用抽汽式汽轮机抽出的蒸汽驱动热泵提高电厂效能的系统技术方案

技术编号:3987842 阅读:220 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及用抽汽式汽轮机抽出的蒸汽驱动热泵的供热系统,该系统主要包括:锅炉、抽汽式汽轮机、凝汽器、冷却水塔、循环水泵、凝结水泵、低压回热加热器、除氧器、化学水处理器、高压回热加热器;还包括工业汽轮机、开启式热泵、汽水换热器、旁通阀、水水换热器;本发明专利技术系统一方面用蒸汽直接驱动热泵,通过热泵回收被循环冷却水带走的能量,另一方面蒸汽在驱动热泵之后,供暖季通过换热器加热供热管网的循环水,非供暖季通过换热器加热从凝汽器出来的凝结水,最后成为冷凝水回到锅炉中,在这一系列过程中,没有任何能量被白白释放掉,使热量损失最小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属供热
,特别涉及用抽汽式汽轮机中抽出的蒸汽驱动热泵提高电厂效能的系统。
技术介绍
目前很多热电厂采用抽汽式汽轮机进行热电联产,从汽轮机中抽出一部分蒸汽通 过换热装置加热供热管网的循环水从而为用户提供供热,其余蒸汽则推动汽轮机发电,这 些推动汽轮机发电的蒸汽在通过汽轮机做功发电后成为不能再做功的乏汽,通过凝汽器时 被循环冷却水冷却为液态水后回到锅炉,循环冷却水将这些乏汽中的热量带走通过冷却水 塔排放到大气中。由于目前蒸汽轮机的最大效率只有40 %左右,蒸汽中的热能仅有40 %左 右转变为有用的电能,其余60%则存留于乏汽中,这些能量被冷却循环水带走,最后通过冷 却水塔排放到大气中。这样,不仅大量热能被排放到大气中,造成能量的极大浪费和对空气 的热污染,而且由于冷却循环水在经过冷却水塔时会大量蒸发,造成水资源的大量浪费,同 时冷却水的循环水泵和冷却水塔的风机还要消耗大量的电能。现有的利用抽汽式汽轮机进行热电联产的热电厂的系统如图1所示,该系统包 括锅炉1、抽汽式汽轮机2、凝汽器3、冷却水塔4、循环水泵5、凝结水泵6、低压回热加热器7、除氧器8、化学水处理器9、高压回热加热器10、热网加热换热器11;其连接关系为锅炉 1的蒸气出口与抽汽式汽轮机2的入口相连,抽汽式汽轮机2的第一出口 21与凝汽器3的 入口 31相连,抽汽式汽轮机2的第二出口 22与热网加热换热器11的入口相连;凝汽器3 的出口 32与凝结水泵6的入口相连;凝结水泵6的出口依次与低压回热加热器7、除氧器8、高压回热加热器10相连;除氧器8还与化学水处理器9的出口相连;凝汽器3的另外两 个进出口与冷却水塔4、循环水泵5连接成一个冷却水循环回路;热网加热换热器11还与 凝汽器3的出口 32相连。上述系统的工作过程为锅炉1产生的蒸汽进入抽汽式汽轮机2,抽汽式汽轮机2 有两个出口 2(1)为用于发电的蒸汽的主出口,2(2)为抽汽口,用于发电的蒸汽在推动汽 轮机2发电后成为不能做功的乏汽由主出口 2(1)出来后进入凝汽器3,在凝汽器3中被循 环冷却水冷却为液态的凝结水,这些凝结水通过凝结水泵6进入低压回热加热器7被加热 后进入除氧器8,在除氧器8中除氧后进入高压回热加热器10,在高压回热加热器10中被 再次加热后进入锅炉,从抽汽式汽轮机2的抽汽口 2 (2)抽出的蒸汽进入热网加热换热器11 将供热管网中的水加热。而用于发电的蒸汽在推动汽轮机2发电后形成的乏汽中所含有的 大量的低品味的热量被循环冷却水带走,通过冷却水塔4释放到大气中,这样,不仅大量热 能被排放到大气中,造成能量的极大浪费和对空气的热污染,而且由于冷却循环水在经过 冷却水塔时会大量蒸发,造成水资源的大量浪费,同时冷却水的循环水泵和冷却水塔的风 机还要消耗大量的电能。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服已有技术的不足之处,提出一种用抽汽式汽轮机中抽出的 蒸汽驱动热泵提高电厂效能的系统,本专利技术没有任何能量被白白释放掉,使热量损失减小。本专利技术提出的用抽汽式汽轮机抽出的蒸汽驱动热泵的供热系统,该系统主要包 括锅炉、抽汽式汽轮机、凝汽器、冷却水塔、循环水泵、凝结水泵、低压回热加热器、除氧器、 化学水处理器、高压回热加热器;其特征在于,还包括工业汽轮机、开启式热泵、汽水换热 器、旁通阀、水水换热器;其连接关系为锅炉的出口与抽汽式汽轮机的入口相连,抽汽式 汽轮机的主出口与凝汽器的热入口相连,凝汽器的热出口与凝结水泵的入口相连,凝汽器 的冷出口分别与冷却水塔的入口和开启式热泵冷入口相连,开启式热泵冷出口和冷却水塔 的出口均与循环水泵的入口相连,循环水泵的出口与凝汽器的冷入口相连,凝结水泵的出 口通过旁通阀与低压回热加热器的入口相连,低压回热加热器的出口与除氧器的入口相 连,除氧器的出口与高压回热加热器的入口相连,高压回热加热器的出口与锅炉的入口相 连,除氧器还与化学水处理器相连;抽汽式汽轮机的抽汽口与工业汽轮机入口相连,工业汽 轮机出口与汽水换热器的热入口相连,汽水换热器的热出口与凝结水泵的入口相连,汽水 换热器的冷入口与开启式热泵的热出口相连,开启式热泵的热入口分别与水水换热器的热 出口和供热管网回水相连,汽水换热器的冷出口分别与水水换热器的热入口和供热管网供 水相连,水水换热器的冷入口与凝结水泵的出口相连,水水换热器的冷出口与低压回热加 热器的入口相连;工业汽轮机通过连轴器与开启式热泵相连。