[發明專利]一種基于吸收熱泵的凝汽式汽輪機組

在審

• 申請號: 201711401455.4
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN107939463A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 杜巖;朱偉;孫靖;丁洪昇;方久文;陸波;王偉臣;陳天恒;王健;王麟
• 申請（專利權）人: 天津國電津能熱電有限公司;國網天津市電力公司
• 主分類號: F01K13/00
• 分類號: F01K13/00;F01K17/00;F01D15/10;F01K11/02
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 郭新娟

技術領域

本發明涉及大型火電機組供熱技術領域，具體而言，涉及一種基于吸收熱泵的凝汽式汽輪機組。

背景技術

當前，國內電力需求增長緩慢，電力過剩矛盾日益凸顯，隨著清潔能源風電技術、水電技術、光伏技術的快速發展，在電力調度過程中，應優先考慮清潔能源發電技術。但是，部分地區由于電網無法足額消納，棄風、棄水、棄光問題日趨嚴重，己經成為長期影響中國清潔能源健康發展的主要矛盾。

當前熱電解耦技術：

1.低壓缸光軸方案：將純凝機組的高中壓缸改為背壓機，低壓缸轉子實質成為聯軸器。

優點：可在發電低負荷下帶供熱，滿足深度調峰帶供熱的要求。

缺點：機組出力下降，例300MW機組改光軸后最大電負荷降至230MW。電網有電負荷要求時不能及時響應。

2.汽輪機低壓缸轉子改短葉片，提高排汽背壓將凝汽器改為熱網加熱器，對外供熱帶熱網負荷。

優點：可在冬季低負荷帶供熱

缺點：機組出力下降，凝汽器改造大、冷卻面積減小，無法在非供熱季帶滿出力。熱網與循環水系統切換系統復雜，隔斷難度大。

3.汽輪機低壓缸與中壓缸轉子采用3S聯軸器連接，冬季供熱時解列低壓缸，采用中壓排汽供熱。

優點：可在冬季低負荷帶供熱

缺點：只能在新建機組安裝，不能在老機組進行改造，不具備大面積推廣。

4.其他技術：熱水儲罐、熔鹽儲罐、主再熱蒸汽輔助供熱、四段抽汽蒸汽改造、電鍋爐、電熱泵。

現行各種方案是通過切除低壓缸降低機組出力，來實現電網深度調峰(低負荷)的目的，但在電網調高負荷時，因低壓缸已切除，達不到原設計出力。深層次原因為供熱機組在響應電網深調的過程中，低負荷下滿足熱負荷的要求就要加大供熱抽汽量，這時低壓缸進汽流量下降，未級葉片因冷卻流量小，發生鼓風效應，低壓缸處于危險工況。但在電網調高負荷工況，因排汽量大，供熱抽汽量大，供熱溫度高于熱網調度要求，此工況在供熱初未期尤其明顯。熱電解耦只是解決了低負荷熱電矛盾，不能解決高負荷工況下熱電矛盾。

由此可知，以上各種解耦方案以犧牲機組出力及經濟性為代價，改造投資大，在供熱初未期調整難度大。雖然增加靈活性，但能耗同時增加。不符合當前節能減排環保要求。當前需要一種即能響應電網深度調峰又能滿足供熱需求，還要達到節能減排要求的技術。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術的缺陷，提供了一種基于吸收熱泵的凝汽式汽輪機組，包括依次串聯的鍋爐、高壓缸、中壓缸、低壓缸和發電機；

所述中壓缸連接有低溫熱泵余熱回收系統；

所述低壓缸連接有與所述低溫熱泵余熱回收系統連通的余熱回收裝置；

所述中壓缸的排汽用于為所述低溫熱泵余熱回收系統供熱；

所述余熱回收裝置用于回收所述低壓缸排放的余熱，并將該余熱供給所述低溫熱泵余熱回收系統；

所述中壓缸和所述低壓缸之間設有LCV閥。

在某些實施方式中，所述低溫熱泵余熱回收系統包括熱泵和熱網加熱器；

所述熱泵和所述熱網加熱器通過熱網循環水相互連通。

在某些實施方式中，所述余熱回收裝置包括凝汽器和水塔；

所述凝汽器和所述水塔通過余熱水連通。

在某些實施方式中，由所述凝汽器導出的所述余熱水經所述熱泵回流至所述水塔；

所述余熱水加熱所述熱泵循環水。

在某些實施方式中，所述余熱回收裝置還包括用于驅動所述余熱水流動的水泵。

在某些實施方式中，所述水泵設置于所述凝汽器和所述水塔之間。

在某些實施方式中，所述中壓缸與所述低溫熱泵余熱回收系統之間設有EV閥。

在某些實施方式中，還包括中控裝置；

所述LCV閥與所述中控裝置連接。

在某些實施方式中，所述EV閥與所述中控裝置連接。

在某些實施方式中，還包括與所述中控裝置連接的第一溫度檢測裝置；

所述第一溫度檢測裝置設置于所述熱網循環水中；

所述第一溫度檢測裝置預存有第一溫度閾值；

當所述第一溫度檢測裝置檢測到的溫度低于所述第一溫度閾值時，所述中控裝置控制所述LCV閥門減少所述低壓缸的進汽流量。