CN219955445U - 一种低能耗地热耦合煤基热电联产机组供热装置 - Google Patents
一种低能耗地热耦合煤基热电联产机组供热装置 Download PDFInfo
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Abstract
本申请公开的一种低能耗地热耦合煤基热电联产机组供热装置，涉及供热技术领域，包括：煤基汽轮机、热用户管路、余压回收膨胀机和吸收热泵机构；其中，所述煤基汽轮机与所述余压回收膨胀机连接，用于将所述煤基汽轮机的抽汽输送给所述余压回收膨胀机，所述余压回收膨胀机与所述吸收热泵机构动力连接，以提供所述吸收热泵机构的运转动力，所述吸收热泵机构用于将地热水的低温热能转化成高温热能；所述煤基汽轮机和吸收热泵机构均与所述热用户管路连接，以对热用户供热，实现了对地热水中热能的利用，有效减少了供热装置的能源的消耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及供热技术领域，尤其是涉及一种低能耗地热耦合煤基热电联产机组供热装置。
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。然后，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，显著提高能源转换利用效率。采用热电联产技术的燃煤发电机组，能源综合利用效率理论行可以提高到80％以上。但是传统的抽汽供热方式会造成高品位热量的极大浪费，且存在冷源损失。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种能联合煤基热电和低品位地热能来对热用户进行供热的装置。
所以本实用新型公开了一种低能耗地热耦合煤基热电联产机组供热装置，包括：煤基汽轮机、热用户管路、余压回收膨胀机和吸收热泵机构；
其中，所述煤基汽轮机与所述余压回收膨胀机连接，用于将所述煤基汽轮机的抽汽输送给所述余压回收膨胀机，所述余压回收膨胀机与所述吸收热泵机构动力连接，以提供所述吸收热泵机构的运转动力，所述吸收热泵机构用于将地热水的低温热能转化成高温热能；
所述煤基汽轮机和吸收热泵机构均与所述热用户管路连接，以对热用户供热。
在本申请的一些实施例中，对所述吸热泵机构的部分机构进行了公开，所述吸收热泵机构为为LiBr吸收式热泵，所述LiBr吸收式热泵包括：工质泵，所述工质泵用于带动LiBr浓溶转移，所述煤基汽轮机和所述工质泵之间设置有余压回收膨胀机，所述余压回收膨胀机的动力输出轴与所述工质泵连接，以提供给所述工质泵动力。
在本申请的一些实施例中，公开了所述余压回收膨胀机所应用的动力来源，所述余压回收膨胀机与所述煤基汽轮机连接，以使所述煤基汽轮机的抽气余压进入所述余压回收膨胀机。
在本申请的一些实施例中，对所述LiBr吸收式热泵的结构做了进一步公开，所述LiBr吸收式热泵还包括：发生器和冷凝器；
所述发生器与所述余压回收膨胀机连接，以使乏汽对所述发生器内的LiBr稀溶液进行加热，以产生水蒸气，所述发生器与所述冷凝器连接，以使水蒸气在所述冷凝器内释放热量，所述冷凝器连接有热泵热水换热器，所述热泵热水换热器与所述热用户管路。
在本申请的一些实施例中，对所述LiBr吸收式热泵的结构做了进一步公开，所述LiBr吸收式热泵还包括：蒸发器、吸收地热水换热器、吸收器和节流阀；
所述蒸发器和冷凝器之间通过节流阀连接，以使水蒸气从所述冷凝器进入所述蒸发器，所述蒸发器与所述吸收器连接，所述吸收地热水换热器用于吸收地热水的热量，传递给所述蒸发器内的水蒸气，并将水蒸气输送给所述吸收器中的LiBr浓溶液，以生成LiBr稀溶液，所述吸收器和发生器连接，以将LiBr稀溶液输送给所述发生器。
在本申请的一些实施例中，对所述LiBr吸收式热泵的结构做了进一步公开，所述吸收器通过工质泵和中间换热器与所述发生器连接，以将LiBr稀溶液输送给所述发生器，并将所述发生器内的LiBr浓溶液输送给所述吸收器，其中，所述中间换热器用于将LiBr浓溶液中的热量传递给LiBr稀溶液。
在本申请的一些实施例中，对供热装置进行了改进，所述发生器还与汽轮机抽汽余热回收器连接，以将所述煤基汽轮机的抽汽输送给汽轮机抽汽余热回收器，所述汽轮机抽汽余热回收器与所述热用户管路连接，以将抽汽中的热量传递给热用户。
