施例中，所述汽轮机与凝汽器之间设置有排汽管路9，所述汽轮机与高低压加热器之间设置有抽汽管路10，所述锅炉与汽轮机之间设置有进汽管路11。

在本实施例中，两条冷却水支路72之间设置有冷却水旁路73，凝结水泵与高低压加热器之间设置有凝结水旁路12。

在本实施例中，工作时，蒸汽经过汽轮机做功后排入凝汽器，循环冷却水泵将低温冷却水打入凝汽器的钛管内，冷却水吸收排入凝汽器中蒸汽的凝结热变为高温冷却水，此时蒸汽变为凝结水留在蒸汽器底部；循环冷却水系统为闭式系统，循环冷却水从凝汽器吸热后，经循环冷却水泵打入高温热泵内，利用高温热泵吸收冷却水中的凝结热，循环冷却水降温后重新进入凝汽器内冷却蒸汽并吸收凝结热，如此不断循环；

留在凝汽器底部的凝结水经凝结水泵被打入高温热泵，高温热泵回收利用凝结热将30-40°C的凝结水加热到80-90°C，凝结水再经过高低压加热器加热后，进入锅炉内加热变成600°C以上的蒸汽，蒸汽循环进入汽轮机内做功，蒸汽重新被排入凝汽器经循环冷却水系统重新冷却为凝结水，重复上述的工作过程实现生产的循环。

在这个过程中，由汽轮机通过抽汽管路抽出一小部分的高温蒸汽来进一步加热凝结水，利用后的蒸汽则变为疏水由疏水管路进入凝汽器内。

上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。

如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述上对零部件进行区别如没有另行声明外，上述词语并没有特殊的含义。

同时，上述本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构( 例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。

本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

最后应当说明的是: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；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (6)

1.一种冷凝热回收利用装置，其特征在于，包括汽轮机、凝汽器、循环冷却水系统、凝结水泵、高温热泵、高低压加热器和锅炉，所述汽轮机向凝汽器内排入蒸汽，所述凝汽器分为两路，其中一路经循环冷却水系统、高温热泵形成回路，用以将蒸汽冷凝形成凝结水并利用高温热泵吸收凝结热，另一路依次经凝结水泵、高温热泵、高低压加热器、锅炉以及汽轮机形成回路，用以将留在凝汽器底部的凝结水利用高温热泵中的凝结热进行加热。

2.根据权利要求1所述的一种冷凝热回收利用装置，其特征在于，所述循环冷却水系统包括用于冷却水循环流动的冷却循环泵，所述凝汽器与高温热泵之间设有两条冷却水支路，用以形成闭式。

3.根据权利要求1所述的一种冷凝热回收利用装置，其特征在于，所述高低压加热器与凝汽器之间设置有疏水管路。

4.根据权利要求1所述的一种冷凝热回收利用装置，其特征在于，所述汽轮机与凝汽器之间设置有排汽管路，所述汽轮机与高低压加热器之间设置有抽汽管路，所述锅炉与汽轮机之间设置有进汽管路。

5.根据权利要求2所述的一种冷凝热回收利用装置，其特征在于，两条冷却水支路之间设置有冷却水旁路，凝结水泵与高低压加热器之间设置有凝结水旁路。

6.根据权利要求4所述的一种冷凝热回收利用装置，其特征在于，所述凝汽器内部设有与汽轮机排气管路接触的钛管，所述钛管内走冷却水，钛管外走蒸汽，用以将蒸汽冷凝成凝结水存于凝汽器底部。

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