专利名称：一种用于热电厂集中供冷改造的联合循环系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种联合循环系统，具体涉及一种用于热电厂集中供冷改造的联合循环系统。
背景技术：
热电联产是一种既产电又产热的先进能源利用形式。传统火电厂的能源利用率一般在35%左右；在消耗同样数量同种品质的能源后，热电厂不仅可以提供电能，还能提供工业生产用的蒸汽和住宅暖气用的热水，其能源利用率达到45%以上，由于具有巨大的节能潜力，热电厂今年来在我国得到了广泛的应用。但是由于目前在设计、运行以及管理方面存在较多不合理的因素，现阶段热电联产企业的运作过程中存在很多弊端，其中最主要的一点就是夏季对环境的不良影响较大夏季热电厂变为纯火力发电厂，低品位热能资源的严重浪费，而且大型热电机组的污染物排放量大，因此夏季加剧环境污染。在夏季对热电厂的热能进行合理的利用能够降低热电企业夏季运行对环境的不利影响，提高其节能效益和环保效益。夏季在热电厂中进行集中供冷是一种行之有效的手段。目前热电厂一般使用吸收式制冷机进行制冷，但是双效吸收式制冷机对蒸汽品质有一定的要求，即需要0. 4 0. SMpa的饱和蒸汽进行驱动，但是电厂最低抽汽压力一般为 0. SMPa 1. 6MPa的过热蒸汽，必须将抽气进行减温减压降为符合压力要求的饱和蒸汽以后才能进行利用，这部分利用减温减压器处理抽气的过程就造成了极大的能量损失。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有热电厂集中供冷的吸收式制冷机进行制冷时，必须将抽气进行减温减压处理造成的能量大量损失的问题，进而提出一种用于热电厂集中供冷改造的联合循环系统。本发明的技术方案是一种用于热电厂集中供冷改造的联合循环系统包括发电汽轮机、凝汽器和第一凝结水连接管，发电汽轮机由锅炉提供蒸汽，第一凝结水连接管与发电汽轮机相连接，凝汽器设置在第一凝结水连接管上，所述联合循环系统还包括工业拖动汽轮机、压缩式制冷机、蒸汽饱和器、疏水器、双效吸收式制冷机、中压蒸汽连接管、冷冻水连接管、冷却水连接管、汽轮机连接管和第二凝结水连接管，工业拖动汽轮机设置在发电汽轮机的一侧，工业拖动汽轮机与发电汽轮机之间通过汽轮机连接管连接，工业拖动汽轮机与压缩式制冷机同轴设置，双效吸收式制冷机与工业拖动汽轮机之间通过中压蒸汽连接管连接，蒸汽饱和器和疏水器依次设置在中压蒸汽连接管上，冷冻水连接管和冷却水连接管依次穿过双效吸收式制冷机和压缩式制冷机。本发明与现有技术相比具有以下效果1.本发明的工业拖动汽轮机同轴驱动压缩式制冷机的部分有效的替代了原双效吸收式制冷机所需设置的的减温减压器，并利用减温减压造成蒸汽损失这部分的能量带动压缩式制冷，提高了能量利用效率，避免了能量的损失。2.本发明工作可靠，同时还具有制冷效率高、对环境负面影响小、节省电厂过热蒸汽消耗量的优点。
图1是本发明的整体结构示意图(双箭头表示电厂过热蒸汽利用后变为凝结水的流向；空心箭头表示冷冻水的流向；实心箭头表示冷却水的流向；三箭头表示压缩式制冷制冷剂流向)。
具体实施例方式具体实施方式
一结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种用于热电厂集中供冷改造的联合循环系统包括发电汽轮机1、凝汽器2和第一凝结水连接管3，发电汽轮机1 由锅炉提供蒸汽，第一凝结水连接管3与发电汽轮机1相连接，凝汽器2设置在第一凝结水连接管3上，所述联合循环系统还包括工业拖动汽轮机4、压缩式制冷机5、蒸汽饱和器6、疏水器7、双效吸收式制冷机8、中压蒸汽连接管9、冷冻水连接管10、冷却水连接管11、汽轮机连接管12和第二凝结水连接管13，工业拖动汽轮机4设置在发电汽轮机1的一侧，工业拖动汽轮机4与发电汽轮机1之间通过汽轮机连接管12连接，工业拖动汽轮机4与压缩式制冷机5同轴设置，双效吸收式制冷机8与工业拖动汽轮机4之间通过中压蒸汽连接管9连接，蒸汽饱和器6和疏水器7依次设置在中压蒸汽连接管9上，冷冻水连接管10和冷却水连接管11依次穿过双效吸收式制冷机8和压缩式制冷机5，冷冻水分别通过双效吸收式制冷机8和压缩式制冷机5冷冻后经过冷冻水连接管10流出，冷却水经过双效吸收式制冷机 8或压缩式制冷机5冷却后经过冷却水连接管11流出。
