专利名称：电厂汽轮机轴承冷却水热泵供暖系统及方法
技术领域：
本发明属于能源领域，特别涉及一种电厂汽轮机轴承冷却水热泵的供暖系统及方 法，该系统通过电厂汽轮机轴承冷却水热泵的工作，降低了电厂汽轮机组轴承温度实现了 机组的安全运行，另一方面将获得的热量通过热泵向外输出供热，实现了能量的梯级利用， 提高了汽轮机组系统的热经济性。
背景技术：
热力发电厂汽轮机组的轴承冷却是影响机组运行安全的问题之一，汽轮机高速运 行时，轴承内摩擦会产生大量的热量，如果轴承温度过高，会引起机组的振动甚至停机。机 组运行中通过轴承内的润滑油系统不断循环流动能将这些热量带走，然后润滑油被另外的 冷却水系统冷却，从而对机组运行起到散热冷却作用。实际运行中，这里的冷却水系统需要 外界环境来进行冷却降低温度，大量的热量被浪费到环境中，另一方面，夏天由于环境温度 高，冷却效果差，轴承冷却经常效果不佳影响整个汽轮机组的运行。
发明内容
本发明提出一种电厂汽轮机组轴承冷却水热泵供暖系统及方法。一种电厂汽轮机组轴承冷却水热泵供暖系统，其特征在于该系统包括汽轮机、汽 轮机轴承冷却系统、蒸汽吸收式热泵、水水换热器、低压加热器和热网加热器；该系统的汽 轮机1的机轴连接汽轮机轴承冷却系统3，汽轮机轴承冷却系统3通过循环冷却水管路连接 蒸汽吸收式热泵7的蒸发器7-2 ；汽轮机1的抽汽通过管道连接蒸汽吸收式热泵7的发生 器7-1，发生器7-1中冷却后形成的疏水的通过疏水管道连接到汽轮机回热系统的低压加 热器6的给水侧；蒸汽吸收式热泵7的冷凝器7-4的供水端连接供水三通阀9，供水三通阀 9的一路连接供给热用户11的热网加热器10，冷凝器7-4的的回水端通过回水三通阀8连 接供给热用户11的热网加热器10形成水循环回路；供水三通阀9和回水三通阀8分别连 接汽轮机回热系统的水水换热器5高温水侧管路两端；汽轮机回热系统的水水换热器5的 低温水侧的两端分别连接低压加热器6的给水侧和凝结水泵4侧相关对应温度的回热加热 器出水端。一种电厂轴承冷却水热泵的供暖方法，其特征在于，所述电厂轴承冷却水热泵供 暖是利用电厂汽轮机轴承冷却水作为吸收式热泵的低温热源，通过发电汽轮机中做过功的 较低压力的蒸汽作为热泵的驱动热源，热泵高温热源获得的热量在冬天用于供暖，在夏天 连接汽轮机的给水加热系统加热锅炉给水。本发明的有益效果是一方面降低了电厂汽轮机组轴承温度实现了机组的安全运 行，另一方面热泵系统高温热源中获得的热量在冬天向外供给热用户，在夏天通过换热器 加热汽轮机组的凝结水提高锅炉给水温度。
图1是电厂汽轮机组轴承冷却水热泵的供暖系统结构形式示意图。图中1是汽轮机，2是凝汽器，3是汽轮机轴承冷却系统，4是凝结水泵，5是水水 换热器，6是低压加热器，7是蒸汽吸收式热泵，8是回水三通阀，9是供水三通阀，10是热网 加热器，11是热用户，7-1是发生器，7-2是蒸发器，7-3是节流装置，7-4是冷凝器。
具体实施例方式本发明提出一种电厂汽轮机组轴承冷却水热泵供暖系统及方法。下面结合附图和具体实施例进一步详细描述本发明。实施例1图1是电厂汽轮机组轴承冷却水热泵的供暖系统结构形式示意图，该系统包括汽 轮机、凝汽器、汽轮机轴承冷却系统、蒸汽吸收式热泵、凝结水泵、水水换热器、低压加热器、 供回水三通阀、热网加热器以及附属设备等，采用相应的管路连接组成。具体工作流程如下汽轮机1的排汽进入凝汽器2中凝结为水，经凝结水泵4、低 压加热器6等组成的回热系统后送往锅炉作为给水；汽轮机1在高速旋转中放出的热量通 过汽轮机轴承冷却系统3冷却，循环水冷却管路连接蒸汽吸收式热泵7的蒸发器7-2作为 吸收式热泵7的低温热源；汽轮机1中做过功的抽汽通过管道连接蒸汽吸收式热泵7的发 生器7-1，该蒸汽作为吸收式热泵7的驱动热源，蒸汽放热后被冷却，冷却形成的疏水通过 疏水管道连接到汽轮机回热系统的低压加热器6作为锅炉给水的一部分；冷凝器7-4为蒸 汽吸收式热泵7的高温热源，它向外界放出热量，冷凝器7-4中的高温水连接供水三通阀9 ； 在冬天，通过供水三通阀9的切换，蒸汽吸收式热泵7产生的高温水供给热网加热器10并 进一步供给热用户用于供暖；在夏天，通过供水三通阀9的切换，蒸汽吸收式热泵7产生的 高温水通过水水换热器5加热汽轮机回热系统的给水；热网加热器10和加热器5都是水水 换热器，其回水都连接回水三通阀8，通过三通阀连接蒸汽吸收式热泵7的冷凝器7-4，形成 水循环回路；节流装置7-3连接在冷凝器7-4和蒸发器7-2的一端，发生器7-1连接在冷凝 器7-4和蒸发器7-2的另一端。最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限 于以上实施例，还可以有许多变形。本发明可用其他的不违背本发明的精神和主要特征的具体形式来概述。因此，本 发明的上述实施方案都只能认为是对本发明的说明而不能限制本发明，权利要求书指出了 本发明的范围，而上述的说明并未全部指出本发明的范围。因此，在与本发明的权利要求书 相当的含义和范围内的任何改变，都应认为是包括在权利要求书的范围内。
