本发明属于电力技术与余热回收领域,具体涉及火电厂乏汽余热热泵回收,尤其是一种基于溴化锂吸收式热泵的直接利用汽轮机乏汽的余热回收系统及其回收方法。
背景技术:
1、热泵是一种能够将低温位热能传向高温位的节能装置,主要有两种类型:压缩式热泵和吸收式热泵,压缩式热泵由压缩机驱动,吸收式热泵由中高温热量驱动。吸收式热泵由蒸发器、吸收器、再生器和冷凝器组成,溴化锂吸收式热泵以水为制冷剂,溴化锂溶液为吸收剂。水在蒸发器中吸收低温热源的热量蒸发变成蒸汽,被溴化锂浓溶液在吸收器中吸收而变成稀溶液,同时放出吸收热,稀溶液被送到再生器,被驱动热源加热而释放出水蒸汽,同时稀溶液又浓缩成浓溶液,再回到吸收器,完成溶液循环。再生器产生的水蒸汽进入冷凝器将热量传递给中高温热源,冷凝成水返回蒸发器,完成冷剂循环。
2、溴化锂热泵广泛应用于余热回收。目前,有一部分火电厂采用溴化锂热泵回收乏汽余热供热,其工艺过程如图1所示。汽轮机乏汽余热先在凝汽器传给循环水,然后循环水进入溴化锂热泵的蒸发器,使冷剂水蒸发为冷剂蒸汽后进入吸收器,然后将热量携带至热泵的冷凝器。热量从凝汽器到蒸发器经历了由乏汽→循环水→冷剂水→冷剂蒸汽的传递过程。
3、该工艺存在热量传递环节多、系统复杂、热损失大、效率低等问题。因此,亟需一种更高效、更简化的乏汽余热回收系统。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是提供一种火电厂乏汽余热热泵回收系统及回收方法,以实现简化系统结构、减少传热损失、提高余热利用效率的目的。
2、为实现以上目的,根据本发明的一个方面,提供一种火电厂乏汽余热热泵回收系统,包括吸收器、再生器和冷凝器;
3、所述吸收器壳体上设置冷剂蒸汽输入端、浓溶液输入端和稀溶液输出端;冷剂蒸汽输入端通过管路直接与汽轮机的乏汽输出端连接;
4、所述再生器壳体上设置有冷剂蒸汽输出端、浓溶液输出端和稀溶液输入端;浓溶液输出端与吸收器的浓溶液输入端通过浓溶液输送管路连接,稀溶液输入端与吸收器的稀溶液输出端通过稀溶液输送管路连接;
5、再生器内部设置有再生器换热器,再生器换热器的输入端通过管路连接汽轮机的驱动蒸汽输出端;
6、所述冷凝器的壳体上设置有冷剂蒸汽输入端和冷凝水输出端;冷剂蒸汽输入端与再生器的冷剂蒸汽输出端通过管路连接;
7、吸收器内部设置有吸收器换热器,冷凝器内部设置有冷凝器换热器,二次网回水管路依次连接吸收器换热器和冷凝器换热器。
8、作为优选的实施方式,所述稀溶液输送管路上设置有溶液泵。
9、作为优选的实施方式,再生器换热器的输出端通过回低加管路连接至低压加热器。
10、作为优选的实施方式,所述稀溶液输送管路和回低加管路通过热源水换热器进行换热。
11、作为优选的实施方式,所述浓溶液输送管路和稀溶液输送管路通过溶液热交换器进行换热。
12、根据本发明的另一方面,提供一种火电厂乏汽余热热泵回收方法,采用以上所述的火电厂乏汽余热热泵回收系统,包括步骤:
13、将汽轮机排出的乏汽作为冷剂蒸汽直接引入吸收器;
14、在所述吸收器中,乏汽与溴化锂浓溶液发生吸收反应,生成溴化锂稀溶液并释放出热量,所述热量用于加热流经的二次网回水;
15、将溴化锂稀溶液输送至再生器;在所述再生器中,利用驱动热源加热所述溴化锂稀溶液,使其释放出冷剂蒸汽并浓缩成溴化锂浓溶液;将所述溴化锂浓溶液输送回所述吸收器以循环使用;
16、将再生器产生的冷剂蒸汽引入冷凝器,将其冷凝热释放给二次网回水,冷凝成水后排出。
17、作为优选的实施方式,所述驱动热源为来自汽轮机的抽汽。
18、作为优选的实施方式,在所述溴化锂稀溶液进入再生器之前,与从再生器返回的溴化锂浓溶液在溶液热交换器中进行热交换。
19、本发明省去了凝汽器和蒸发器,将汽轮机乏汽直接引入溴化锂热泵的吸收器,使乏汽余热供热系统得到简化,减少了传热损失,提高了汽轮机乏汽余热利用效率。
1.一种火电厂乏汽余热热泵回收系统,包括吸收器、再生器和冷凝器;其特征在于:
2.根据权利要求1所述的火电厂乏汽余热热泵回收系统,其特征在于:所述稀溶液输送管路上设置有溶液泵。
3.根据权利要求1或2所述的火电厂乏汽余热热泵回收系统,其特征在于:再生器换热器的输出端通过回低加管路连接至低压加热器。
4.根据权利要求4所述的火电厂乏汽余热热泵回收系统,其特征在于:所述稀溶液输送管路和回低加管路通过热源水换热器进行换热。
5.根据权利要求1或4所述的火电厂乏汽余热热泵回收系统,其特征在于:所述浓溶液输送管路和稀溶液输送管路通过溶液热交换器进行换热。
6.一种火电厂乏汽余热热泵回收方法,其特征在于,采用权利要求1-5任意一项所述的火电厂乏汽余热热泵回收系统,包括步骤:
7.根据权利要求6所述的一种火电厂乏汽余热热泵回收方法,其特征在于,所述驱动热源为来自汽轮机的抽汽。
8.根据权利要求6或7所述的一种火电厂乏汽余热热泵回收方法,其特征在于,在所述溴化锂稀溶液进入再生器之前,与从再生器返回的溴化锂浓溶液在溶液热交换器中进行热交换。