一种适用于热电厂集中供冷供热的节能装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种适用于热电厂集中供冷供热的节能装置。为充分利用资源，现有电厂余热利用热泵系统有待于进一步优化。本实用新型包括汽轮机、驱动蒸汽管道、凝汽器、循环水余热利用管道、循环水泵、吸收式热泵、热网水管道、热网循环泵、三号阀门、四号阀门、七号阀门、八号阀门、九号阀门、十号阀门、一号冷却塔和循环水管道，所述汽轮机与凝汽器连接，驱动蒸汽管道连接在汽轮机和吸收式热泵上，循环水管道连接在凝汽器和一号冷却塔上，循环水余热利用管道连接在吸收式热泵和循环水管道上，二号冷却塔连接在冷却水管道上，冷冻水管道的一端位于三号阀门和吸收式热泵之间。本实用新型同时具备制冷和制热的双重功能。
【专利说明】一种适用于热电厂集中供冷供热的节能装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种节能装置，尤其是涉及一种适用于热电厂集中供冷供热的节能装置，能够制冷制热两用，冬季能够有效利用火电厂的循环水余热进行集中供热，夏季能够产生低温冷冻水用于供冷，充分利用电厂余热，有效提高设备利用率。
【背景技术】
[0002]近年来，随着节能减排工作的不断深入和吸收式热泵设备制造技术的不断提高，吸收式热泵在火电厂循环水及乏汽余热回收利用领域的应用进行了实践和探索。该技术手段在采暖期能够有效回收电厂循环水或乏汽余热进行城市供热，实现了良好的节能效益和社会效益。然而，由于其仅用于供热的特性，使得系统利用时间受到季节的限制，仅在采暖期运行，其它时间系统处于闲置状态。为充分利用资源，现有电厂余热利用热泵系统有待于进一步优化，以提高其设备的可利用率。
实用新型内容
[0003]本实用新型提供了一种适用于热电厂集中供冷供热的节能装置，有效解决了现有电厂余热利用热泵系统功能单一、利用率低的问题。通过冷热源管路和阀门的合理布置，实现不同工况下热泵冷源和热源的切换，使得本实用新型同时具备制冷和制热的双重功能，即在冬季采暖期提取电厂循环水余热进行城市集中供热，而在夏季等有供冷需求时用于生产低温冷冻水进行集中供冷。
[0004]本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是:该适用于热电厂集中供冷供热的节能装置，包括汽轮机、驱动蒸汽管道、凝汽器、循环水余热利用管道、循环水泵、吸收式热泵、热网水管道、热网循环泵、三号阀门、四号阀门、七号阀门、八号阀门、九号阀门、十号阀门、一号冷却塔和循环水管道，所述汽轮机与凝汽器连接，所述驱动蒸汽管道连接在汽轮机和吸收式热泵上，所述循环水管道连接在凝汽器和一号冷却塔上，所述循环水泵、九号阀门和十号阀门均安装在循环水管道上，所述循环水余热利用管道连接在吸收式热泵和循环水管道上，所述三号阀门和四号阀门均安装在循环水余热利用管道上，所述热网水管道连接在吸收式热泵上，所述热网循环泵、七号阀门和八号阀门均安装在热网水管道上，所述七号阀门和八号阀门分别靠近热网水管道的出口和进口，所述热网循环泵位于吸收式热泵和七号阀门之间，其结构特点在于:还包括冷却水管道、冷冻水泵、一号阀门、二号阀门、五号阀门、六号阀门、二号冷却塔和冷冻水管道，所述冷却水管道的两端均连接在热网水管道上，所述冷却水管道的一端位于热网循环泵和七号阀门之间，该冷却水管道的另一端位于八号阀门和吸收式热泵之间，所述二号冷却塔连接在冷却水管道上，所述一号阀门和二号阀门均安装在冷却水管道上，所述冷冻水管道的两端均连接在循环水余热利用管道上，所述冷冻水管道的一端位于三号阀门和吸收式热泵之间，该冷冻水管道的另一端位于四号阀门和吸收式热泵之间，所述冷冻水泵、五号阀门和六号阀门均安装在冷冻水管道上。
[0005]作为优选，本实用新型所述吸收式热泵上设置有蒸发器、吸收器、发生器和冷凝器。
[0006]本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果:结构设计合理，布局科学，使用方便，设备利用率高，能够有效提高能源的利用率，有利于节能环保。本实用新型通过管路阀门的切换实现吸收式热泵冷源和热源的切换，实现不同工质间的能量转移。本实用新型在制热时，凝汽器出口的循环水通过管路引入吸收式热泵作为系统低温热源，吸收式热泵提取热量后用于加热热网水，本实用新型在该制热工况下实现了从循环水向热网水的热量转移；本实用新型在制冷时，冷冻水回水进入吸收式热泵进行降温，多余的热量通过冷却塔排放，本实用新型在该工况下实现了从冷冻水通过冷却塔向大气的热量转移。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是本实用新型实施例中适用于热电厂集中供冷供热的节能装置的结构示意图。
