本发明涉及热电联产余热回收领域，特别是低压缸零出力深度回收热电厂余热的联合供热系统。
背景技术：
2016年，我国北方地区城镇采暖面积达141亿㎡，其中城镇集中供热面积超过70亿㎡。采暖用能超过1.8亿吨标准煤（燃煤约占90%），不仅消耗了大量能源，还带来了严重的环境问题，采暖季的燃煤废气排放是我国北方地区冬季雾霾天气灾害的主要成因之一。
目前北方地区一次热网循环水回水温度大多在50～60℃左右。传统的汽轮发电机组采用高背压供热技术，根据实际机组所能达到的背压不同，通常只能将热网循环水供水温度加热至70℃～80℃左右。对同一机组，当高背压凝汽器出口上限温度一定的前提下，应尽可能降低一次热网回水回水温度，以最大程度的利用低压缸排汽热量，提高热能的利用率，否则不仅低压缸排汽热量不能得到高效率的利用，还会造成低压缸排汽温度超温，对汽轮机的安全可靠运行带来较大影响。
在目前热源和热网大多由不同主体经营情况下，热力公司缺乏降低回水温度的动力。目前，没有任何一个系统能够把回水温度降到40℃以下，多个热电联产余热供热节能改造项目不能达到预期效果，导致投资回收期大大延长。降低回水温度只能依靠热力公司的努力，需要投入设备和人力且降温技术成本高，因此很多项目依旧维持高回水温度运行。
燃煤火力发电现在及未来的相当长的一段时间内都将是我国能源系统的重要组成部分。但随着全社会用电需求增速放缓以及可再生能源的大规模发展，火电利用小时数将会逐年下降，为此提升火电机组运行灵活性，大规模参与电网深度调峰将是大势所趋。
在我国“三北”地区，热电联产机组比重大，水电、纯凝机组等可调峰电源稀缺，调峰困难已经成为电网运行中最为突出的问题。传统燃煤热电机组按“以热定电”方式运行，调峰能力仅为10％左右，参与调峰能力不足，影响风电等新能源的消纳。上述情况导致了电网调峰困难，使得电网低谷电力平衡异常困难，增加了电网安全运行风险；电网消纳风电等新能源的能力严重不足，弃风问题十分突出，不利于地区节能减排和能源结构转型升级；电网调峰与火电机组供热之间矛盾突出，影响居民冬季供暖安全，存在引发民生问题的风险，因此热电机组实现热力生产与电力生产的解耦势在必行。
当前，为避免汽轮机低压缸长叶片在小容积流量条件下产生鼓风、颤振等危及汽轮机安全运行的问题，往往要求汽轮机运行时，低压缸排汽流量不小于其流量限值(一般约为额定工况主蒸汽流量的10％～30％左右)。对于供热机组，受低压缸蒸汽流量限值的影响，汽轮机供热抽汽能力受到限制。
最近几年出现了一种汽轮机组低压缸零出力的技术，在中低压缸连接管设置供热抽汽管路，汽轮机运行时切除低压缸进汽，只通入少量的冷却蒸汽，实现汽轮机切除低压缸进汽运行，电力生产与热力生产解耦运行，并且能够显著提升热电机组的供热调峰能力。
在上述热电联产机组分别进行了高背压供热改造和低压缸零出力供热改造后，热电厂内尚有锅炉的烟气余热和辅机循环水余热可以利用，占比电厂供热能力在10%以上。但是烟气余热或辅机循环水余热经热泵提温后的品位与高背压凝汽器出口温度品位相当，需要对系统流程进行一个好的设计，方可最大化回收余热。
热电厂主要解决的是居民的供热问题，随着蓝天工程的推进，需要集中供热的面积越来越多，目前市中心区的各热源厂已基本处于满负荷运行状态，近几年热电联产供热热源将相对紧张。新建大型集中供暖热源项目投资高、建设周期长，且往往受到环境容量等因素的制约而难以开展；发展小型燃煤热源，则会严重污染大气；发展燃气热源、电热源，综合成本高，且受到气、电供给的制约；发展地下水源热泵和土壤源热泵，受到当地水文地质条件的制约，且由于目前热泵供暖系统的输送温差较小，投资较高，运行费用也较高。
