CN216897456U - 一种基于吸收式热泵的热电联产深度余热利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于吸收式热泵的热电联产深度余热利用系统，其特征在于，其包括高功率空冷汽轮机、小汽机、吸收式热泵、前置加热器、后置加热器、热网回水管和热网供水管，高功率空冷汽轮机的转子与高功率空冷汽轮机发电机连通，高功率空冷汽轮机的中压缸抽汽出口与小汽机进口连通，小汽机出口分别与吸收式热泵的发生器进口以及后置加热器的热介质进口连通；本实用新型在热网回水管与吸收式热泵之间设置前置加热器，利用高功率空冷汽轮机的排汽的余热来加热热网回水，有效地减少了吸收式热泵进口的热网回水温度波动，大大提高了吸收式热泵吸收器的稳定性，提高了设备运行可靠性。

Description

一种基于吸收式热泵的热电联产深度余热利用系统

技术领域：

本实用新型属于电厂节能领域，特别涉及一种基于吸收式热泵的热电联产深度余热利用系统。

背景技术：

火力发电是煤炭等化石能源最高效的利用形式之一。然而，受环境条件和热力学基本规律的约束，燃煤火力发电的能源转换和利用效率仅能达到40％左右，燃煤化学能中60％的能量以低品位余热的形式被排放到环境中，造成能源的极大浪费和环境污染。热电联产机组既发电又供热，可有效减少冷源损失，提高能源转换利用效率。

目前我国已经形成300MW及以上大容量、高参数热电联产机组能源结构。传统热电联产采用汽轮机中压缸做功后部分蒸汽抽出对外供热的方式，该部分蒸汽压力范围一般在0.3-1.1MPa、温度235-360℃，远高于热网所需的设计供水温度。

因此，由于供热蒸汽参数和热网参数不匹配，造成了高品位能量的极大浪费。探索热电联产技术的节能途径，大幅度降低现有热电联产采用抽汽供热造成的

损失是近年来的研究热点方向。

实用新型内容：

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种基于吸收式热泵的热电联产深度余热利用系统。

本实用新型由如下技术方案实施：一种基于吸收式热泵的热电联产深度余热利用系统，包括高功率空冷汽轮机、小汽机、吸收式热泵、前置加热器、后置加热器、热网回水管和热网供水管，所述高功率空冷汽轮机的转子与高功率空冷汽轮机发电机连通，所述高功率空冷汽轮机的中压缸抽汽出口与小汽机进口连通，所述小汽机出口分别与所述吸收式热泵的发生器进口以及后置加热器的热介质进口连通；

所述高功率空冷汽轮机的乏汽出口分别与空冷岛进口、吸收式热泵的蒸发器进口以及前置加热器的热介质进口连通，所述空冷岛出口、吸收式热泵的蒸发器出口、吸收式热泵的发生器出口、所述前置加热器的热介质出口以及后置加热器的热介质出口均与凝结水管连通；

热网回水管与所述前置加热器的冷介质进口连通，所述前置加热器的冷介质出口与所述吸收式热泵的吸收器进口连通，所述吸收式热泵的吸收器出口与所述吸收式热泵的冷凝器进口连通，所述吸收式热泵的冷凝器出口与所述后置加热器的冷介质进口连通，所述后置加热器的冷介质出口与所述热网供水管连通。

优选的，其还包括换热器，所述吸收式热泵的发生器出口与所述换热器的热介质进口连通，所述换热器的热介质出口与所述凝结水管连通，所述换热器的冷介质进口与所述热网回水管连通，所述换热器的冷介质出口与所述后置换热器的冷介质进口连通。

优选的，其还包括控制器，在连通所述小汽机和所述后置加热器之间的管道上设有电控阀，温度传感器与控制器的输入端信号连接，控制器的输出端与电控阀信号连接。

本实用新型的优点：

1.在热网回水管与吸收式热泵之间设置前置加热器，利用高功率空冷汽轮机的排汽的余热来加热热网回水，有效地减少了吸收式热泵进口的热网回水温度波动，大大提高了吸收式热泵吸收器的稳定性，提高了设备运行可靠性。

2.在热电联产运行时，在高功率空冷汽轮机后设置小汽机，充分利用了抽汽的高品位能量，实现了能量的梯级利用，将原有系统内存在的损失转化为发电量，从而最终降低厂用电量，降低供电煤耗，避免了传统抽汽经过减温减压，作为驱动气源直接供给热泵发生器造成的能量浪费。

3.设置吸收式热泵，使得高功率空冷汽轮机使用少量高品位抽汽，就能从低温热源排汽中抽取大量低温热能对热网水进行加热，相较于传统的热电联产具有较高的经济性，符合国家节能减排的要求。

附图说明：

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1一种基于吸收式热泵的热电联产深度余热利用系统的示意图；

图中：高功率空冷汽轮机1；高功率空冷汽轮机发电机101；空冷岛102；小汽机2；吸收式热泵3；发生器301；冷凝器302；蒸发器303；吸收器304；前置加热器4；后置加热器5；换热器6；电控阀7；热网供水管8；热网回水管9；热网回水泵10；凝结水管11；控制器12；温度传感器13。

