一种低真空与热泵技术联合的大型供热机组乏汽余热回收系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于热电联产余热回收领域，特别涉及到对大型供热机组的乏汽余热的回收利用。
【背景技术】
[0002]我国燃煤火电机组占发电装机总容量的70%以上，大型抽凝两用机组在城市集中供热方面逐渐发挥着主力军的作用。为保证机组末级运行安全，大量低压缸排汽(乏汽)需要通过凝汽器排放到环境中，其热量占到机组耗煤折合热量的21 %，构成能源的浪费。在现有的大型供热机组乏汽余热回收技术中，低真空运行技术和热泵技术倍受关注，并在一些实际工程中得以应用。
[0003]低真空运行技术的应用尤其适用于末级叶片较短的空冷供热机组，但受机组末级运行安全因素制约，背压提高的幅度仍然受限，除非在余热回收工况更换末级转子，由此会给机组运行带来不便，不易被电厂接受。热泵技术主要包括汽动压缩式热泵和吸收式热泵两种，利用蕴含在原本用于供热的供热抽汽中的做功能力，回收乏汽余热，在基本不增加额外能耗的情况下，提高系统的供热能力和能源利用效率，但是在电厂设置热泵占用场地大、投资大，也降低了乏汽余热利用的可实施性。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对现有大型供热机组低压缸排汽造成的巨大冷源损失，将低真空技术和热泵技术结合，提出一种新型乏汽余热回收系统。特别提出一种通过增设乏汽接入管道、乏汽/水换热器、旁通水管路和热泵(压缩式或吸收式)的新型乏汽余热回收系统，提高大型供热机组乏汽余热利用的可实施性。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的方案如下:
[0006]一种低真空与热泵技术联合的大型供热机组乏汽余热回收系统，为充分提取机组乏汽余热，适度提高机组背压，设置乏汽接入管道、乏汽/水换热器、旁通水管路和热泵(汽动压缩式或吸收式)。对各台机组设置乏汽接入管道，将提高背压的乏汽引至乏汽/水换热器凝结放热；热网回水与旁通水混合，进入各乏汽/水换热器被串联加热，再按原比例分流；而后热网水进入热泵冷凝器被二级加热，旁通水进入热泵蒸发器降温返回再次与热网回水混合；热泵出口热网水进入热网加热器被三级加热。
[0007]所述提高机组背压，在保障大型机组末级安全性的前提下，按照热网回水与旁通水被串联加热的流向，不同程度地提高各台机组的背压，后一级机组的背压要高于前一级机组的背压。
[0008]一种实现上述大型供热机组乏汽余热回收加热热网水系统，包括热电联产组件及乏汽余热回收系统的组件，其中:所述的热电联产组件包括:汽轮机组及其连接管道、空冷岛，来自锅炉的主蒸汽接汽轮机蒸汽入口，抽汽管道接乏汽/水换热器；所述的乏汽余热回收系统组件:乏汽接入管道，旁通水管路，乏汽水/换热器、热泵(汽动压缩式或吸收式)，其中:旁通水管路连接旁通水和热网回水，乏汽接入管道连接乏汽水/换热器和机组低压缸排汽管道。
[0009]所述热泵，可以选择汽动压缩式热泵和蒸汽型溴化锂吸收式热泵。当机组抽汽压力较高时，选择汽动压缩式热泵，其中:抽汽驱动膨胀机带动压缩式热泵，抽汽做功后再进入热网加热器作为热网水三级加热的热源；当机组抽汽压力较低时，可直接用抽汽驱动蒸汽型溴化锂吸收式热泵，机组抽汽一部分进入吸收式热泵作为驱动热源，另一部分作为热网加热器作为热网水三级加热的热源。
[0010]本发明的有益效果是:一方面，设置的旁通水增加了乏汽/水换热器的进水流量，可以降低乏汽/水换热器的水侧温升，使回收全部的乏汽余热成为可能，又避免了机组背压的大幅提高，进而保证大型供热机组的末级安全。另一方面，由于很大比例乏汽余热是通过乏汽/水换热器的直接换热实现回收，大幅降低了热泵的设置容量，解决了热泵回收余热技术的投资大、占地大的问题，提高了大型供热机组乏汽余热回收的可实施性，进而大幅度提高电厂的供热能力和能源利用效率。
【附图说明】
[0011]图1是低真空与汽动压缩式热泵联合的电厂乏汽余热利用系统流程简图(实施例1)0
[0012]图2是低真空和吸收式热泵联合的电厂乏汽余热利用系统流程简图(实施例2)。
[0013]图中:1.1号汽轮机，2.2号汽轮机，3.空冷岛，4.1号乏汽/水换热器，5.2号乏汽/水换热器，6.热泵(汽动压缩式/吸收式)，7.热网加热器，Pl.1号汽轮机抽汽管道，P2.2号汽轮机抽汽管道，P3.抽汽主管道，P4.混合水管道，P5.旁通水管道，P6.热网回水管道，P7.热网水供水管道，EM.膨胀机，CM.压缩机，C.冷凝器，C1/C2.冷凝器进/出口，E.蒸发器，E1/E2.蒸发器进/出口，EV.膨胀阀，A.吸收器，G.发生器，P循环泵。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0015]实施例1:
[0016]当汽轮机的抽汽压力较高时，采用汽动压缩式热泵机组，在图1所示的实施例1中，热网水管道P6与旁通水管道P5接入混合水管道P4，P4与乏汽/水换热器5的入口 51，乏汽/水换热器5的出口与乏汽/水换热器4串联连接；乏汽/水换热器4的出口 42与压缩式热泵机组连接:42管道经过三通阀分为61和61两部分，旁通水按照原流量经由62与压缩式热泵蒸发器E入口 El相连，压缩式热泵蒸发器出口 E2与管道P5连接，通过管道P5与热网回水P6管道连接混合；热网水按照原流量经由61与冷凝器入口 Cl相连；冷凝器出口 C2接热网加热器7水侧入口管道72 ;热网加热器水侧出口 73与热网水供水管道P7连接。Pl和P2两根抽汽管道接入P3主抽汽管道，P3管道与膨胀机EM进汽口 EMl连接，膨胀机出口 EM2与热网加热器7的进汽口 71连接，蒸汽的凝汽出口为74。
[0017]系统工作时，乏汽进入乏汽/水换热器凝结放热，旁通水与热网回水混合依次进入串联连接的乏汽/水换热器被乏