本发明属于提高能源利用效率领域,涉及一种大温差集中供暖系统,采用多级热泵和双凝汽器结构,能有效回收电厂汽轮机排放的乏汽余热。
背景技术:
随着经济的发展和人民生活水平的提高,对于城市集中供热的质量有了更高的要求。供热是城市经济发展以及人们生活中必须的基础设施,是保证城市建设的基础保障,所以在供热模式上要不断的创新,以适应时代的发展需求。
目前传统供热方式存在的诸多问题,主要有:
1、热电厂汽轮机排放的乏汽中存在大量潜热,不能被很好的回收利用,往往通过冷却塔被排放到空气中,造成能源的浪费。
2、热电厂冷却塔排废热需蒸发大量的水资源,对缺水的北方来讲形势更为严峻。
3、现在部分热电厂采用江、河、湖、海水对乏汽进行冷却,江、河、湖、海水含有盐分,会对管道及系统设备造成腐蚀,影响系统的正常运行。
4、传统供暖方式供回水温差小,回水温度达到70℃左右,电厂冷却塔的废热无法加进去,导致大量废热白白浪费掉。
技术实现要素:
为解决汽轮机排放乏汽余热的有效回收及增大供回水温差等问题,本系统提供了一套有效方案。
本发明为解决问题所采用的技术方案为:系统由汽轮机、发电机、多级吸收式热泵、一级凝汽器、二级凝汽器、汽-水换热器、流量调节装置、各种水泵及管道组成。
1、汽轮机中段抽汽分为五部分,分别作为吸收式热泵d、吸收式热泵a、吸收式热泵b、吸收式热泵c和汽-水换热器的驱动热源。汽轮机末端排出的乏汽输入到一级凝汽器中进行冷凝降温,被冷凝后返回到锅炉进行加热。将原本利用江、河、湖、海水冷却的一级凝汽器后再安装一台二级凝汽器,两台凝汽器中间注入补充冷凝水,二级凝汽器利用江、河、湖、海水为冷凝水冷却,因凝汽器内部管道为钛合金抗腐蚀,壳程为碳钢不抗腐蚀,所以江、河、湖、海水走凝汽器管程,冷凝水走壳程;降温后的冷凝水返回至一级凝汽器。
2、在吸收式热泵a、吸收式热泵b、吸收式热泵c中,来自汽轮机的中段抽汽作为驱动热源;部分冷凝水出水再次分为两部分,一部分作为多级吸收式热泵机组的低温热源,另一部分作为一次网供水依次通过吸收式热泵a、吸收式热泵b、吸收式热泵c进行加热;加热后,一次网供水输入至吸收式热泵d;作为驱动热源的中段抽汽换热冷凝后返回锅炉进行加热;作为低温热源的部分冷凝水出水与低温的一次网回水汇合后,又与经过二级凝汽器降温的冷凝水汇合,共同作为冷凝水进水被输送至一级凝汽器。
3、经多级热泵加热后的一次网供水输送至吸收式热泵d,来自汽轮机的部分中段抽汽作为高温热源,从用户侧输送回的一次网回水作为低温热源,共同作用为经多级热泵加热后的一次网供水进行加热;换热完成,降温后一次网回水输送至一级凝汽器为汽轮机乏汽降温,中段抽汽冷凝为冷凝水被输送回锅炉进行在加热,换热后的中温一次网供水输送至汽-水换热器再进行加热,最终从汽-水换热器输出的高温一次网供水输送至用户侧。
本发明的有益效果是:
1、能够以最小的代价最大限度地回收凝汽器余热,提高能源利用率;
2、供暖一次管网供回水温差增大;
3、双凝汽器可以隔离江、河、湖、海水,避免因压力及振动等意外因素,导致换热管破裂,使江、河、湖、海水混入冷凝后的乏汽当中,而损坏发电设备。
附图说明
图1为本发明原理图;
图中:1.汽轮机,2.用户侧,3.汽-水换热器,4.吸收式热泵d,5.吸收式热泵a,6.吸收式热泵b,7.吸收式热泵c,8.一级凝汽器,9.二级凝汽器,10.一次网回水,11.一次网供水,12.冷凝水进水,13.冷凝水出水。
具体实施方式
如图1所示,系统由汽轮机(1)、汽-水换热器(3)、吸收式热泵d(4)、吸收式热泵a(5)、吸收式热泵b(6)、吸收式热泵c(7)、一级凝汽器(8)、二级凝汽器(9)以及连接管道和附件组成。
用户侧的一次网回水(11)作为低温热源输送至吸收式热泵d(4),降温冷却后输入到一级凝汽器(8)。
从汽轮机(1)中抽取中段抽汽作为吸收式热泵a(5)、吸收式泵b(6)、吸收式热泵c(7)、吸收式热泵d(4)和汽-水换热器(3)的驱动热源。汽轮机(1)的乏汽排到一级凝汽器(8)加热冷凝水,冷凝后返回锅炉加热。冷凝水出水(13)分为两部分,一部分输入至二级凝汽器(9)与江、河、湖、海水换热,降温后返回一级凝汽器(8);另一部分输送到多级热泵机组。
输送到多级热泵机组的冷凝水,一部分作为吸收式热泵a(5)、吸收式热泵b(6)、吸收式热泵c(7)的低温热源,换热降温后返回至一级凝汽器(8);另一部分作为一次网供水依次流经吸收式热泵a(5)、吸收式热泵b(6)、吸收式热泵c(7)、吸收式热泵d(4)及汽-水换热器(3)进行多级加热,最终输入到用户侧(2),完成循环。