[0008]图2是本实用新型实施例中适用于热电厂集中供冷供热的节能装置在制热工况时，标有介质流动方向的结构示意图。
[0009]图3是本实用新型实施例中适用于热电厂集中供冷供热的节能装置在制冷工况时，标有介质流动方向的结构示意图。
[0010]图中:1_汽轮机、2-驱动蒸汽管道、3-凝汽器、4-循环水余热利用管道、5-循环水泵、6-吸收式热泵、7-热网水管道、8-冷却水管道、9-冷冻水泵、10-热网循环泵、11-一号阀门、12- 二号阀门、13-三号阀门、14-四号阀门、15-五号阀门、16-六号阀门、17-七号阀门、18-八号阀门、19-九号阀门、20-十号阀门、21- —号冷却塔、22- 二号冷却塔、23-循环水管道、24-冷冻水管道。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。
[0012]实施例。
[0013]参见图1至图3，本实施例中适用于热电厂集中供冷供热的节能装置包括汽轮机
1、驱动蒸汽管道2、凝汽器3、循环水余热利用管道4、循环水泵5、吸收式热泵6、热网水管道7、冷却水管道8、冷冻水泵9、热网循环泵10、一号阀门11、二号阀门12、三号阀门13、四号阀门14、五号阀门15、六号阀门16、七号阀门17、八号阀门18、九号阀门19、十号阀门20、一号冷却塔21、二号冷却塔22、循环水管道23和冷冻水管道24，其中，吸收式热泵6上设置有蒸发器、吸收器、发生器和冷凝器。
[0014]本实施例中的汽轮机I与凝汽器3连接，驱动蒸汽管道2连接在汽轮机I和吸收式热泵6上，汽轮机I可以通过驱动蒸汽管道2将热量输送到吸收式热泵6中。本实施例中的循环水管道23连接在凝汽器3和一号冷却塔21上，使得凝汽器3中的水能够通过一号冷却塔21散发热量。本实施例中的循环水泵5、九号阀门19和十号阀门20均安装在循环水管道23上，其中，九号阀门19和十号阀门20分别位于一号冷却塔21的两侧，循环水泵5位于凝汽器3和九号阀门19之间。
[0015]本实施例中的循环水余热利用管道4连接在吸收式热泵6和循环水管道23上，三号阀门13和四号阀门14均安装在循环水余热利用管道4上，使得凝汽器3中的水能够通过循环水余热利用管道4输送到吸收式热泵6中，吸收式热泵6能够提取循环水管道23中循环水的余热。
[0016]本实施例中的热网水管道7连接在吸收式热泵6上，热网循环泵10、七号阀门17和八号阀门18均安装在热网水管道7上，七号阀门17和八号阀门18分别靠近热网水管道7的出口和进口，热网循环泵10位于吸收式热泵6和七号阀门17之间。
[0017]本实施例中冷却水管道8的两端均连接在热网水管道7上，冷却水管道8的一端位于热网循环泵10和七号阀门17之间，该冷却水管道8的另一端位于八号阀门18和吸收式热泵6之间，二号冷却塔22连接在冷却水管道8上，一号阀门11和二号阀门12均安装在冷却水管道8上，使得吸收式热泵6中的热量能够通过冷却水管道8输送到二号冷却塔22散发。
[0018]本实施例中的冷冻水管道24的两端均连接在循环水余热利用管道4上，其中，冷冻水管道24的一端位于三号阀门13和吸收式热泵6之间，该冷冻水管道24的另一端位于四号阀门14和吸收式热泵6之间,冷冻水泵9、五号阀门15和六号阀门16均安装在冷冻水管道24上。
[0019]本实施例中适用于热电厂集中供冷供热的节能装置通过冷热源管路和阀门的合理布置，能够实现不同工况下热泵冷源和热源的切换，使得该节能装置同时具备制冷和制热的双重功能，即在冬季采暖期提取电厂循环水余热进行城市集中供热，在夏季等有供冷需求时用于生产低温冷冻水进行集中供冷。
[0020]如图2所示，为本实施例中适用于热电厂集中供冷供热的节能装置的集中供暖工况下标有介质流动方向的结构示意图，本实施例中的节能装置的集中供暖工况下各阀门的状态分别是:七号阀门17和八号阀门18保持开启；一号阀门11、二号阀门12、五号阀门15和六号阀门16保持关闭；三号阀门13、四号阀门14、九号阀门19和十号阀门20为可调节阀，可以根据吸收式热泵6回收循环水的流量需求调节循环水在吸收式热泵6和一号冷却塔21之间的流量分配。