在本申请的一些实施例中，对供热装置进行了改进，所述蒸发器还连接有地热水换热器，所述地热水换热器用于将生产井中的地热水的热量传递给所述蒸发器，然后将地热水导入到回灌井，所述地热水换热器还与所述热用户连接管路连接，以将热量传递给热用户。
本申请公开了一种低能耗地热耦合煤基热电联产机组供热装置，相比于一般电厂供热装置，具有如下优点：将煤基汽轮机的抽汽导向至热用户管路，实现煤基汽轮机的抽汽余热的利用，并将抽汽输送给余压回收膨胀机，利用抽汽的余压带动吸收热泵机构，吸收热泵机构将地热水的低温热能转化成高温热能，并将热能传递给热用户管路，实现了对地热水中热能的利用，有效减少了供热装置的能源的消耗。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本申请实施例一种低能耗地热耦合煤基热电联产机组供热装置的结构示意图。
附图标记
1、煤基汽轮机；2、余压回收膨胀机；3、发生器；4、冷凝器；5、节流阀；6、蒸发器；7、吸收器；8、工质泵；9、中间换热器；10、汽轮机抽汽余热回收器；11、热泵热水换热器；12、生产井；13、回灌井；14热用户管路。
具体实施方式
以下通过附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明。
以下将结合附图以及具体实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据下述本实用新型的内容做出一些非本质的改进和调整。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，本申请使用的技术术语应当为本实用新型所述技术人员所理解的通常意义。术语“相连”“连接”“固定”“设置”等应做广义理解，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是机械连接、也可以是电连接。除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”或者“上方”或者“上面”等可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”或“下方”或“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。诸如第一、第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另外一个实体或者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
实施例：
本实用新型的目的是提供一种能联合煤基热电和低品位地热能来对热用户进行供热的装置。
所以本实用新型公开了一种低能耗地热耦合煤基热电联产机组供热装置，如图1，包括：煤基汽轮机1、热用户管路14、余压回收膨胀机2和吸收热泵机构；
其中，所述煤基汽轮机1与所述余压回收膨胀机2连接，用于将所述煤基汽轮机1的抽汽输送给所述余压回收膨胀机2，所述余压回收膨胀机2与所述吸收热泵机构动力连接，以提供所述吸收热泵机构的运转动力，所述吸收热泵机构用于将地热水的低温热能转化成高温热能；
所述煤基汽轮机1和吸收热泵机构均与所述热用户管路14连接，以对热用户供热。
在本申请的一些实施例中，对所述吸热泵机构的部分机构进行了公开，所述吸收热泵机构为为LiBr吸收式热泵，所述LiBr吸收式热泵包括：工质泵8，所述工质泵8用于带动LiBr浓溶转移，所述煤基汽轮机1和所述工质泵8之间设置有余压回收膨胀机2，所述余压回收膨胀机2的动力输出轴与所述工质泵8连接，以提供给所述工质泵8动力。
在本申请的一些实施例中，公开了所述余压回收膨胀机2所应用的动力来源，所述余压回收膨胀机2与所述煤基汽轮机1连接，以使所述煤基汽轮机1的抽气余压进入所述余压回收膨胀机2。
在本申请的一些实施例中，对所述LiBr吸收式热泵的结构做了进一步公开，所述LiBr吸收式热泵还包括：发生器3和冷凝器4；
所述发生器3与所述余压回收膨胀机2连接，以使乏汽对所述发生器3内的LiBr稀溶液进行加热，以产生水蒸气，所述发生器3与所述冷凝器4连接，以使水蒸气在所述冷凝器4内释放热量，所述冷凝器4连接有热泵热水换热器11，所述热泵热水换热器11与所述热用户管路14。
