专利名称：吸收式热泵的供热方法及多级串联的吸收式热泵供热系统的制作方法
技术领域：
本发明属于低温余热利用热泵技术领域。
背景技术：
随着国家城镇化和城市化进程的深入，我国北方地区出现持续性的冬季供暖需求缺口。但国家考虑到节能减排战略需要，目前对新建热电项目的审批越来越严，许多地方无法新建热电厂，只能采用对原有中小热电甚至纯凝式火电进行供热改造的方式，来扩大其供热能力。在不扩大发电机组容量的情况下，利用吸收式热泵提取循环冷却水的余热来扩大热电厂的供热能力已经成为目前热电厂大力推广的节能减排技术。在北方的冬季，由于气候寒冷，热电厂的循环冷却水的温度较低，此时一般在10 20°C，本来这是热电厂提高发电效率的好时机，但是在采用传统的吸收式热泵技术后，由于集中供热系统要求供热的温度较高(一般在80°C以上)，对于传统的吸收式热泵来说，如图1所示，现有技术吸收式热泵供热系统，汽轮机101通过抽气蒸汽管道102连接有吸收式热泵103与汽水换热器104，凝汽器105通过冷结水泵106及汽轮机101提供的热量将循环冷却管道的水加热，然后初步对热网回水加热，热网回水再通过吸收式热泵103与汽水换热器104加热，然后向外输出供水，但是从10 20°C的余热水中提取热量来加热系统供热的回水到80°C以上几乎是不可能的，因此，为了能使吸收式热泵正常工作，一般需要通过提高汽轮机101的背压来提高循环冷却水的温度，一般需要提高到30°C左右，但是这样做有一个弊端，就是由于提高了汽轮机101的背压，降低了汽轮机101的真空度，使得发电的效率降低了，也就是说，传统的吸收式热泵技术在进行余热回收供热时是通过牺牲发电效率才得以实现的，代价过高，浪费了大量资源，增加了成本。
发明内容
本发明针对现有技术中在需要提高汽机的背压，使得发电效率降低来提高循环冷却水温度，才能使吸收式热泵系统来进行正常工作的缺点，提供一种多级串联的吸收式热泵供热系统，将热网回水逐级加热到所需温度。为实现上述目的，本发明采取的技术方案为:
一种吸收式热泵的供热方法，以热电厂集中供热系统中的回水作为吸收式热泵的余热源，采用多级吸收式热泵串联的方式逐级降低回水温度；然后，提取热电厂循环冷却水中的工业余热，由热电厂汽机的抽汽作为各级吸收式热泵的驱动热源，利用得到的余热源和工业余热对热网供水进行逐级加热。一种实施上述方法而所需的多级串联的吸收式热泵供热系统，它包括汽轮机、连接在汽轮机上的抽气蒸汽管道和冷结水管道，在所述抽气蒸汽管道和冷结水管道之间连接至少两级吸收式热泵，相邻的吸收式热泵之间串联连接；热网回水逐级经过吸收式热泵进行降温从而吸收余热，同时每级吸收式热泵利用吸收的余热进行逐级加热，最终给热网供水；且热网回水的末级吸收式热泵还连接有热电厂循环冷却水系统。
在所述抽气蒸汽管道和冷结水管道之间连接2-7级吸收式热泵。所述的热电厂循环冷却水系统包括与末级吸收式热泵相连接的余热回收管道和循环冷却水管道，所述的余热回收管道和循环冷却水管道之间设置冷凝水泵和冷凝器。在热网供水侧，热网回水的初级吸收式热泵还串联连接汽水换热器，所述的汽水换热器与抽气蒸汽管道和冷结水管道相连接。采用上述技术方案的本发明，克服了已有技术中在冬季需要提高汽机的背压，使得发电的效率降低来提高循环冷却水温度，才能使吸收式热泵系统来进行正常工作的缺点。在本发明中，为了不提高汽机的背压，需要降低热网的回水温度，才能使吸收式热泵正常工作，本发明巧妙地把热网回水作为余热源，通过多级循环水热泵一方面逐级降低了回水的温度，另一方面又把这部分余热巧妙地逐级加热给了热网的供水，同时，在冬季低温余热只有10 20°C的情况下，可以使吸收式热泵从中提取10°C的温差余热进行供热。本发明同时解决了降低热网回水温度、余热水温度低时为了达到热网供热温度要求吸收式热泵无法正常工作、降低汽机发电效率等三方面的问题，在现有热电厂利用吸收式热泵进行余热回收供热技术改造时，具有重大的推广价值。
图1为现有技术热泵及汽水换热器供暖示意图。图2为实施例1中热网供水温度在70 100°C时，热泵供热系统示意图。图3为实施例2中热网供水温度在100 130°C时，热泵及汽水热换器供热系统示意图。
具体实施例方式实施例1
