一种热泵结合高背压供热的系统的制作方法

文档序号:11151682阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种热泵结合高背压供热的系统,其特征在于:包括汽轮机(1)、凝汽器(2)、蒸发器(3)、压缩机(4)、冷凝器(5)、节流装置(6)、热网加热器(7)、空冷岛(8)以及阀门A、B、C、D,来自锅炉的高温高压蒸汽通过蒸汽管道与汽轮机(1)相连,汽轮机(1)的低压缸出口通过设置有阀门B的管道与凝汽器(2)相连,凝汽器(2)出口的凝结水经处理后送往锅炉回水;热网回水通过热网回水管送至蒸发器(3),蒸发器(3)与凝汽器(2)相连,凝汽器(2)与冷凝器(5)相连,冷凝器(5)与热网加热器(7)相连;汽轮机(1)与空冷岛(8)之间通过设置有阀门C的管道连接,空冷岛(8)出口的凝结水经处理后送回锅炉回水;压缩机(4)与汽轮机(1)通过设置有阀门D的管道相连,压缩机(4)与热网加热器(7)相连;阀门A控制热网回水流股;汽轮机(1)包含至少一台排汽压力范围在7~30kPa的汽轮机,在非供暖期,汽轮机低背压运行,背压范围为7-10kPa,在供暖期,汽轮机高背压运行,背压范围为15-30kPa,背压蒸汽温度为54~70℃。

2.根据权利要求1所述的热泵结合高背压供热的系统,其特征在于:供热过程为热网回水首先经过蒸发器(3),被蒸发器(3)吸收部分热量做功,回水温度降低,由蒸发器(3)出来的热网回水送至凝汽器(2)进行第一次加热,吸收汽轮机乏汽热量后温度提高,后送回冷凝器(5),经冷凝器(5)第二次加热后送至热网加热器(7)进行第三次加热,最终经由热网管网送至热用户。

3.根据权利要求1所述的热泵结合高背压供热的系统,其特征在于:汽轮机(1)乏汽在采暖期选用凝汽器(2)由热网循环水与之进行换热,在非采暖期选用直接空冷岛(8)冷却。

4.根据权利要求1所述的热泵结合高背压供热的系统,其特征在于:热泵压缩机(4)以汽轮机(1)高中压抽汽为驱动,排汽送往热网加热器(7)对热网循环水进行加热。

5.根据权利要求1所述的热泵结合高背压供热的系统,其特征在于:热网回水温度为50~60℃,热网供水温度为100~130℃。

6.根据权利要求1所述的热泵结合高背压供热的系统,其特征在于:热网回水经由热泵蒸发器换热后温度降为35~45℃,经由凝汽器第一次加热后温度升至为50~60℃,经由热泵冷凝器第二次换热后温度升至为70~80℃。

7.根据权利要求1所述的热泵结合高背压供热的系统,其特征在于:在采暖期,利用高背压结合热泵技术供热,具体操作步骤如下:

步骤(1):建立凝汽器(2)的真空系统;热网循环水进入凝汽器(2),凝汽器(2)产生一定压力;

步骤(2):调整空冷岛(8)风机的转速,调整排汽装置的背压,让其同凝汽器(2)的背压接近且高于凝汽器的背压,打开阀门B,凝汽器开始进部分蒸汽;

步骤(3):根据循环水出水温度调整背压值及凝汽器进汽量,关闭阀门C,空冷岛(8)退出运行,由于热网循环水温度较高,利用乏汽加热会将主机背压提高,相对于机组正常背压7~10kPa是高背压;

步骤(4):打开阀门D,热泵压缩机(4)由汽轮机(1)高中压抽汽蒸汽为驱动,压缩机(4)排汽作为热网加热器(7)热源对热网循环水进行加热。

8.根据权利要求7所述的热泵结合高背压供热系统的供热方法,其特征在于:热网循环水量为1000t/h,热网回水温度为52℃,经过蒸发器(3)后温度降为35℃,后送至凝汽器(2)进行第一次加热,换热后温度升为52℃,再经冷凝器(5)进行第二次加热,换热后温度升为77℃,最后经热网加热器(7)进行第三次加热,换热后温度升为100℃,最终经供热管网送至用户,热负荷平衡如下:

热网循环水:

进入热泵蒸发器温度(℃): 52,

离开热泵蒸发器,进入凝汽器温度(℃): 35,

离开凝汽器,进入热泵压缩机温度(℃): 52,

离开热泵压缩机,进入热网加热器温度(℃): 77,

离开热网加热器温度(℃) : 100,

流量(t/h): 1000,

总热量(KW): 55813;

凝汽器:

乏汽背压(kPa): 20;

乏汽温度(℃): 60

余热回收量(KW) 19767;

热泵机组:

蒸发器吸收热量(KW): 19767,

抽汽压力(MPa): 1.85,

抽汽温度(℃): 360,

抽汽流量(t/h): 41,

压缩机功率(KW): 4942,

冷凝器供热量(KW): 29069,

压缩机排汽压力(MPa): 0.15,

压缩机排汽温度(℃): 128;

热网加热器:

热网加热器供热量(KW): 26744。

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