[實(shí)用新型]汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)開(kāi)啟式熱泵裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200720151369.8
• 申請(qǐng)日: 2007-07-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201059819Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟富春;許殿剛;蘭泉孝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京開(kāi)源銘典技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F25B27/02
• 分類(lèi)號(hào): F25B27/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種熱泵，是汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)開(kāi)啟式熱泵裝置。

背景技術(shù)

熱電聯(lián)產(chǎn)過(guò)程中會(huì)放出大量的低溫余熱，與此同時(shí)，在熱能和電力的生產(chǎn)過(guò)程中還需要大量品位不太高的熱能，例如鍋爐給水的加熱過(guò)程。如果能通過(guò)熱泵技術(shù)將電廠冷凝器排放的部分低溫余熱加以回收利用，提高品位后再應(yīng)用于給水加熱上，則可以大量節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，同時(shí)達(dá)到環(huán)保的目的，而目前通常采用的形式為：通過(guò)普通的電動(dòng)壓縮式熱泵的方式，以電能作為熱泵的驅(qū)動(dòng)能源，壓縮機(jī)采用開(kāi)啟式或半封閉的形式，吸收循環(huán)水中的低位熱量，再在熱泵的冷凝器中完成對(duì)鍋爐給水的加熱過(guò)程，這種形式雖然也利用了大量循環(huán)水中的廢熱，但驅(qū)動(dòng)能源來(lái)自于電廠自身產(chǎn)生的電能，提高了電廠的廠用電率，消耗了自身的產(chǎn)品，相當(dāng)于減少了電廠的發(fā)電量；同時(shí)從能源利用角度來(lái)看，發(fā)電廠的發(fā)電效率一般不超過(guò)40％，雖然提取了循環(huán)水中的廢熱，仍舊有2.5倍左右的熱泵耗電量的熱量無(wú)法利用，最終通過(guò)冷卻塔在大氣中耗散。

實(shí)用新型內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種采用小型工業(yè)汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)開(kāi)啟式壓縮機(jī)的汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)開(kāi)啟式熱泵裝置。

本裝置所采用的技術(shù)方案如下：包括由蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥順序首尾相連形成的制冷劑回路，以及與壓縮機(jī)連接的動(dòng)力輸入源，其特征在于，所述與壓縮機(jī)連接的動(dòng)力輸入源為汽輪機(jī)。

所述壓縮機(jī)為開(kāi)啟式壓縮機(jī)。

所述汽輪機(jī)與開(kāi)啟式壓縮機(jī)通過(guò)聯(lián)軸裝置連接。

所述蒸發(fā)器的熱源為電廠冷卻循環(huán)水。

所述冷凝器使用的冷卻水可以為鍋爐給水。

本實(shí)用新型與現(xiàn)存技術(shù)相比，具有如下有益效果：(1)能源利用效率高、節(jié)能效果顯著，一次能源利用效率比純粹利用蒸汽加熱提升150％；(2)可以充分回收利用電廠循環(huán)水中蘊(yùn)含的熱能，減少冷卻塔循環(huán)流量，避免對(duì)自然界的熱污染；(3)由于能源利用效率高，所以運(yùn)行費(fèi)用較低，投資回報(bào)速度快；(4)動(dòng)力來(lái)源便利，在電廠中應(yīng)用該裝置，蒸汽容易獲得；(5)安全可靠，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，無(wú)任何安全隱患。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

具體實(shí)施方式

如圖1所示的汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)開(kāi)啟式熱泵裝置，包括由蒸發(fā)器1、開(kāi)啟式壓縮機(jī)2、冷凝器3、膨脹閥4順序首尾相連形成的制冷劑回路，以及與開(kāi)啟式壓縮機(jī)2連接的汽輪機(jī)5。鍋爐提供過(guò)熱或飽和蒸汽，通過(guò)汽輪機(jī)5拖動(dòng)開(kāi)啟式壓縮機(jī)2工作，汽輪機(jī)5與開(kāi)啟式壓縮機(jī)2采用傳動(dòng)節(jié)直聯(lián)，汽輪機(jī)5的轉(zhuǎn)速是通過(guò)控制進(jìn)入汽輪機(jī)5的進(jìn)氣量達(dá)到的，同時(shí)蒸汽在釋放高品位能量后形成的乏汽還可以進(jìn)入其它加熱部位繼續(xù)利用。

為使本熱泵裝置的出口溫度進(jìn)一步提高，熱泵的工質(zhì)不再局限于普通的制冷劑如R22和R134a等，也可以采用特制的非共沸或亞共沸制冷劑，經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，采用這些工質(zhì)的熱泵，出水溫度可以達(dá)到85℃以上，同時(shí)還具有比較高的制熱效率，因此需要根據(jù)電廠循環(huán)水的溫度及要求的制熱溫度來(lái)選擇合適的制冷劑，以盡可能的提高機(jī)組的能效比。

工作時(shí)，蒸發(fā)器1出口的低溫低壓蒸汽被吸入到開(kāi)啟式壓縮機(jī)2中，在開(kāi)啟式壓縮機(jī)2中形成高溫高壓的氣體后，進(jìn)入冷凝器3中，在這里，向溫度低于冷凝溫度的鍋爐給水放熱后，變成高溫高壓的液體，經(jīng)過(guò)膨脹閥4的節(jié)流后，變成低溫低壓的汽-液混合物，然后進(jìn)入蒸發(fā)器1中吸收電廠冷卻循環(huán)水的熱量，再蒸發(fā)成低溫低壓的氣體進(jìn)入開(kāi)啟式壓縮機(jī)2中完成一次循環(huán)。

經(jīng)過(guò)計(jì)算，采用汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)開(kāi)啟式熱泵裝置，以蒸汽所含全部熱能為基數(shù)的能效比可以達(dá)到2.5(把給水從30℃加熱到50℃，電廠循環(huán)水平均溫度為30℃)以上，大大超過(guò)蒸汽直接加熱或普通的電動(dòng)壓縮式熱泵加熱系統(tǒng)，是一種非常高效的節(jié)能裝置。