在本申请的一些实施例中，对所述LiBr吸收式热泵的结构做了进一步公开，所述LiBr吸收式热泵还包括：蒸发器6、吸收地热水换热器、吸收器7和节流阀5。
所述蒸发器6和冷凝器4之间通过节流阀5连接，以使水蒸气从所述冷凝器4进入所述蒸发器6，所述蒸发器6与所述吸收器7连接，所述吸收地热水换热器用于吸收地热水的热量，传递给所述蒸发器6内的水蒸气，并将水蒸气输送给所述吸收器7中的LiBr浓溶液，以生成LiBr稀溶液，所述吸收器7和发生器3连接，以将LiBr稀溶液输送给所述发生器3。
在本申请的一些实施例中，对所述LiBr吸收式热泵的结构做了进一步公开，所述吸收器7通过工质泵8和中间换热器9与所述发生器3连接，以将LiBr稀溶液输送给所述发生器3，并将所述发生器3内的LiBr浓溶液输送给所述吸收器7，其中，所述中间换热器9用于将LiBr浓溶液中的热量传递给LiBr稀溶液。
在本申请的一些实施例中，对供热装置进行了改进，所述发生器3还与汽轮机抽汽余热回收器10连接，以将所述煤基汽轮机1的抽汽输送给汽轮机抽汽余热回收器10，所述汽轮机抽汽余热回收器10与所述热用户管路14连接，以将抽汽中的热量传递给热用户。
在本申请的一些实施例中，对供热装置进行了改进，所述蒸发器6还连接有地热水换热器，所述地热水换热器用于将生产井12中的地热水的热量传递给所述蒸发器6，然后将地热水导入到回灌井13，所述地热水换热器还与所述热用户连接管路连接，以将热量传递给热用户。
本申请公开了一种低能耗地热耦合煤基热电联产机组供热装置，相比于一般电厂供热装置，具有如下优点：将煤基汽轮机的抽汽导向至热用户管路，实现煤基汽轮机的抽汽余热的利用，并将抽汽输送给余压回收膨胀机，利用抽汽的余压带动吸收热泵机构，吸收热泵机构将地热水的低温热能转化成高温热能，并将热能传递给热用户管路，实现了对地热水中热能的利用，有效减少了供热装置的能源的消耗。
为了进一步阐述本申请的技术方案，现基于具体应用场景对本申请进行解释：
在本申请的一些实施例中，当生产井地热水温度高于40℃时，一种低能耗地热耦合煤基热电联产机组供热装置，如图1所示，装置包括：煤基汽轮机1；余压回收膨胀机2；发生器3；冷凝器4；节流阀5；蒸发器6；吸收器7；工质泵8；中间换热器9；汽轮机抽汽余热回收器10；热泵热水换热器11；地热水换热器；生产井12；回灌井13；热用户管路14。
本实例工作过程：煤基汽轮机1的抽汽首先进入余压回收膨胀机2，回收煤基汽轮机1抽汽的余压，余压回收膨胀机2的动力输出轴连接LiBr吸收式热泵的工质泵8。余压回收膨胀机2的乏汽进入LiBr吸收式热泵的发生器3，加热其中的LiBr稀溶液产生水蒸气，发生器3出口的高温高压的水蒸气进入冷凝器4释放热量，然后经过节流阀5进入蒸发器6。
吸收地热水换热器出口的地热水的热量，变成水蒸气后被吸收器7中的LiBr浓溶液吸收，变成LiBr稀溶液，然后经过工质泵8和中间换热器9进入发生器3，发生器3中的LiBr浓溶液经过中间换热器9进入吸收器7，中间换热器9回收发生器3出口浓溶液的热量加热吸收器7出口的稀溶液。从发生器3出来的煤基汽轮机1的抽汽进入汽轮机抽汽余热回收器10，汽轮机抽汽余热回收器10与热用户连接，为热用户供热。生产井12的地热水首先进入地热水换热器，然后进入蒸发器6，最后进入回灌井13，地热水换热器与热用户连接，为热用户供热。冷凝器4生产的热水加热热泵热水换热器11中的热水，热泵热水换热器11与热用户连接，为热用户供热。
在本申请的一些实施例中，当生产井地热水温度低于40℃时，一种低能耗地热耦合煤基热电联产机组供热装置，图1所示，装置包括：煤基汽轮机1；余压回收膨胀机2；发生器3；冷凝器4；节流阀5；蒸发器6；吸收器7；工质泵8；中间换热器9；汽轮机抽汽余热回收器10；热泵热水换热器11；生产井12；回灌井13；热用户管路14。
本实例工作过程：煤基汽轮机1的抽汽首先进入余压回收膨胀机2，回收煤基汽轮机1抽汽的余压，余压回收膨胀机2的动力输出轴连接LiBr吸收式热泵的工质泵8。余压回收膨胀机2的乏汽进入LiBr吸收式热泵的发生器3，加热其中的LiBr稀溶液产生水蒸气，发生器3出口的高温高压的水蒸气进入冷凝器4释放热量，然后经过节流阀5进入蒸发器6，吸收生产井12出口的地热水的热量，变成水蒸气后被吸收器7中的LiBr浓溶液吸收，变成LiBr稀溶液，然后经过工质泵8和中间换热器9进入发生器3，发生器3中的LiBr浓溶液经过中间换热器9进入吸收器7，中间换热器9回收发生器3出口浓溶液的热量加热吸收器7出口的稀溶液。从发生器3出来的煤基汽轮机1的抽汽进入汽轮机抽汽余热回收器10，汽轮机抽汽余热回收器10与热用户管路14连接，为热用户供热。生产井12的地热水首先进入蒸发器6，然后进入回灌井13。冷凝器4生产的热水加热热泵热水换热器11中的热水，热泵热水换热器11与热用户连接，为热用户供热。