具体实施方式
二 结合图1说明本实施方式，本实施方式的压缩式制冷机5包括压缩机14、第一蒸发器15、第一冷凝器16、节流装置23和制冷剂管路22，压缩机14与工业拖动汽轮机4同轴设置，压缩机14、第一冷凝器16、节流装置23和第一蒸发器15之间通过制冷剂管路22连接并组成完整的压缩式制冷循环。如此设置，能够有效利用原减温减压器浪费的热量，提高系统的能源利用率。其它组成和连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三结合图1说明本实施方式，本实施方式的双效吸收式制冷机8包括第二冷凝器17、低压发生器18、高压发生器19、第二蒸发器20和吸收器21，冷却水连接管11与吸收器21连接，低压发生器18设置在高压发生器19的下方，吸收器21与第二冷凝器17通过冷却水连接管11串联，冷冻水连接管10与第二蒸发器20连接，高压发生器19 的一端与中压蒸汽连接管9连接，高压发生器19的另一端与第二凝结水连接管13连接。如此设置，结构简单，工作可靠，同时还具有热能利用率高、制冷效率高、对环境污染小、整个系统能量损耗小的优点。其它组成和连接关系与具体实施方式
一或二相同。本发明的工作过程为1.第一凝结水出口 蒸汽通过凝汽器2凝结后经过第一凝结水连接管3流出；2.第二凝结水出口 工业拖动汽轮机4内的蒸汽先后通过蒸汽饱和器6、疏水器7 和双效吸收式制冷机8，凝结水经过第二凝结水连接管9流出；3.冷冻水出口 冷冻水分别通过双效吸收式制冷机8的第二蒸发器20和压缩式制冷机5的第一蒸发器15冷冻后经过冷冻水连接管10流出；4.冷却水出口 冷却水由两个并联环路组成一、冷却水经过双效吸收式制冷机8
4的吸收器21和第二冷凝器17后流出；二、冷却水直接经过压缩式制冷机5的第一冷凝器16 冷却后经过冷却水连接管11流出；5.压缩式制冷制冷剂环路制冷剂依次通过压缩机14、第一冷凝器16、节流装置 21与第一蒸发器15，组成完整的压缩式制冷循环。本发明的具体实施例一、工程背景热电公司目前具有5台130t/h炉和3台^Ot/h炉，同时具有2台15MW抽凝机组 1台25MW背压机组，1台60丽抽凝机组，12MW/15MW背压机组各1台。电厂运行中供电负荷较大，电厂发电量较为缺乏，但电厂本身蒸汽量充足，拥有压力为1. 27MPa，温度304°C的最大工业蒸汽量流量达240吨/小时。目前热电公司下属各厂区分散冷负荷约69780KW。目前采用电动压缩式制冷机组满足上述供冷负荷，高峰时启动两台吸收式制冷机。这种运行方式需要分散布置管网，系统复杂，运行维护成本较高。二、新技术应用的必要性原制冷方式系统复杂，运行维护成本较高，不能适应缺电形势较为严重，但蒸汽量充足的运行条件。使用本发明提出的联合循环系统能够解决上述弊端。通过研究设计，确定联合循环系统，必然为电厂实现高效率的节能减排，带来极大的经济和社会效益。三、参数设计本设计对比直接采用吸收式制冷的方案进行分析1.直接采用吸收式制冷进入吸收式制冷机的压力P = O. 8Mpa的饱和蒸汽，其焓值为Iii = 2768. 8kJ/kgo 从吸收式制冷机中出来的相同压力下的饱和水，其焓值为、=719. AJ/kg，所需要的饱和蒸汽量为qmg，可由下式计算qmg= (l+e)Qg/r式中Qg——制冷机的制冷量，69780kW;e——为附加系数，3% 5%;r——为饱和蒸汽的汽化潜热，r = Iii-Iie带入各未知量可计算得qmg = 86. 106t/h过热蒸汽经减温减压器后变为饱和蒸汽方能使用，需根据减温减压器中的质量、 能量关系式计算过热蒸汽的使用量由质量关系De+Dw = Qfflg式中De_过热蒸汽入减温器质量流量(kg/s)；Dw-低温水入减温器质量流量(kg/s)；qmg-饱和蒸汽出减温器质量流量(kg/s)。由能量关系Dehe+Dwhw = qmgh式中he—过热蒸汽入减温器焓(3051. 64kJ/kg)；htw——低温水入减温器焓(719. 7kJ/kg)；h——饱和蒸汽出减温器焓0768. 8kJ/kg)。