当前集中供暖系统与电力生产系统中的突出问题与迫切需求，集中供暖缺热的实质是缺少低品位热源以及高、低品位热量的合理匹配；电力生产过程热利用效率低下是由于低品位热量比例高、难以被电力部门自身利用。
热电厂的高背压供热改造、低压缸零出力改造，以及烟气余热深度回收和辅机循环冷却水的余热回收利用技术，如何集成利用，使之发挥最大效益，在技术上则需要经济有效解决这些问题：第一，一次热网回水温度不够低，热力公司没有降低回水温度的意愿和动力，需要在热电厂内采取主动降低回水温度的措施；第二，热负荷的匹配，低压缸零出力改造后的抽汽用来供热，所用蒸汽品位高，能源利用率低，存在高能低用情况；第三，高、低品位热量的合理匹配，烟气余热或辅机循环水余热经热泵提温后的品位与高背压凝汽器出口温度品位相当，而受外网供热面积限制，热网循环水量增大潜力有限。
技术实现要素：
针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供低压缸零出力深度回收热电厂余热的联合供热系统，要提供一种主动降低回水温度的系统，提高能源利用效率，扩大对外供热能力，深度回收热电厂内的余热。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：本发明一方面提供低压缸零出力深度回收热电厂余热的联合供热系统，包括吸收式热泵机组、联合供热系统、吸收式余热回收机组7和尖峰加热器8；
所述联合供热系统包括1#汽轮机11、与1#汽轮机11连接使用的1#机高背压凝汽器5、2#汽轮机12、与2#汽轮机12连接使用的2#机凝汽器6，1#汽轮机11与2#汽轮机12分别抽汽后汇入抽汽总管道并在分汽缸15进行分流供热；
吸收式热泵机组包括吸收式热泵蒸发器1、吸收式热泵发生器2、吸收式热泵冷凝器3和吸收式热泵吸收器4；
一次热网回水管道通过管路与吸收式热泵蒸发器1的进口连接，吸收式热泵蒸发器1的出口通过管路与1#机高背压凝汽器5的进口连接，通过吸收式热泵蒸发器1提取一次热网回水余热降低回水温度，在吸收式热泵冷凝器3和吸收式热泵吸收器4加热一次热网水，驱动热源是汽轮机抽汽，低位热源是一次热网回水；
一次热网回水在1#机高背压凝汽器5内进行一级加热；
1#机高背压凝汽器5的出口通过管路与吸收式余热回收机组7的进口连接，吸收式余热回收机组7为一次热网回水进行二级加热；
吸收式余热回收机组7出口通过管路与吸收式热泵吸收器4的进口连接，吸收式热泵吸收器4的出口与吸收式热泵冷凝器3的进口连接，一次热网回水在吸收式热泵吸收器4和吸收式热泵冷凝器3中进行三级加热；
吸收式热泵冷凝器3的出口通过管路与尖峰加热器8的进口连接，一次热网回水在尖峰加热器8中进行四级加热；
尖峰加热器8的出口接入一次热网供水管道。
进一步，一次热网回水管道与吸收式热泵蒸发器1之间的管路，与吸收式热泵蒸发器1和1#机高背压凝汽器5之间的管路，两者之间设置有第一旁通管10；第一旁通管10上还设置有用于调节循环水水量的第一旁通阀9。
本发明另一方面提供低压缸零出力深度回收热电厂余热的联合供热系统，包括吸收式热泵机组、联合供热系统、吸收式余热回收机组7和尖峰加热器8；
所述联合供热系统包括1#汽轮机11、与1#汽轮机11连接使用的1#机高背压凝汽器5、2#汽轮机12、与2#汽轮机12连接使用的2#机凝汽器6，1#汽轮机11与2#汽轮机12分别抽汽后汇入抽汽总管道并在分汽缸15进行分流供热；