权利要求
1.电厂轴承冷却水热泵的供暖系统，其特征在于，该系统包括汽轮机、汽轮机轴承冷却 系统、蒸汽吸收式热泵、水水换热器、低压加热器和热网加热器；该系统的汽轮机(1)的机 轴连接汽轮机轴承冷却系统(3)，汽轮机轴承冷却系统(3)通过循环冷却水管路连接蒸汽 吸收式热泵(7)的蒸发器(7-2)；汽轮机(1)的抽汽通过管道连接蒸汽吸收式热泵(7)的 发生器(7-1)，发生器(7-1)的疏水通过疏水管道连接到汽轮机回热系统的低压加热器(6) 的给水侧；蒸汽吸收式热泵(7)的冷凝器(7-4)的供水端连接供水三通阀(9)，供水三通阀 (9)的一路连接供给热用户(11)的热网加热器(10)，冷凝器(7-4)的回水端通过回水三通 阀⑶连接供给热用户(11)的热网加热器(10)形成回路；通过三通阀的控制，另一回路 中，回水三通阀(8)和供水三通阀(9)分别连接汽轮机回热系统的水水换热器(5)高温放 热侧；汽轮机回热系统的水水换热器(5)低温水侧的两端分别连接低压加热器(6)的给水 进口和凝结水泵(4)侧对应温度的回热加热器出水端。
2.一种电厂轴承冷却水热泵的供暖方法，其特征在于，所述电厂轴承冷却水热泵供暖 是利用电厂汽轮机轴承冷却水作为吸收式热泵的低温热源，通过汽轮机中做过功的较低压 力的蒸汽作为吸收式热泵的驱动热源，热泵高温热源获得的热量在冬天用于供暖，在夏天 连接汽轮机的给水加热系统加热锅炉给水；具体工作流程如下汽轮机(1)排汽进入凝汽 器(2)凝结为水，经凝结水泵(4)和低压加热器(6)组成的回热系统后送往锅炉作为锅炉 给水；汽轮机(1)在高速旋转中放出的热量通过汽轮机轴承冷却系统(3)冷却，冷却循环水 管路连接蒸汽吸收式热泵(7)的蒸发器(7-2)作为吸收式热泵(7)的低温热源；汽轮机(1) 中做过功的部分抽汽通过管道连接蒸汽吸收式热泵(7)的发生器(7-1)，该蒸汽作为吸收 式热泵(7)的驱动热源，蒸汽放热后被冷却，冷却形成的疏水通过疏水管道连接到汽轮机 回热系统的低压加热器(6)作为锅炉给水的一部分；冷凝器(7-4)为蒸汽吸收式热泵(7) 的高温热源，它向外界放出热量，冷凝器(7-4)中的高温水连接供水三通阀(9)；在冬天，通 过供水三通阀(9)的切换，蒸汽吸收式热泵(7)产生的高温水供给热网加热器(10)并进一 步供给热用户用于供暖；在夏天，通过供水三通阀(9)的切换，蒸汽吸收式热泵(7)产生的 高温水通过水水换热器(5)加热汽轮机回热系统的给水；热网加热器(10)和水水换热器 (5)其回水都连接回水三通阀(8)，通过三通阀连接蒸汽吸收式热泵(7)的冷凝器(7-4)，形 成水循环回路。这样，热泵系统高温热源中的热量在冬天向外供给热用户，在夏天通过换热 器加热汽轮机组的凝结水提高锅炉给水温度。这种方法一方面降低了电厂汽轮机组轴承温 度实现了机组的安全运行，另一方面将其热量通过热泵向外输出供热实现了能量的梯级利 用，提高了以汽轮机组电厂为中心的集中供热系统的热经济 性。
全文摘要
本发明属于能源领域的一种电厂轴承冷却水热泵供暖系统及方法，该系统由汽轮机、汽轮机轴承冷却系统、蒸汽吸收式热泵、水水换热器、低压加热器、热网加热器以及相应的管路和附属设备组成。该系统利用电厂轴承冷却水作为吸收式热泵的低温热源，在汽轮机组中做过功的中压蒸汽为热泵的驱动热源，在吸收式热泵系统中换热，其疏水送到汽轮机组回热系统中作为锅炉给水，热泵系统获得的高温热源中的热量在冬天单独或和传统热电联产系统耦合向外供给热用户，在夏天通过水水换热器的回热加热器加热汽轮机组的凝结水提高锅炉给水温度。从而降低了电厂汽轮机组轴承温度，实现了机组的安全运行，并且将热量通过热泵向外输出供热，提高了汽轮机组的热经济性。
文档编号F01K11/02GK102052702SQ20101055112
公开日2011年5月11日 申请日期2010年11月18日 优先权日2010年11月18日
发明者于刚, 卞双, 张光, 张永生, 邢长燕, 鞠翠玲 申请人:华北电力大学