[發(fā)明專利]一種全工況運行的蒸汽能量梯級回?zé)崂孟到y(tǒng)及工作方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810429778.2
• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN108561201A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李啟明;陳鋒;張學(xué)海;鐘迪;周賢;黃中;王保民
• 申請（專利權(quán)）人: 中國華能集團清潔能源技術(shù)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(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 段俊濤

一種全工況運行的蒸汽能量梯級回?zé)崂孟到y(tǒng)及工作方法，主要應(yīng)用于供熱機組，該系統(tǒng)包含背壓汽輪機、吸收式熱泵以及暖風(fēng)器；主汽輪機通過中低壓連通管抽汽供熱，背壓汽輪機進(jìn)汽口與主汽輪機供熱抽汽管道相連，利用供熱蒸汽推動汽輪機透平旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動發(fā)電機發(fā)電，回收蒸汽高品位能量，所發(fā)電量并入廠用電系統(tǒng)；背壓汽輪機排汽驅(qū)動吸收式熱泵，回收低品位余熱。采暖季，吸收式熱泵加熱熱網(wǎng)水，對外供熱；非采暖季，通過三通閥的切換，吸收式熱泵用于加熱進(jìn)入鍋爐的空氣，實現(xiàn)熱量回收；采用本發(fā)明系統(tǒng)，實現(xiàn)背壓汽輪機的全工況運行以及蒸汽的梯級利用，降低煤耗和廠用電率，提升機組經(jīng)濟性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及背壓機及供熱技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明特別涉及一種全工況運行的蒸汽能量梯級回?zé)崂孟到y(tǒng)及工作方法。

背景技術(shù)

我國能源利用效率偏低，嚴(yán)重制約了我國的經(jīng)濟發(fā)展和社會進(jìn)步。面對國家節(jié)能減排的重大戰(zhàn)略需求，開發(fā)能源高效利用和低排放的新技術(shù)勢在必行。在熱電聯(lián)供機組中，為了提高能源利用率，實現(xiàn)能量的梯級利用，一般采用主汽輪機抽汽供熱。但是，隨著主汽輪機運行的參數(shù)越來越高，主汽輪機供熱抽汽的溫度往往高于供熱系統(tǒng)的需求，直接對熱網(wǎng)供水進(jìn)行加熱將造成能量的極大浪費。

目前，已有研究者提出采用背壓汽輪機回收供熱抽汽的高品質(zhì)能量，背壓汽輪機排汽驅(qū)動吸收式熱泵回收電廠余熱，加熱熱網(wǎng)水，實現(xiàn)能量梯級利用。然而，該系統(tǒng)的問題在于，投資的整套系統(tǒng)，包括背壓汽輪機和吸收式熱泵，僅采暖季能使用，全年運行小時數(shù)偏低，極大的影響了系統(tǒng)的經(jīng)濟效益，沒有充分發(fā)揮其本身所具有的潛能。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，提高供熱系統(tǒng)的運行小時數(shù)，實現(xiàn)蒸汽的梯級利用，降低機組煤耗和廠用電率，提升機組經(jīng)濟性，本發(fā)明提供了一種全工況運行的蒸汽能量梯級回?zé)崂孟到y(tǒng)及工作方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種全工況運行的蒸汽能量梯級回?zé)崂孟到y(tǒng)，包括背壓汽輪機1，其進(jìn)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(qū)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(tǒng)；第一循環(huán)水三通閥7，有兩路入口，一路出口，第一循環(huán)水三通閥7的兩路入口分別與暖風(fēng)器10的循環(huán)水出口和熱網(wǎng)回水口連接，第一循環(huán)水三通閥7的出口與吸收式熱泵3加熱側(cè)的入口連接；第二循環(huán)水三通閥8，有一路入口，兩路出口，第二循環(huán)水三通閥8的入口與吸收式熱泵3加熱側(cè)的出口連接，第二循環(huán)水三通閥8的兩個出口分別與暖風(fēng)器10的循環(huán)水入口和熱網(wǎng)供水口連接；暖風(fēng)器10與鍋爐空預(yù)器串聯(lián)布置，入口和出口分別與爐膛送風(fēng)管道的上下游連接，冷風(fēng)加熱后，進(jìn)入鍋爐空預(yù)器進(jìn)一步加熱；背壓汽輪機1的排汽驅(qū)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(wǎng)回水，非采暖季時，通過第一循環(huán)水三通閥7和第二循環(huán)水三通閥8的調(diào)整和切換，吸收式熱泵3用于加熱暖風(fēng)器10的循環(huán)水，循環(huán)水則進(jìn)一步加熱進(jìn)入鍋爐的冷空氣，從而實現(xiàn)背壓汽輪機的全年運行以及蒸汽的梯級回?zé)崂茫档兔汉暮蛷S用電率，提升機組經(jīng)濟性。

所述背壓汽輪機1，通過聯(lián)軸器帶動能量轉(zhuǎn)換裝置2運行，對外輸出能量。

所述能量轉(zhuǎn)換裝置2為同步發(fā)電機、異步發(fā)電機、泵、風(fēng)機或壓縮機。

為了滿足吸收式熱泵3的驅(qū)動蒸汽參數(shù)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(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

所述第一循環(huán)水三通閥7的兩路入口分別設(shè)置有熱網(wǎng)循環(huán)水泵6和暖風(fēng)器循環(huán)水泵9。

所述低品位熱源4為汽輪機乏汽、循環(huán)冷卻水或者鍋爐煙氣。