[發明專利]一種全工況運行的蒸汽能量梯級回熱利用系統及工作方法

在審

• 申請號: 201810429778.2
• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN108561201A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 李啟明;陳鋒;張學海;鐘迪;周賢;黃中;王保民
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
• 主分類號: F01K17/02
• 分類號: F01K17/02;F01K7/38;F24D3/18;F23L15/04;F25B27/02
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

1.一種全工況運行的蒸汽能量梯級回熱利用系統，其特征在于：包括背壓汽輪機(1)，其進汽口與主汽輪機中低壓連通管的供熱抽汽管道連接；吸收式熱泵(3)，其驅動蒸汽入口與背壓汽輪機(1)的排汽口連接，吸收式熱泵(3)的熱源入口連接低品位熱源(4)，回收低品位熱源(4)中的熱能，吸收式熱泵(3)的疏水口連接熱力系統；第一循環水三通閥(7)，有兩路入口，一路出口，第一循環水三通閥(7)的兩路入口分別與暖風器(10)的循環水出口和熱網回水口連接，第一循環水三通閥(7)的出口與吸收式熱泵(3)加熱側的入口連接；第二循環水三通閥(8)，有一路入口，兩路出口，第二循環水三通閥(8)的入口與吸收式熱泵(3)加熱側的出口連接，第二循環水三通閥(8)的兩個出口分別與暖風器(10)的循環水入口和熱網供水口連接；暖風器(10)與鍋爐空預器串聯布置，入口和出口分別與爐膛送風管道的上下游連接，冷風加熱后，進入鍋爐空預器進一步加熱；背壓汽輪機(1)的排汽驅動吸收式熱泵(3)，回收低品位熱源(4)中的熱量，采暖季時，吸收式熱泵(3)用于加熱熱網回水，非采暖季時，通過第一循環水三通閥(7)和第二循環水三通閥(8)的調整和切換，吸收式熱泵(3)用于加熱暖風器(10)的循環水，循環水則進一步加熱進入鍋爐的冷空氣，從而實現背壓汽輪機的全年運行以及蒸汽的梯級回熱利用，降低煤耗和廠用電率，提升機組經濟性。

2.根據權利要求1所述的全工況運行的蒸汽能量梯級回熱利用系統，其特征在于，所述背壓汽輪機(1)，通過聯軸器帶動能量轉換裝置(2)運行，對外輸出能量。

3.根據權利要求2所述的全工況運行的蒸汽能量梯級回熱利用系統，其特征在于，所述能量轉換裝置(2)為同步發電機、異步發電機、泵、風機或壓縮機。

4.根據權利要求1所述的全工況運行的蒸汽能量梯級回熱利用系統，其特征在于，為了滿足吸收式熱泵(3)的驅動蒸汽參數需求，在背壓汽輪機(1)和吸收式熱泵(3)之間安裝減溫減壓器(5)，便于對蒸汽參數進行調節。

5.根據權利要求1所述的全工況運行的蒸汽能量梯級回熱利用系統，其特征在于，所述第一循環水三通閥(7)的兩路入口分別設置有熱網循環水泵(6)和暖風器循環水泵(9)。

6.根據權利要求1所述的全工況運行的蒸汽能量梯級回熱利用系統，其特征在于，所述低品位熱源(4)為汽輪機乏汽、循環冷卻水或者鍋爐煙氣。

7.權利要求1至6任一項所述的全工況運行的蒸汽能量梯級回熱利用系統的工作方法，其特征在于，火電機組中低壓連通管的抽汽，進入背壓汽輪機(1)，回收高品位的能量，通過聯軸器帶動能量轉換裝置(2)對外輸出能量；背壓汽輪機(1)的排汽，經減溫減壓器(5調節后至滿足吸收式熱泵(3)的驅動蒸汽參數需求，進入吸收式熱泵(3)，驅動吸收式熱泵(3)回收低品位熱源(4)的熱量，對外供熱；采暖季時，吸收式熱泵(3)對外所供熱量，用于加熱熱網回水，非采暖季時，通過第一循環水三通閥(7)和第二循環水三通閥(8)的調整和切換，吸收式熱泵(3)所供熱量用于加熱暖風器(10)的循環水，循環水則進一步在暖風器(10)中加熱進入鍋爐的冷空氣，將熱量傳遞給空氣后，又循環至吸收式熱泵(3)中重新吸熱；暖風器(10)與鍋爐空預器串聯布置，冷空氣經過暖風器(10)加熱后，進一步進入空預器升溫，然后送入爐膛；該系統實現了背壓汽輪機的全年運行以及蒸汽的梯級回熱利用，通過回收高品位和低品位的能量，降低了煤耗和廠用電率，提升機組經濟性。