[0021]本实施例中适用于热电厂集中供冷供热的节能装置用于集中供暖的工作流程如下:以吸收式热泵6为热量交换中心，汽轮机I抽汽通过驱动蒸汽管路2进入吸收式热泵6作为其驱动热源。吸收了汽轮机I排汽热量的循环水通过循环水余热利用管道4送往吸收式热泵6作为被回收的低温热源。吸收式热泵6将提取的热量用于加热热网水，并通过热网水管道7输送给热用户，实现了循环水低温余热的提取和使用。当对供热水温度要求较高时，可利用尖峰加热器进一步进行加热。
[0022]如图3所示，为本实施例中适用于热电厂集中供冷供热的节能装置的集中供冷工况下标有介质流动方向的结构示意图，本实施例中的节能装置的集中供冷工况下各阀门的状态分别是:一号阀门11、二号阀门12、五号阀门15和六号阀门16保持开启；三号阀门13、四号阀门14、七号阀门17和八号阀门18保持关闭；九号阀门19和十号阀门20为可调节阀，可以根据机组工作状况控制循环水进入一号冷却塔21的循环水量。
[0023]本实施例中适用于热电厂集中供冷供热的节能装置用于集中供冷的工作流程如下:以吸收式热泵6为热量交换中心，汽轮机I抽汽通过驱动蒸汽管道2进入吸收式热泵6作为其驱动热源。冷冻水回水通过冷冻水管道24进入吸收式热泵6进行降温，吸收式热泵6将冷冻水回水中吸收的热量转移至冷却水中，再通过冷却水管道8进入二号冷却塔22把热量传递给大气，最终实现持续将冷冻水热量转移至大气中，通过冷冻水管道24对外持续提供低温冷冻水。
[0024]本实施例中的吸收式热泵6是静止设备，日常耗电低，运行维护简单，对环境无污染，噪声小，运行成本较低。二号冷却塔22用于冷却在冷却水管道8中的循环冷却水，它可以就近布置，以降低热网循环泵10的耗功。当火电厂中的一号冷却塔21的容量有富余时，吸收式热泵6在制冷工况下所需的二号冷却塔22可以省去，将冷却水并入一号冷却塔21的循环水管路，以降低初投资和运行成本，这个可以根据实际情况合理选择。本实施例中的循环水泵5、冷冻水泵9和热网循环泵10都是为各自的循环管道提供循环动力，它的布置可以根据现场情况进行优化布置，以减少水泵的耗功。本实施例中适用于热电厂集中供冷供热的节能装置可以包括监控系统以及开关、阀门等相关辅件，用于系统实时运行情况的监测与控制，具备与汽轮机I控制系统信息交换功能，可实现远程控制的需要，并确保发电机组的安全运行。
[0025]此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属【技术领域】的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种适用于热电厂集中供冷供热的节能装置，包括汽轮机、驱动蒸汽管道、凝汽器、循环水余热利用管道、循环水泵、吸收式热泵、热网水管道、热网循环泵、三号阀门、四号阀门、七号阀门、八号阀门、九号阀门、十号阀门、一号冷却塔和循环水管道，所述汽轮机与凝汽器连接，所述驱动蒸汽管道连接在汽轮机和吸收式热泵上，所述循环水管道连接在凝汽器和一号冷却塔上，所述循环水泵、九号阀门和十号阀门均安装在循环水管道上，所述循环水余热利用管道连接在吸收式热泵和循环水管道上，所述三号阀门和四号阀门均安装在循环水余热利用管道上，所述热网水管道连接在吸收式热泵上，所述热网循环泵、七号阀门和八号阀门均安装在热网水管道上，所述七号阀门和八号阀门分别靠近热网水管道的出口和进口，所述热网循环泵位于吸收式热泵和七号阀门之间，其特征在于:还包括冷却水管道、冷冻水泵、一号阀门、二号阀门、五号阀门、六号阀门、二号冷却塔和冷冻水管道，所述冷却水管道的两端均连接在热网水管道上，所述冷却水管道的一端位于热网循环泵和七号阀门之间，该冷却水管道的另一端位于八号阀门和吸收式热泵之间，所述二号冷却塔连接在冷却水管道上，所述一号阀门和二号阀门均安装在冷却水管道上，所述冷冻水管道的两端均连接在循环水余热利用管道上，所述冷冻水管道的一端位于三号阀门和吸收式热泵之间，该冷冻水管道的另一端位于四号阀门和吸收式热泵之间，所述冷冻水泵、五号阀门和六号阀门均安装在冷冻水管道上。
2.根据权利要求1所述的适用于热电厂集中供冷供热的节能装置，其特征在于:所述吸收式热泵上设置有蒸发器、吸收器、发生器和冷凝器。
【文档编号】F25B49/00GK203615655SQ201320720681
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年11月15日 优先权日:2013年11月15日
【发明者】朱斌帅, 罗城鑫, 李国钢 申请人:华电电力科学研究院