本专利技术的技术特点及有益效果本专利技术系统一方面用蒸汽直接驱动热泵,通过热泵回收被循环冷却水带走的能量 (也就是发电后不能再做功的乏汽中的热能),另一方面蒸汽在驱动热泵之后,供暖季(冬 天)通过换热器加热供热管网的循环水,非供暖季(春、夏和秋天)通过换热器加热从凝汽器 出来的凝结水,最后成为冷凝水回到锅炉中,这样,从抽汽式汽轮机中抽出驱动热泵的蒸汽中 的能量分为三部分1、驱动热泵回收余热;2、加热供热管网中的循环水或从凝汽器出来的凝结 水;3、随冷凝水回到锅炉,在这一系列过程中,没有任何能量被白白释放掉,使热量损失最小。附图说明图1为常规抽汽式汽轮机发电供热系统结构及工作流程示意图。图2为本专利技术用抽汽式汽轮机抽出的蒸汽驱动热泵提高电厂效能的系统结构及 工作流程示意图。具体实施例方式本专利技术提出的用抽汽式汽轮机抽出的蒸汽驱动热泵进行供热的方法结构附图及 实施例详细说明如下本专利技术的结构如图1所示,该系统主要包括锅炉1、抽汽式汽轮机2、凝汽器3、冷 却水塔4、循环水泵5、凝结水泵6、低压回热加热器7、除氧器8、化学水处理器9、高压回热 加热器10 ;其特征在于,还包括工业汽轮机12、开启式热泵13、汽水换热器14,旁通阀15, 换热器16 ;其连接关系为锅炉1的出口与抽汽式汽轮机2的入口相连,抽汽式汽轮机2的 出口 21 (为用于发电的蒸汽的主出口)与凝汽器3的热入口 31相连,凝汽器3的热出口 32与凝结水泵6的入口相连,凝汽器3的冷出口 33分别与冷却水塔4的入口和开启式热泵13 冷入口 131相连,开启式热泵13冷出口 132和冷却水塔4的出口均与循环水泵5的入口相 连、循环水泵5的出口与凝汽器3的冷入口 34相连,凝结水泵6的出口通过旁通阀15与低 压回热加热器7的入口相连,低压回热加热器7的出口与除氧器8的入口相连,除氧器8的 出口与高压回热加热器10的入口相连,高压回热加热器10的出口与锅炉1的入口相连,除 氧器8还与化学水处理器9相连;抽汽式汽轮机2的抽汽口 22 (为抽汽口 )与工业汽轮机 12入口相连,工业汽轮机12出口与汽水换热器14的热入口 141相连,汽水换热器14的热 出口 142与凝结水泵6的入口相连,汽水换热器14的冷入口 143与开启式热泵13的热出 口 134相连,开启式热泵13的热入口 133分别与水水换热器16的热出口 162和供热管网 回水相连,汽水换热器14的冷出口 144分别与水水换热器16的热入口 161和供热管网供 水相连,水水换热器16的冷入口 163与凝结水泵的出口相连,水水换热器16的冷出口 164 与低压回热加热器7的入口相连;工业汽轮机12通过(其自身带有的)连轴器与开启式热 泵13相连;工业汽轮机的转动可以通过连轴器带动开启式热泵机中压缩机的运本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用抽汽式汽轮机抽出的蒸汽驱动热泵的供热系统,该系统主要包括:锅炉、抽汽式汽轮机、凝汽器、冷却水塔、循环水泵、凝结水泵、低压回热加热器、除氧器、化学水处理器、高压回热加热器;其特征在于,该系统还包括工业汽轮机、开启式热泵、汽水换热器、旁通阀、水水换热器;其中,锅炉的出口与抽汽式汽轮机的入口相连,抽汽式汽轮机的主出口与凝汽器的热入口相连,凝汽器的热出口与凝结水泵的入口相连,凝汽器的冷出口分别与冷却水塔的入口和开启式热泵冷入口相连,开启式热泵冷出口和冷却水塔的出口均与循环水泵的入口相连,循环水泵的出口与凝汽器的冷入口相连,凝结水泵的出口通过旁通阀与低压回热加热器的入口相连,低压回热加热器的出口与除氧器的入口相连,除氧器的出口与高压回热加热器的入口相连,高压回热加热器的出口与锅炉的入口相连,除氧器还与化学水处理器相连;抽汽式汽轮机的抽汽口与工业汽轮机入口相连,工业汽轮机出口与汽水换热器的热入口相连,汽水换热器的热出口与凝结水泵的入口相连,汽水换热器的冷入口与开启式热泵的热出口相连,开启式热泵的热入口分别与水水换热器的热出口和供热管网回水相连,汽水换热器的冷出口分别与水水换热器的热入口和供热管网供水相连,水水换热器的冷入口与凝结水泵的出口相连,水水换热器的冷出口与低压回热加热器的入口相连;工业汽轮机通过连轴器与开启式热泵相连。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张军
申请(专利权)人:北京中科华誉能源技术发展有限责任公司
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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