[發明專利]一種分級抽汽梯級利用供熱系統

在審

• 申請號: 201710660907.4
• 申請日: 2017-08-04
• 公開（公告）號: CN107270373A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 馬正中
• 申請（專利權）人: 中能信創（北京）售電有限公司
• 主分類號: F24D3/18
• 分類號: F24D3/18;F24D19/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 胡彬

技術領域

本發明屬于電廠熱電聯產機組的節能領域，具體涉及一種分級抽汽梯級利用供熱系統。

背景技術

我國城鎮集中供熱以電廠的熱電聯產為主。電廠冷端余熱泛指凝汽器或空冷島冷卻汽輪機乏汽所帶走的熱量,這部分熱量屬于低品位熱源,直接向環境釋放將造成巨大的能源浪費。同時隨著我國城鎮發展和人口增長，熱負荷缺口進一步增加，與大量浪費的工業余熱形成了顯著的矛盾。隨著熱泵技術的快速發展,特別是熱泵大型化技術日趨成熟,使得回收電廠冷端余熱用于城市集中供熱成為可能。

熱泵是一種利用高品位熱能作為驅動能源來回收低品位熱能以用于供熱或升溫的設備，被廣泛應用于電廠、石油、化工和冶金等領域。在電廠的熱功轉換過程中不可避免地存在固有的冷源損失，現代發電廠循環熱效率為40％-57％。采用熱泵回收熱電廠的循環水/乏汽冷端低溫余熱，可以提高電廠的熱經濟性，具有顯著的節能效果。

目前電廠熱泵回收冷端余熱均采用蒸汽驅動型溴化鋰吸收式熱泵機組，汽輪機低壓缸的采暖抽汽經減溫飽和后作為熱泵機組的驅動熱源。從用戶而來的熱網回水吸收循環水或乏汽的余熱后進行廠內熱網首站進行二次加熱，然后再送出至熱負荷。

發明內容

本發明的目的在于提供一種分級抽汽梯級利用供熱系統，其能夠利用汽輪機分級抽汽來回收冷端余熱。

為達此目的，本發明提供一種分級抽汽梯級利用供熱系統，其包括汽輪機、冷卻塔、凝汽器、由吸收式熱泵和蒸汽透平壓縮式熱泵組成的兩級熱泵單元以及由汽-水換熱器和熱網首站組成的兩級換熱器單元，從所述汽輪機的低壓缸引出低壓蒸汽管路分別連接至所述吸收式熱泵和所述熱網首站，從所述汽輪機的中壓缸抽汽管路引出中壓蒸汽進入所述蒸汽透平壓縮式熱泵做功，再進入所述汽-水換熱器放熱后成為凝結水，所述兩級熱泵單元連接至循環冷卻水管路，從所述兩級熱泵單元放熱后流出的循環冷卻水進入所述凝汽器進行循環吸熱。

進一步地，所述汽輪機排汽進入所述凝汽器，在所述凝汽器中與循環冷卻水進行熱交換后成為凝結水，吸熱升溫后的循環冷卻水進入所述冷卻塔進行冷卻降溫，并循環流入所述凝汽器。

進一步地，所述兩級熱泵單元具有循環冷卻水進口和循環冷卻水出口，分別通過管路連接至所述凝汽器下游側的循環冷卻水進水管路和所述凝汽器上游側的循環冷卻水出水管路，與所述凝汽器組成閉式循環系統。

進一步地，吸收式熱泵還具有一次熱網回水進口，所述熱網首站具有一次熱網供水出口，分別連接至廠區外部的一次熱網回水管路和一次熱網供水管路。

進一步地，一次熱網回水沿著所述一次熱網回水管路依次進入所述吸收式熱泵進行第一次加熱，再進入所述蒸汽透平式熱泵進行第二次加熱，再進入所述汽-水換熱器進行第三次加熱，最后進入所述熱網首站進行第四次加熱后送入所述一次熱網供水管路。

本發明通過合理利用汽輪機分級抽汽來回收冷端余熱，利用兩級熱泵單元和兩級換熱器單元實現熱網水的梯級加熱，從而提高了能源利用效率。

附圖說明

圖1是本發明實施例的一種分級抽汽梯級利用供熱系統的原理示意圖。

其中，各個附圖標記指代的內容如下：

1-汽輪機；2-冷卻塔；3-凝汽器；4-吸收式熱泵；5-一次熱網回水管路；6-一次熱網供水管路；7-低壓蒸汽管路；8-中壓缸抽汽管路；9-循環冷卻水進水管路；10-循環冷卻水出水管路；11-蒸汽透平壓縮式熱泵；12-汽-水換熱器；13-熱網首站。

具體實施方式

下面結合附圖并通過具體實施例對本發明的技術方案作進一步描述，應當理解，此處所描述的內容僅用于說明和解釋本發明，并不用于限定本發明。

如圖1所示，本發明實施例中的分級抽汽梯級利用供熱系統包括汽輪機1、冷卻塔2、凝汽器3、由吸收式熱泵4和蒸汽透平壓縮式熱泵11組成的兩級熱泵單元以及由汽-水換熱器12和熱網首站13組成的兩級換熱器單元。

汽輪機1為蒸汽式汽輪機，其乏汽排出口與凝汽器3之間通過管路連接，電站鍋爐產出的高溫蒸汽進入汽輪機1做功后排出乏汽進入凝汽器3，在凝汽器3中與循環冷卻水進行熱交換后成為凝結水，吸熱升溫后的循環冷卻水進入冷卻塔2進行冷卻降溫，并循環流入凝汽器3。

從汽輪機1的低壓缸引出低壓蒸汽管路7分別連接至吸收式熱泵4和熱網首站13，從汽輪機1的中壓缸抽汽管路8引出中壓蒸汽進入蒸汽透平壓縮式熱泵11做功，再進入汽-水換熱器12放熱后成為凝結水，兩級熱泵單元連接至循環冷卻水管路，從兩級熱泵單元放熱后流出的循環冷卻水進入凝汽器進行循環吸熱。