[發明專利]吸收式熱泵的供熱方法及多級串聯的吸收式熱泵供熱系統

有效

• 申請號: 201110436798.0
• 申請日: 2011-12-23
• 公開（公告）號: CN103175247A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 徐齊越
• 申請（專利權）人: 河南艾莫卡節能科技有限公司
• 主分類號: F24D3/18
• 分類號: F24D3/18
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 張紹琳;李想

技術領域

本發明屬于低溫余熱利用熱泵技術領域。

背景技術

隨著國家城鎮化和城市化進程的深入，我國北方地區出現持續性的冬季供暖需求缺口。但國家考慮到節能減排戰略需要，目前對新建熱電項目的審批越來越嚴，許多地方無法新建熱電廠，只能采用對原有中小熱電甚至純凝式火電進行供熱改造的方式，來擴大其供熱能力。在不擴大發電機組容量的情況下，利用吸收式熱泵提取循環冷卻水的余熱來擴大熱電廠的供熱能力已經成為目前熱電廠大力推廣的節能減排技術。

在北方的冬季，由于氣候寒冷，熱電廠的循環冷卻水的溫度較低，此時一般在10～20℃，本來這是熱電廠提高發電效率的好時機，但是在采用傳統的吸收式熱泵技術后，由于集中供熱系統要求供熱的溫度較高（一般在80℃以上），對于傳統的吸收式熱泵來說，如圖1所示，現有技術吸收式熱泵供熱系統，汽輪機101通過抽氣蒸汽管道102連接有吸收式熱泵103與汽水換熱器104，凝汽器105通過冷結水泵106及汽輪機101提供的熱量將循環冷卻管道的水加熱，然后初步對熱網回水加熱，熱網回水再通過吸收式熱泵103與汽水換熱器104加熱，然后向外輸出供水，但是從10～20℃的余熱水中提取熱量來加熱系統供熱的回水到80℃以上幾乎是不可能的，因此，為了能使吸收式熱泵正常工作，一般需要通過提高汽輪機101的背壓來提高循環冷卻水的溫度，一般需要提高到30℃左右，但是這樣做有一個弊端，就是由于提高了汽輪機101的背壓，降低了汽輪機101的真空度，使得發電的效率降低了，也就是說，傳統的吸收式熱泵技術在進行余熱回收供熱時是通過犧牲發電效率才得以實現的，代價過高，浪費了大量資源，增加了成本。

發明內容

本發明針對現有技術中在需要提高汽機的背壓，使得發電效率降低來提高循環冷卻水溫度，才能使吸收式熱泵系統來進行正常工作的缺點，提供一種多級串聯的吸收式熱泵供熱系統，將熱網回水逐級加熱到所需溫度。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種吸收式熱泵的供熱方法，以熱電廠集中供熱系統中的回水作為吸收式熱泵的余熱源，采用多級吸收式熱泵串聯的方式逐級降低回水溫度；然后，提取熱電廠循環冷卻水中的工業余熱，由熱電廠汽機的抽汽作為各級吸收式熱泵的驅動熱源，利用得到的余熱源和工業余熱對熱網供水進行逐級加熱。

一種實施上述方法而所需的多級串聯的吸收式熱泵供熱系統，它包括汽輪機、連接在汽輪機上的抽氣蒸汽管道和冷結水管道，在所述抽氣蒸汽管道和冷結水管道之間連接至少兩級吸收式熱泵，相鄰的吸收式熱泵之間串聯連接；熱網回水逐級經過吸收式熱泵進行降溫從而吸收余熱，同時每級吸收式熱泵利用吸收的余熱進行逐級加熱，最終給熱網供水；且熱網回水的末級吸收式熱泵還連接有熱電廠循環冷卻水系統。

在所述抽氣蒸汽管道和冷結水管道之間連接2--7級吸收式熱泵。

所述的熱電廠循環冷卻水系統包括與末級吸收式熱泵相連接的余熱回收管道和循環冷卻水管道，所述的余熱回收管道和循環冷卻水管道之間設置冷凝水泵和冷凝器。

在熱網供水側，熱網回水的初級吸收式熱泵還串聯連接汽水換熱器，所述的汽水換熱器與抽氣蒸汽管道和冷結水管道相連接。

采用上述技術方案的本發明，克服了已有技術中在冬季需要提高汽機的背壓，使得發電的效率降低來提高循環冷卻水溫度，才能使吸收式熱泵系統來進行正常工作的缺點。在本發明中，為了不提高汽機的背壓，需要降低熱網的回水溫度，才能使吸收式熱泵正常工作，本發明巧妙地把熱網回水作為余熱源，通過多級循環水熱泵一方面逐級降低了回水的溫度，另一方面又把這部分余熱巧妙地逐級加熱給了熱網的供水，同時，在冬季低溫余熱只有10～20℃的情況下，可以使吸收式熱泵從中提取10℃的溫差余熱進行供熱。

本發明同時解決了降低熱網回水溫度、余熱水溫度低時為了達到熱網供熱溫度要求吸收式熱泵無法正常工作、降低汽機發電效率等三方面的問題，在現有熱電廠利用吸收式熱泵進行余熱回收供熱技術改造時，具有重大的推廣價值。

附圖說明

圖1為現有技術熱泵及汽水換熱器供暖示意圖。

圖2為實施例1中熱網供水溫度在70～100℃時，熱泵供熱系統示意圖。

圖3為實施例2中熱網供水溫度在100～130℃時，熱泵及汽水熱換器供熱系統示意圖。

具體實施方式

實施例1