可以得到，消耗的电厂过热蒸汽的流量为75. 64t/h。2.新型联合循环系统蒸汽汽进入工业拖动汽轮机，出口乏汽达到与溴化锂吸收式制冷机组的进口所需要的压力，经过热蒸汽饱和器后吸收式制冷机使用。蒸汽在工业拖动汽轮机进行完膨胀过程后，可以为转化为0. 8MPa、0. 6MPa、0. 4MPa的饱和蒸汽供吸收式制冷机使用，所以中间压力可以调节，对这几种不同的压力分别进行计算。当乏汽的压力为0. SMPa时，可由减温减压器的特性方程结合制冷量关系求消耗
的过热蒸汽量。
权利要求
1.一种用于热电厂集中供冷改造的联合循环系统，它包括发电汽轮机(1)、凝汽器(2) 和第一凝结水连接管(3)，发电汽轮机(1)由锅炉提供蒸汽，第一凝结水连接管C3)与发电汽轮机(1)相连接，凝汽器( 设置在第一凝结水连接管C3)上，其特征在于所述联合循环系统还包括工业拖动汽轮机(4)、压缩式制冷机( 、蒸汽饱和器(6)、疏水器(7)、吸收式制冷机(8)、中压蒸汽连接管(9)、冷冻水连接管(10)、冷却水连接管(11)、汽轮机连接管 (12)和第二凝结水连接管(13)，工业拖动汽轮机(4)设置在发电汽轮机(1)的一侧，工业拖动汽轮机(4)与发电汽轮机(1)之间通过汽轮机连接管(1 连接，压缩式制冷机(5)和双效吸收式制冷机(8)由左至右依次设置在工业拖动汽轮机(4)的下方，且工业拖动汽轮机(4)与压缩式制冷机(5)同轴设置，双效吸收式制冷机(8)与工业拖动汽轮机(4)之间通过中压蒸汽连接管(9)连接，蒸汽饱和器(6)和疏水器(7)依次设置在中压蒸汽连接管 (9)上，冷冻水连接管(10)和冷却水连接管(11)依次穿过双效吸收式制冷机(8)和压缩式制冷机(5)。
2.根据权利要求1所述一种用于热电厂集中供冷改造的联合循环系统，其特征在于 压缩式制冷机( 包括压缩机(14)、第一蒸发器(15)、第一冷凝器(16)、节流装置03)和制冷剂管路(22)，压缩机(14)与工业拖动汽轮机同轴设置，压缩机(14)、第一冷凝器 (16)、节流装置和第一蒸发器(1 之间通过制冷剂管路0 连接并组成完整的压缩式制冷循环。
3.根据权利要求1或2所述一种用于热电厂集中供冷改造的联合循环系统，其特征在于双效吸收式制冷机(8)包括第二冷凝器(17)、低压发生器(18)、高压发生器(19)、第二蒸发器OO)和吸收器(21)，冷却水连接管(11)与吸收器连接，低压发生器(18)设置在高压发生器(19)的下方，吸收器与第二冷凝器(17)通过冷却水连接管(11)串联，冷冻水连接管(10)与第二蒸发器OO)连接，高压发生器(19)的一端与中压蒸汽连接管(9)连接，高压发生器(19)的另一端与第二凝结水连接管(1 连接。
全文摘要
一种用于热电厂集中供冷改造的联合循环系统，它涉及一种联合循环系统。本发明解决了现有热电厂采用吸收式制冷机进行集中供冷时，利用减温减压器处理压力过高的过热蒸汽造成的能量大量损失的问题。本发明的工业拖动汽轮机驱动压缩式制冷机的压缩机进行机械压缩式制冷，工业拖动汽轮机出口乏汽进入双效吸收式制冷机的高压发生器驱动吸收式制冷循环，压缩式制冷机与工业拖动汽轮机同轴连接，吸收式制冷机与工业拖动汽轮机之间通过中压蒸汽连接管连接，蒸汽饱和器和疏水器依次设置在中压蒸汽连接管上，冷冻水连接管和冷却水连接管依次穿过双效吸收式制冷机和压缩式制冷机。本发明适用于热电厂集中供冷。
文档编号F25B15/00GK102434998SQ20111027491
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月16日 优先权日2011年9月16日
发明者张甜甜, 谭羽非 申请人:哈尔滨工业大学