吸收式热泵机组包括吸收式热泵蒸发器1、吸收式热泵发生器2、吸收式热泵冷凝器3和吸收式热泵吸收器4，
一次热网回水管道通过管路与1#机高背压凝汽器5的进口连接，一次热网回水在1#机高背压凝汽器5内进行一级加热；1#机高背压凝汽器5的出口通过管路与吸收式余热回收机组7的进口连接，吸收式余热回收机组7为一次热网回水进行二级加热；
吸收式余热回收机组7的出口通过管路与吸收式热泵吸收器4的进口连接，吸收式热泵吸收器4的出口与吸收式热泵冷凝器3的进口连接，一次热网回水在吸收式热泵吸收器4和吸收式热泵冷凝器3中进行三级加热；
吸收式热泵冷凝器3的出口通过管路与尖峰加热器8的进口连接，一次热网回水在尖峰加热器8中进行四级加热；
尖峰加热器8的出口接入一次热网供水管道；
其中，1#机高背压凝汽器5与吸收式余热回收机组7之间的管道上设置有第二旁通管13，第二旁通管13还设置有用于调节旁通水水量的第二旁通阀14。
进一步，一次热网回水进入1#机高背压凝汽器5内加热，再按原比例分流。
进一步，第二旁通管13内的旁通水与吸收式热泵蒸发器1的进口连接，吸收式热泵蒸发器1的出口通过管路与一次热网回水管道和1#机高背压凝汽器5之间的管路连接。
进一步，一次热网回水作为吸收式热泵机组的低位热源。驱动热源是1#汽轮机11与低压缸零出力改造后的2#汽轮机12分别抽汽后汇入抽汽总管道的抽汽。
进一步，吸收式余热回收机组7以回收燃煤锅炉烟气余热的中介循环水或辅机循环水为低位热源，驱动热源为汽轮机组抽汽。
进一步，回收燃煤锅炉烟气余热的中介循环水用作吸收式余热回收机组7的低位热源时，温度范围是30-50℃。
进一步，辅机循环水用作吸收式余热回收机组7的低位热源，温度范围是20-40℃。
进一步，低压缸零出力改造，低压缸进行了切除供热改造或光轴改造。
本发明的有益效果体现在：
1，本发明提供的低压缸零出力深度回收热电厂余热的联合供热系统，在热电厂内采取主动降低回水温度的措施，即使一次热网回水温度不够低，也能保证余热利用节能改造投资的效果。
2，本发明提供的低压缸零出力深度回收热电厂余热的联合供热系统，梯级利用低压缸零出力改造后的抽汽，能源利用效率大大提高。
3，本发明提供的低压缸零出力深度回收热电厂余热的联合供热系统，高、低品位热量的合理匹配，充分发挥高背压机组供热成本低的优势。
4，充分利用烟气余热或辅机循环水余热，在一台机组高背压供热改造和另一台机组低压缸零出力改造完成，没有冷源损失之后，还能有效深度回收锅炉烟气余热和辅机冷却循环水余热，增大了电厂的对外供热能力7%以上。
5，采暖季辅机冷却循环水大部分或全部不再经过冷却塔散热，能减少大量的冷却水蒸发损失，节约用水和水处理的费用以及循环水泵用电费用。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的主要目的和其它优点可通过在说明书、权利要求书中所特别指出的方案来实现和获得。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1为本发明实施例1低压缸零出力深度回收热电厂余热的联合供热系统的串联流程示意图；
图2为本发明实施例2的流程示意图。
附图标记：1-吸收式热泵蒸发器，2-吸收式热泵发生器，3-吸收式热泵冷凝器，4-吸收式热泵吸收器，5-1#机高背压凝汽器，6-2#机凝汽器，7-吸收式余热回收机组，8-尖峰加热器，9-第一旁通阀，10-第一旁通管，11-1#汽轮机，12-2#汽轮机，13-第二旁通管，14-第二旁通阀，15-分汽缸。