具体实施方式：

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

该实施例为通辽某发电厂与厂内供热系统改造后的系统，如图1所示，包括高功率空冷汽轮机1、小汽机2、吸收式热泵3、前置加热器4、后置加热器5、换热器6、热网供水管8和热网回水管9，高功率空冷汽轮机1的转子与高功率空冷汽轮机发电机101连通，高功率空冷汽轮机1的中压缸抽汽出口与小汽机2进口连通，小汽机2出口分别与吸收式热泵3的发生器301进口以及后置加热器5 的热介质进口连通；

高功率空冷汽轮机1的乏汽出口分别与空冷岛102进口、吸收式热泵3的蒸发器303进口以及前置加热器4的热介质进口连通，空冷岛102出口、吸收式热泵3的蒸发器303出口、前置加热器4的热介质出口以及后置加热器5的热介质出口均与凝结水管11连通；

热网回水管9与前置加热器4的冷介质进口连通，前置加热器4 的冷介质出口与吸收式热泵3的吸收器304进口连通，吸收式热泵3 的吸收器304出口与吸收式热泵3的冷凝器302进口连通，吸收式热泵3的冷凝器302出口与后置加热器5的冷介质进口连通，后置加热器5的冷介质出口与热网供水管8连通。

吸收式热泵3的发生器301出口与换热器6的热介质进口连通，换热器6的热介质出口与凝结水管11连通，换热器6的冷介质进口与热网回水管9连通，换热器6的冷介质出口与后置换热器6的冷介质进口连通。

本实施例还包括控制器12，在连通小汽机2和后置加热器5之间的管道上设有电控阀7，在热网供水管8上设有温度传感器13，温度传感器13与控制器12的输入端信号连接，控制器12的输出端与电控阀7信号连接。

工作原理：

1.驱动热源：高功率空冷汽轮机1的中压缸抽汽温度340℃压力 0.8MPa，首先进入小汽机2发电做功，小汽机2乏汽温度120℃压力 0.1MPa一部分进入吸收式热泵3的发生器301，再以90℃压力 0.047MPa进入换热器6温度，另一部分进入后置加热器5。

2.低温热源：高功率空冷汽轮机1的低压缸排气温度52℃压力 0.013MPa，一部分进入吸收式热泵3的蒸发器303，一部分进入前置加热器4。

3.供热水温度40℃压力0.3MPa，一部分经过前置加热器4加热，再经过吸收式热泵3的吸收器304加热后达到温度55℃，压力0.4MPa，后送入吸收式热泵3的冷凝器302，加热到温度75℃压力0.6MPa，再进入后置加热器5，加热到温度90℃压力0.8MPa，供热水另一部分依次经过换热器6加热到温度80℃压力0.6MPa，而后进入后置加热器5，与另一部分供热水混合得到温度90℃压力0.8MPa的水，送后工序供热。

4.当温度传感器13检测供热水出水温度，反馈控制器12，当该温度小于设定温度下限时，电控阀14全开，直至温度传感器13温度大于设定温度下限，当温度传感器13检测供热水出水温度大于设定温度上限时，电控阀14关闭。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于吸收式热泵的热电联产深度余热利用系统，其特征在于，其包括高功率空冷汽轮机、小汽机、吸收式热泵、前置加热器、后置加热器、热网回水管和热网供水管，所述高功率空冷汽轮机的转子与高功率空冷汽轮机发电机连通，所述高功率空冷汽轮机的中压缸抽汽出口与小汽机进口连通，所述小汽机出口分别与所述吸收式热泵的发生器进口以及后置加热器的热介质进口连通；

所述高功率空冷汽轮机的乏汽出口分别与空冷岛进口、吸收式热泵的蒸发器进口以及前置加热器的热介质进口连通，所述空冷岛出口、吸收式热泵的蒸发器出口、吸收式热泵的发生器出口、所述前置加热器的热介质出口以及后置加热器的热介质出口均与凝结水管连通；

热网回水管与所述前置加热器的冷介质进口连通，所述前置加热器的冷介质出口与所述吸收式热泵的吸收器进口连通，所述吸收式热泵的吸收器出口与所述吸收式热泵的冷凝器进口连通，所述吸收式热泵的冷凝器出口与所述后置加热器的冷介质进口连通，所述后置加热器的冷介质出口与所述热网供水管连通。

2.根据权利要求1所述一种基于吸收式热泵的热电联产深度余热利用系统，其特征在于，其还包括换热器，所述吸收式热泵的发生器出口与所述换热器的热介质进口连通，所述换热器的热介质出口与所述凝结水管连通，所述换热器的冷介质进口与所述热网回水管连通，所述换热器的冷介质出口与所述后置换热器的冷介质进口连通。

3.根据权利要求2所述一种基于吸收式热泵的热电联产深度余热利用系统，其特征在于，其还包括控制器，在连通所述小汽机和所述后置加热器之间的管道上设有电控阀，温度传感器与控制器的输入端信号连接，控制器的输出端与电控阀信号连接。

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