一种吸收式热泵的供热方法，以热电厂集中供热系统中的回水作为吸收式热泵的余热源，采用多级吸收式热泵串联的方式逐级降低回水温度；然后，提取热电厂循环冷却水中的工业余热，由热电厂汽机的抽汽作为各级吸收式热泵的驱动热源，利用得到的余热源和工业余热对热网供水进行逐级加热。如图2所示，一种实施上述方法而所需的多级串联的吸收式热泵供热系统，它包括汽轮机1、连接在汽轮机I上的抽气蒸汽管道4和冷结水管道13，在抽气蒸汽管道4和冷结水管道13之间连接至少两级吸收式热泵。需要说明的是，上述吸收式热泵的级数可根据实际需要而定，可以仅为两级，也可以为三、四、五、六或七级，且相邻的吸收式热泵之间串联连接。本实施例中以设置三级吸收式热泵为例说明本发明的技术方案。上述吸收式热泵的串联连接是指:热网回水逐级经过吸收式热泵进行降温从而吸收余热，同时每级吸收式热泵利用吸收的余热进行逐级加热，最终给热网供水。该过程分为两部分:热网回水侧和热网供水侧。对于热网回水侧，60°C热网回水先经过初级吸收式热泵9，待初级吸收式热泵9吸收热网回水的余热后，变为50°C再流入中级吸收式热泵8，同理，待中级吸收式热泵8吸收热网回水的余热后，变为40°C再流入末级吸收式热泵7 ;对热网供水侧，末级吸收式热泵7将60°C的水送入中级吸收式热泵8，中级吸收式热泵8将80°C的水送入初级吸收式热泵9，最终由初级吸收式热泵9输出90°C水给热网供水。在加热过程中，每级吸收式热泵由汽轮机I提供驱动热源，同时利用自身吸收的余热进行加热，从而达到逐级加热的目的，因而不需要提高汽轮机I的背压。而且，热网回水的末级吸收式热泵7还连接有热电厂循环冷却水系统，热电厂循环冷却水系统包括与末级吸收式热泵相连接的余热回收管道6和循环冷却水管道5,余热回收管道6和循环冷却水管道5之间连接冷凝水泵3、冷凝器2和冷却塔12。在本实施例的技术方案中，余热回收管道6连接在末级吸收式热泵7上，末级吸收式热泵7把余热回收管道6的冷却水作为余热水，而中级吸收式热泵8和初级吸收式热泵9以热网回水管道11的回水作为余热水。同时，末级吸收式热泵7以经过中级吸收式热泵8和初级吸收式热泵9热回收过的热网回水作为加热水，中级吸收式热泵8和初级吸收式热泵9以末级吸收式热泵7加过热的供水为加热水，进行逐级加热。实施例2
本实施例与实施I不同的是，在本实施例中，在热网供水侧，热网回水的初级吸收式热泵9还串联连接汽水换热器10，上述的汽水换热器10与抽气蒸汽管道4和冷结水管道13相连接，如图3所示。这样，当热网供水温度在100 130°C时，使用汽轮机I的抽气蒸汽管道4对其进行加热，使热网供水的温度能够达到设计需要的温度，约100 130°C。本发明需要说明的是，热网供水温度在70 90°C时，可采用2 3级热泵供热系统；热网供水温度在90°C 100°C时，可采用4 5级热泵供热系统。
权利要求
1.一种吸收式热泵的供热方法，其特征在于:以热电厂集中供热系统中的回水作为吸收式热泵的余热源，采用多级吸收式热泵串联的方式逐级降低回水温度；然后，提取热电厂循环冷却水中的工业余热，由热电厂汽机的抽汽作为各级吸收式热泵的驱动热源，利用得到的余热源和工业余热对热网供水进行逐级加热。
2.一种实施权利要求1所述方法而所需的多级串联的吸收式热泵供热系统，它包括汽轮机(I)、连接在汽轮机上的抽气蒸汽管道(4)和冷结水管道(13)，其特征在于:在所述抽气蒸汽管道(4)和冷结水管道(13)之间连接至少两级吸收式热泵，相邻的吸收式热泵之间串联连接；热网回水逐级经过吸收式热泵进行降温从而吸收余热，同时每级吸收式热泵利用吸收的余热进行逐级加热，最终给热网供水；且热网回水的末级吸收式热泵还连接有热电厂循环冷却水系统。
3.根据权利要求2所述的多级串联的吸收式热泵供热系统，其特征在于:在所述抽气蒸汽管道(4)和冷结水管道(13)之间连接2-7级吸收式热泵。
4.根据权利要求2所述的多级串联的吸收式热泵供热系统，其特征在于:所述的热电厂循环冷却水系统包括与末级吸收式热泵相连接的余热回收管道(6)和循环冷却水管道(5)，所述的余热回收管道(6)和循环冷却水管道(5)之间设置冷凝水泵(3)和冷凝器(2)。
5.根据权利要求2—4任一所述的多级串联的吸收式热泵供热系统，其特征在于:在热网供水侧，热网回水的初级吸收式热泵还串联连接汽水换热器(10)，所述的汽水换热器(10)与抽气蒸汽管道(4)和冷结水管道(13)相连接。
全文摘要
一种吸收式热泵的供热方法，以热电厂集中供热系统中的回水作为吸收式热泵的余热源，采用多级吸收式热泵串联的方式逐级降低回水温度；然后，提取热电厂循环冷却水中的工业余热，由热电厂汽机的抽汽作为各级吸收式热泵的驱动热源，利用得到的余热源和工业余热对热网供水进行逐级加热。本发明克服了已有技术中在冬季需要提高汽机的背压，使得发电的效率降低来提高循环冷却水温度，才能使吸收式热泵系统来进行正常工作的缺点。在本发明中，为了不提高汽机的背压，需要降低热网的回水温度，才能使吸收式热泵正常工作，本发明巧妙地把热网回水作为余热源，通过多级循环水热泵一方面逐级降低了回水的温度，另一方面又把这部分余热巧妙地逐级加热给了热网的供水。
文档编号F24D3/18GK103175247SQ201110436798
公开日2013年6月26日 申请日期2011年12月23日 优先权日2011年12月23日
发明者徐齐越 申请人:河南艾莫卡节能科技有限公司