具体实施方式
以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为对本发明技术方案的限制。
高背压机组可以包括1#汽轮机11以及与1#汽轮机11连接使用的1#机高背压凝汽器5，改造后的高背压机组，1#汽轮机11运行时提高排汽压力至25kpa-37kpa。
低压缸零出力机组可以包括低压缸零出力改造后的2#汽轮机12、与2#汽轮机12连接使用的2#机凝汽器6。低压缸零出力改造，低压缸切除供热或光轴改造。低压缸切除供热改造采取如下方式：在中低压缸连接管设置供热抽汽管路，汽轮机运行时切除低压缸进汽，只通入5-15t/h的冷却蒸汽，实现汽轮机切除低压缸进汽运行；光轴供热改造采取如下方式：在中低压缸连接管设置供热抽汽管路，采暖季用供热转子替换纯凝转子，低压缸只通入20-30t/h冷却蒸汽，低压缸不做功，通过供热抽汽管道抽出进行采暖供热至热用户。
吸收式热泵机组包括吸收式热泵蒸发器1、吸收式热泵发生器2、吸收式热泵冷凝器3和吸收式热泵吸收器4。
本发明中，低压缸零出力深度回收热电厂余热的联合供热系统，包括吸收式热泵机组、联合供热系统、吸收式余热回收机组7、尖峰加热器8以及连接管路和附件组成；所述联合供热系统包括1#汽轮机11、与1#汽轮机11连接使用的1#机高背压凝汽器5、2#汽轮机12、与2#汽轮机12连接使用的2#机凝汽器6，1#汽轮机11与2#汽轮机12分别抽汽后汇入抽汽总管道并在分汽缸15进行分流供热；抽汽经分汽缸分别送出，分别供给了吸收式热泵发生器2、吸收式余热回收机组7和尖峰加热器8。
实施例1
如图1所示，一次热网回水管道通过管路与吸收式热泵蒸发器1的进口连接，吸收式热泵蒸发器1提取一次热网回水余热降低回水温度，驱动热源是低压缸零出力改造后的2#汽轮机12抽汽；吸收式热泵蒸发器1的出口通过管路与1#机高背压凝汽器5的进口连接，循环水在1#机高背压凝汽器5内进行一级加热。
1#机高背压凝汽器5的出口通过管路与吸收式余热回收机组7的进口连接，吸收式余热回收机组7为一次热网回水进行二级加热；其中，吸收式余热回收机组7以回收燃煤锅炉烟气余热的中介循环水或辅机循环水为低位热源，当回收燃煤锅炉烟气余热的中介循环水用作吸收式余热回收机组7的低位热源时，温度范围是30-50℃；当辅机循环水用作吸收式余热回收机组7的低位热源，温度范围是20-40℃。进一步，一次热网回水管道与吸收式热泵蒸发器1之间的管路，与吸收式热泵蒸发器1和1#机高背压凝汽器5之间的管路，两者之间设置有第一旁通管10；第一旁通管10上还设置有用于调节循环水水量的第一旁通阀9。一次热网回水作为吸收式热泵机组的低位热源。
吸收式余热回收机组7出口通过管路与吸收式热泵吸收器4的进口连接，吸收式热泵吸收器4的出口与吸收式热泵冷凝器3的进口连接，一次热网回水在吸收式热泵吸收器4和吸收式热泵冷凝器3中进行三级加热。吸收式热泵冷凝器3的出口通过管路与尖峰加热器8的进口连接，一次热网回水在尖峰加热器8中进行四级加热；尖峰加热器8的出口接入一次热网供水管道。一次热网回水达到供热温度后送出热电厂。其中，一次热网回水在流出尖峰加热器8之后，通过供热管路流回热电厂，然后以串联方式先后与所述吸收式热泵蒸发器1、1#机高背压凝汽器5、吸收式余热回收机组7、吸收式热泵吸收器4和吸收式热泵冷凝器3以及尖峰加热器8顺次相接，逐级被加热升温至供热温度后通过供热管路送出，周而复始循环。