LiBr吸收式热泵利用少量的高温热源，可以产生大量的中温有用热能。即利用高温热能驱动，把低温热源的热能提高到中温，从而提高了热能的利用效率。为此，本实用新型专利提出了基于吸收式热泵的地热能耦合煤基热电联产机组供热装置，煤基汽轮机抽汽先进入膨胀机，然后依次进入LiBr吸收式热泵的发生器和汽轮机抽汽余热回收器，利用了抽汽余压余热利用，实现了梯级利用；地热水依次进入地热水换热器和LiBr吸收式热泵的蒸发器，降低了地热水的排水温度，实现了地热资源的高效利用。该装置还可以利用太阳能、生物质能、工业余热等低品位热能，具有结构简单、节能效果显著、控制方便等优点。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种低能耗地热耦合煤基热电联产机组供热装置，其特征在于，包括：煤基汽轮机、热用户管路、余压回收膨胀机和吸收热泵机构；
其中，所述煤基汽轮机与所述余压回收膨胀机连接，用于将所述煤基汽轮机的抽汽输送给所述余压回收膨胀机，所述余压回收膨胀机与所述吸收热泵机构动力连接，以提供所述吸收热泵机构的运转动力，所述吸收热泵机构用于将地热水的低温热能转化成高温热能；
所述煤基汽轮机和吸收热泵机构均与所述热用户管路连接，以对热用户供热。
2.根据权利要求1所述的一种低能耗地热耦合煤基热电联产机组供热装置，其特征在于，所述吸收热泵机构为为LiBr吸收式热泵，所述LiBr吸收式热泵包括：工质泵，所述工质泵用于带动LiBr浓溶转移，所述煤基汽轮机和所述工质泵之间设置有余压回收膨胀机，所述余压回收膨胀机的动力输出轴与所述工质泵连接，以提供给所述工质泵动力。
3.根据权利要求2所述的一种低能耗地热耦合煤基热电联产机组供热装置，其特征在于，所述余压回收膨胀机与所述煤基汽轮机连接，以使所述煤基汽轮机的抽气余压进入所述余压回收膨胀机。
4.根据权利要求2所述的一种低能耗地热耦合煤基热电联产机组供热装置，其特征在于，所述LiBr吸收式热泵还包括：发生器和冷凝器；
所述发生器与所述余压回收膨胀机连接，以使乏汽对所述发生器内的LiBr稀溶液进行加热，以产生水蒸气，所述发生器与所述冷凝器连接，以使水蒸气在所述冷凝器内释放热量，所述冷凝器连接有热泵热水换热器，所述热泵热水换热器与所述热用户管路。
5.根据权利要求4所述的一种低能耗地热耦合煤基热电联产机组供热装置，其特征在于，所述LiBr吸收式热泵还包括：蒸发器、吸收地热水换热器、吸收器和节流阀；
所述蒸发器和冷凝器之间通过节流阀连接，以使水蒸气从所述冷凝器进入所述蒸发器，所述蒸发器与所述吸收器连接，所述吸收地热水换热器用于吸收地热水的热量，传递给所述蒸发器内的水蒸气，并将水蒸气输送给所述吸收器中的LiBr浓溶液，以生成LiBr稀溶液，所述吸收器和发生器连接，以将LiBr稀溶液输送给所述发生器。
6.根据权利要求5所述的一种低能耗地热耦合煤基热电联产机组供热装置，其特征在于，所述吸收器通过工质泵和中间换热器与所述发生器连接，以将LiBr稀溶液输送给所述发生器，并将所述发生器内的LiBr浓溶液输送给所述吸收器，其中，所述中间换热器用于将LiBr浓溶液中的热量传递给LiBr稀溶液。
7.根据权利要求6所述的一种低能耗地热耦合煤基热电联产机组供热装置，其特征在于，所述发生器还与汽轮机抽汽余热回收器连接，以将所述煤基汽轮机的抽汽输送给汽轮机抽汽余热回收器，所述汽轮机抽汽余热回收器与所述热用户管路连接，以将抽汽中的热量传递给热用户。
8.根据权利要求7所述的一种低能耗地热耦合煤基热电联产机组供热装置，其特征在于，所述蒸发器还连接有地热水换热器，所述地热水换热器用于将生产井中的地热水的热量传递给所述蒸发器，然后将地热水导入到回灌井，所述地热水换热器还与所述热用户连接管路连接，以将热量传递给热用户。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |