CN220931212U - 电厂循环水余热回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电厂循环水余热回收系统，包括透平压缩式热泵机组、板式换热器以及凝汽模块。透平压缩式热泵机组在热电厂蒸汽驱动作用下通过冷媒将低温循环水中的热量提取出来并加热高温的市政热水。在透平压缩式热泵机组中做功后的蒸汽输送到板式换热器中进一步与市政回水管道中的水进行热交换，换热后的市政回水进入市政热水管道，用于供热。本实用新型成本低，能源利用充分，节约了本应处理电厂废热的电能，并且加热了市政供水，实现蒸汽能源利用最大化。

Description

电厂循环水余热回收系统

技术领域

本发明涉及余热回收技术领域，具体涉及一种电厂循环水余热回收系统。

背景技术

近年来，热电厂的余热利用技术获得了较大发展。热电厂余热主要是蒸汽发电乏汽凝结为水的潜热，温度虽然较低，但数量巨大，供应稳定。

热电厂余热利用目前主要通过热泵技术，在部分电能或高温热媒的驱动下，将低温余热提取到更高的温度，用于加热供热回水。这种方法仍存在较多问题，例如成本较高，没有充分实现能源的梯级利用，有较大比例热能的利用不具备经济性，通过冷却塔散失到大气中，造成能源的浪费。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种电厂循环水余热回收系统。

为此，本实用新型采用以下技术方案：

一种电厂循环水余热回收系统，包括透平压缩式热泵机组、板式换热器以及凝汽模块，所述透平压缩式热泵机组包括汽轮机以及由第一压缩机、蒸发器、节流装置、冷凝器依次连接形成的冷媒循环回路；其中：

所述汽轮机分别连接所述第一压缩机和来自热电厂的蒸汽管道，以减温减压后的高温水蒸汽为驱动蒸汽做功，进而为所述第一压缩机提供动力；

所述冷凝器分别与市政回水管道和市政热水管道连接，使市政回水吸收冷媒热量后进入市政热水管道；

所述蒸发器与来自所述凝汽模块的循环水进水管和返回凝汽模块的循环水出水管连接，循环水在蒸发器内与冷媒换热后降温，并经循环水出水管返回所述凝汽模块；

所述板式换热器经低温蒸汽管道连接所述汽轮机；在汽轮机做功后的蒸汽经减温、减压后进入板式换热器，并与来自市政回水管道的水换热后进入排出管；换热后的市政回水进入市政热水管道，用于供热。

优选的是，上述的系统还包括第二压缩机，所述第二压缩机连接在所述冷凝器和蒸发器之间，用于对冷媒进行压缩。

所述市政回水管道与除污器和市政循环水泵连接，市政回水经除污后泵送至所述透平压缩式热泵机组和板式换热器。在所述市政热水管道上安装有热量计量表。所述凝汽模块包括凝汽器和循环水泵，所述凝汽器与热电厂汽轮机的排汽口连接，汽轮机排出的乏汽在所述凝汽器内与所述循环水进行热交换。

本实用新型首次采用透平热泵机组和板式换热器利用来回收循环冷却水，用于加热市政侧热水，进而对外供热。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.成本：利用低压蒸汽提取循环水中余热，系统综合热效率达到5.0，比传统的蒸汽溴化锂机组供热成本降低66％。

2.实现能源充分利用，传统蒸汽溴化锂机组系统仅利用蒸汽的热能，无法利用蒸汽的机械能。本系统利用蒸汽的直接驱动透平热泵机组中的压缩机，实现机械能转化为热能，充分实现蒸汽能源利用最大化。

3.节省能源：热电厂循环冷却水作为“废热”需要上冷却塔冷却处理，通过风机对循环水进行降温，大量低温热白白散失到大气中，同时消耗了电能。本系统将循环水余热提取直接用于供热，同时避免风机电耗。

附图说明

图1为本实用新型的系统组成示意图；

图2为图1中透平压缩式热泵机组的结构示意图；

图中：

1.汽轮机2.第一压缩机3.第二压缩机4.蒸发器5.冷凝器6.凝汽器

7.循环水泵8.蒸汽管道9.低温蒸汽管道10.市政回水管道11.市政热水管道

12.循环水进水管13.循环水出水管。

具体实施方式

以下结合附图1-2和实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明。

在图1中，通过回收电厂循环水余热的系统包括：透平压缩式热泵机组、板式换热器以及凝汽模块。所述透平压缩式热泵机组包括：汽轮机1以及由第一压缩机2、蒸发器4、节流装置(图中未示)、冷凝器5依次连接形成的冷媒循环回路。

具体地说，所述汽轮机1分别连接所述第一压缩机2和来自热电厂的蒸汽管道8，以减温减压后的高温水蒸汽为驱动蒸汽对汽轮机1做功，进而由汽轮机1为第一压缩机2提供动力。所述冷凝器5分别与市政回水管道10和市政热水管道11连接，使市政回水在冷凝器5内吸收冷媒热量后进入市政热水管道11。

所述凝汽模块包括凝汽器6和循环水泵7。所述凝汽器6与热电厂锅炉的汽轮机排汽口连接，汽轮机排出的乏汽在所述凝汽模块内与所述循环水进行热交换，使循环水吸热升温。所述蒸发器4与来自凝汽器6的循环水进水管12和返回凝汽器6的循环水出水管13连接，循环水在蒸发器内与冷媒换热后降温，并经循环水出水管13返回所述凝汽模块。

所述板式换热器经低温蒸汽管道9连接所述汽轮机1；在汽轮机1做功后的蒸汽经减温、减压后进入所述板式换热器并与来自市政回水管道的水换热后排出；换热后的市政回水进入市政热水管道，用于供热。

参见图2，还可以根据需要，在所述冷凝器和蒸发器之间设置第二压缩机3，用于对冷媒进行压缩。

虽然图中未示，市政回水管道还与除污器和市政循环水泵连接，市政回水经除污后由市政循环水泵分别送至所述透平压缩式热泵机组和板式换热器。

另外，在所述市政热水管道的管路上安装有热量计量表，换热后得到的热水经热计量后进入供热管网。

在本实用新型的回收系统中，蒸汽、循环(冷却)水、市政供热管网的循环水的流向如下：

1.蒸汽：

来自热电厂的蒸汽经减温减压后(3.8MPa(a)，390℃)进入透平压缩式热泵机组，在该机组做功后排出的水蒸汽(0.6MPa(a)，201℃)经减温减压后进入板式换热器，与45℃的市政回水充分热交换后进入排出管。

2.循环(冷却)水：

36℃的循环水由凝汽器及辅机出来后进入透平压缩式热泵机组的余热侧，经提取热量后温度降至28℃，经循环水出水管返回凝汽器。

3.市政供热管网的循环水：

45℃的市政回水经除污器及市政循环水泵分别送入透平压缩式热泵机组和板式换热器换热后汇入市政热水管道变成79℃的热水，经热计量后进入供热管网。

为防止突然停电时网路中产生水击现象，可以在循环水泵的出口管与吸入管之间加装旁路，并在旁路管上设逆止阀，以降低循环水泵入口侧的压力。

Claims (6)

1.一种电厂循环水余热回收系统，其特征在于：包括透平压缩式热泵机组、板式换热器以及凝汽模块，所述透平压缩式热泵机组包括汽轮机(1)以及由第一压缩机(2)、蒸发器(4)、节流装置、冷凝器(5)依次连接形成的冷媒循环回路；其中：

所述汽轮机(1)分别连接所述第一压缩机(2)和来自热电厂的蒸汽管道(8)，以减温减压后的高温水蒸汽为驱动蒸汽做功，进而为所述第一压缩机(2)提供动力；

所述冷凝器(5)分别与市政回水管道(10)和市政热水管道(11)连接，使市政回水吸收冷媒热量后进入市政热水管道(11)；

所述蒸发器(4)与来自所述凝汽模块的循环水进水管(12)和返回凝汽模块的循环水出水管(13)连接，循环水在蒸发器内与冷媒换热后降温，并经循环水出水管(13)返回所述凝汽模块；

所述板式换热器经低温蒸汽管道(9)连接所述汽轮机(1)；在汽轮机(1)做功后的蒸汽经减温、减压后进入板式换热器，并与来自市政回水管道的水换热后进入排出管；换热后的市政回水进入市政热水管道，用于供热。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：还包括第二压缩机(3)，所述第二压缩机(3)连接在所述冷凝器和蒸发器之间，用于对冷媒进行压缩。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述市政回水管道与除污器和市政循环水泵连接，市政回水经除污后泵送至所述透平压缩式热泵机组和板式换热器。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：在所述市政热水管道上安装有热量计量表。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述凝汽模块包括凝汽器(6)和循环水泵(7)。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：所述凝汽模块与热电厂汽轮机的排汽口连接，汽轮机排出的乏汽在所述凝汽器内与所述循环水进行热交换。