实施例1提供的低压缸零出力深度回收热电厂余热的联合供热系统，采用吸收式热泵机组、高背压机组、吸收式余热回收机组7以及与之同时运行的低压缸零出力机组，既能满足深度调峰要求，又能深度回收热电厂余热，扩大对外供热能力7%以上。
实施例2
如图2所示，一次热网回水管道通过管路与1#机高背压凝汽器5的进口连接，一次热网回水在1#机高背压凝汽器5内进行一级加热，驱动热源是汽轮机抽汽，低位热源是一次热网回水。经过一级加热的一次热网回水由1#机高背压凝汽器5的出口流出，通过管路与吸收式余热回收机组7的进口连接，吸收式余热回收机组7为一次热网回水进行二级加热；吸收式余热回收机组7的出口通过管路与吸收式热泵吸收器4的进口连接，吸收式热泵吸收器4的出口与吸收式热泵冷凝器3的进口连接，一次热网回水在吸收式热泵吸收器4和吸收式热泵冷凝器3中进行三级加热；吸收式热泵冷凝器3的出口通过管路与尖峰加热器8的进口连接，循环水在尖峰加热器8中进行四级加热；尖峰加热器8的出口接入一次热网供水管道。
其中，1#机高背压凝汽器5与吸收式余热回收机组7之间的管道上设置有第二旁通管13，第二旁通管13还设置有用于调节旁通水水量的第二旁通阀14。旁通水是吸收式热泵机组的低位热源，通过收式热泵蒸发器1提取循环旁通水的余热降低回水温度，在吸收式热泵吸收器4和吸收式热泵冷凝器3中加热一次热网回水。其中，驱动热源是低压缸零出力改造后的2#汽轮机12抽汽。
具体的，经1#机高背压凝汽器5完成一级加热的一次热网回水一部分通过管路流入吸收式热泵蒸发器1进口，经过降温处理后，返回一次热网回水管道并与热网回水混合形成混合循环水，增大了1#机高背压凝汽器5的进水流量。混合循环水通过管道进入1#机高背压凝汽器5内再次被串联加热，并按照原比例分流，一部分进入第二旁通管13，剩余混合循环水进行逐级加热处理。
其中，吸收式余热回收机组7可以以回收燃煤锅炉烟气余热的中介循环水或辅机循环水为低位热源。当回收燃煤锅炉烟气余热的中介循环水用作吸收式余热回收机组7的低位热源时，温度范围是30-50℃；当辅机循环水用作吸收式余热回收机组7的低位热源，温度范围是20-40℃。
实施例2提供的低压缸零出力深度回收热电厂余热的联合供热系统，一次热网回水经供热管道流回，然后以串联方式先后与1#机高背压凝汽器5、吸收式余热回收机组7、吸收式热泵吸收器4和吸收式热泵冷凝器3以及尖峰加热器8顺次相接，逐级被加热升温至供热温度后通过供热管线送出，周而复始循环。
本发明提供的低压缸零出力深度回收热电厂余热的联合供热系统，吸收式热泵机组可以采用多台热泵设备相互并联；吸收式余热回收机组7可以是多台相同型号的设备，机组出口的热网水温度一般不超过90℃。在高背压机组、低压缸零出力机组同时运行情况下，没有冷源损失并且可以有效回收锅炉烟气余热和辅机冷却水余热，最大限度回收电厂内余热，并增大对外供热能力。更为重要的是：梯级利用低压缸零出力改造后的抽汽，能源利用效率大大提高。高、低品位热量的合理匹配，充分发挥高背压机组供热成本低的优势。本发明提供的联合供热系统具有很高的推广价值和经济价值。
以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内所想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。