[發明專利]利用吸收式熱泵的蒸汽余熱回收系統及其回收蒸汽余熱的方法

在審

• 申請號: 202010977261.4
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN112228854A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 袁皓;高卓鵬;孫遠;王勝藍;翁愷;王存華;高培文
• 申請（專利權）人: 上海齊耀膨脹機有限公司
• 主分類號: F22B1/08
• 分類號: F22B1/08;F25B15/06
• 代理公司: 上海華祺知識產權代理事務所(普通合伙) 31247
• 代理人: 劉衛宇

一種利用吸收式熱泵的蒸汽余熱回收系統及其回收蒸汽余熱的方法。該蒸汽余熱回收系統包括第二類吸收式熱泵、水泵、膨脹機、蒸汽混合器和分離器。第二類吸收式熱泵包括余熱路入口、余熱路出口、換熱路入口及換熱路出口；蒸汽混合器的第一蒸汽入口與膨脹機的排氣口連通，第二蒸汽入口用于接收待回收余熱的低壓中溫蒸汽，蒸汽出口與第二類吸收式熱泵的余熱路入口連通。分離器的入口與第二類吸收式熱泵的余熱路出口連通，分離器的第一出口用于輸出熱水，分離器的第二出口與水泵的進水口連通。第二類吸收式熱泵的換熱路入口與水泵的出水口連通，第二類吸收式熱泵的換熱路出口與膨脹機的進氣口連通。本發明能回收低壓中溫蒸汽的余熱，提高能源利用率。

技術領域

本發明涉及余熱回收技術。

背景技術

目前市場上有不少針對高溫蒸汽的余熱回收裝置，但是對于低壓中溫（0.1MPa 、100℃左右）的蒸汽，一直缺乏高效且低成本的能量回收方案。低壓中溫蒸汽的能量品位較低，無法用于常規汽輪機發電，但是又含有大量的氣態潛熱能量，且在工業中廣泛存在，如何有效地利用低壓中溫蒸汽的能量、提高能源利用率是本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種利用吸收式熱泵的蒸汽余熱回收系統及其回收蒸汽余熱的方法，其能回收低壓中溫蒸汽的余熱，提高能源利用率，降低能耗。

根據本發明一個實施例的利用吸收式熱泵的蒸汽余熱回收系統，包括第二類吸收式熱泵、水泵、膨脹機、蒸汽混合器和分離器；第二類吸收式熱泵包括余熱路入口、余熱路出口、換熱路入口以及換熱路出口； 蒸汽混合器的第一蒸汽入口與膨脹機的排氣口連通，蒸汽混合器的第二蒸汽入口用于接收待回收余熱的低壓中溫蒸汽，蒸汽混合器的蒸汽出口與第二類吸收式熱泵的余熱路入口連通；分離器的入口與第二類吸收式熱泵的余熱路出口連通，分離器的第一出口用于輸出熱水，分離器的第二出口與水泵的進水口連通；第二類吸收式熱泵的換熱路入口與水泵的出水口連通，第二類吸收式熱泵的換熱路出口與膨脹機的進氣口連通；第二類吸收式熱泵用于回收從余熱路入口流入的低壓中溫蒸汽的余熱，將流入換熱路入口的水泵出水加熱為高溫高壓蒸汽并從換熱路出口輸出。

根據本發明另一個實施例的利用吸收式熱泵的蒸汽余熱回收系統，包括第二類吸收式熱泵、水泵以及膨脹機；第二類吸收式熱泵包括第一余熱路入口、第一余熱路出口、第二余熱路入口、第二余熱路出口、換熱路入口以及換熱路出口； 第二類吸收式熱泵的第一余熱路入口與膨脹機的排氣口連通，第二類吸收式熱泵的第一余熱路出口與水泵的進水口連通；第二類吸收式熱泵的第二余熱路入口用于接收待回收余熱的低壓中溫蒸汽，第二類吸收式熱泵的第二余熱路出口用于輸出熱水；第二類吸收式熱泵的換熱路入口與水泵的出水口連通，第二類吸收式熱泵的換熱路出口與膨脹機的進氣口連通；第二類吸收式熱泵用于回收從第一余熱路入口流入的膨脹機排汽的余熱以及從第二余熱路入口流入的低壓中溫蒸汽的余熱，將流入換熱路入口的水泵的出水加熱為高溫高壓蒸汽并從換熱路出口輸出。

根據本發明的另一個方面，還提供了一種利用吸收式熱泵回收蒸汽余熱的方法，包括以下步驟：

待回收余熱的低壓中溫余熱蒸汽及膨脹機排出的低壓中溫蒸汽進入第二類吸收式熱泵的蒸發器和發生器中換熱，低壓中溫蒸汽換熱后變成低壓低溫熱水，一部分低壓低溫熱水進入水泵，另一部分低壓低溫熱水從所述第二類吸收式熱泵的換熱路出口排出；

水泵輸出的高壓低溫熱水輸入第二類吸收式熱泵，經第二類吸收式熱泵的吸收器增溫，得到高壓高溫蒸汽；

高溫高壓蒸汽輸入膨脹機，驅動膨脹機做功。

本發明至少具有以下優點：

在本發明實施例中，第二類吸收式熱泵能夠將膨脹機做功后所排出的氣體的能量回收，并制造出適合膨脹機吸氣的高溫高壓蒸汽，以驅動膨脹機做功，進而驅動負載或發電，起到了將能量從低品位泵送到高品位的熱泵的作用。在此過程中，低壓中溫蒸汽的余熱被第二類吸收式熱泵回收利用，減少了第二類吸收式熱泵對驅動熱源的消耗，提高了能源利用率。