专利名称：用于热电厂或核电厂提高热力循环效率的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于热电厂或核电厂提高热力循环效率的方法及装置。
背景技术：
当今热电厂或核电厂为了提高热力循环效率，一般是从采用给水回热循环、提高蒸汽参数、采用中间再热循环、采用双工质联合循环、实行热电联产这五个方面来考虑的。采用给水回热循环将已经在汽轮机中膨胀做功的蒸汽，在某一合适的参数下从汽轮机中抽出一部分，并用这部分蒸汽来加热送往锅炉的给水。与纯冷凝循环相比，回热循环中排给冷源的热量损失要小一些，因为从汽轮机中抽出来的那部分蒸汽的热能完全被用来加热给水，不再构成冷源损失，进入凝汽器的热量相应减少，从而提高热力循环效率。对不同进汽参数的汽轮机装置，都分别有一个最佳抽汽回热量(常以最佳给水温度表示)。加热给水的抽汽通常是在汽轮机不同压力点上多次抽出并逐级将给水加热的。这样，以较低温度的抽汽先加热较低温度的给水，这部分抽汽就能在汽轮机内多做些功，从而进一步提高装置的热效率。理论上，给水回热的级数越多，装置热效率也就提高越多。但过多的回热级数会增加设备投资费用。采用中间再热循环将在汽轮机的高压部分(通常是高压缸内)已膨胀做功的蒸汽(温度和压力都有所降低，其压力一般在主汽压力的18 22% )从汽轮机中全部引出，送至锅炉的再热器中再次加热(一般加热到新蒸汽同样水平的温度)，然后再引回汽轮机内(一般为中压缸的进汽端)，继续膨胀做功。采用中间再热能起到与提高进汽温度同样的效果，又能降低排汽的湿度。从而为在进汽温度的提高受到金属材料限制的情况下进一步提高进汽压力提供可能。现代大容量高参数的汽轮机动力装置都采用中间再热循环。但过多次的中间再热会使汽轮机动力装置的结构布置及运行方式过于复杂。目前，热电厂或核电厂已开始使用吸收式热泵与凝汽器联运装置来提高热力循环效率，该装置的原理是将发电厂或核电厂水蒸气的朗肯循环和热泵的逆卡诺循环相结合。但是，现有吸收式热泵与凝汽器联运装置还存在以下缺点一是它必需依靠冷却塔来支撑其郎肯循环得以继续进行，同时造成水资源和能源浪费(即使再次利用循环冷却水中的热能，也有大量的热能损失到空气中去)，运行成本高；二是它只是部分地把凝汽器与热泵系统的蒸发器耦合起来，从乏汽中获取的热能占有少部分，热力循环效率较低，且所获得的用来采暖，经济效益欠佳。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种降低运行成本，进一步提高热力循环效率，可达到更好节能减排效果的用于热电厂或核电厂提高热力循环效率的方法及装置。本发明解决其技术问题采用的技术方案是一种用于热电厂或核电厂提高热力循环效率的方法，其特征在于将从汽轮机出来的乏汽进入凝汽器内，与凝汽器内的冷媒水进行热量交换，获得热量的冷媒水通过冷媒水循环泵泵入蒸发器内使之降温，被冷凝降温的乏汽通过凝结循环水泵泵入冷凝器内，并在冷凝器内获得热量而升温，升温后的凝结水通过管道流入核电厂的蒸汽发生器或热电厂的锅炉内升温加压，实现郎肯循环；将从锅炉排污或汽轮机抽气出来的高温蒸汽进入发生器内，使发生器内双工质制冷剂溶液中的制冷剂得以发生，发生了的制冷剂蒸汽通过冷凝器冷凝，并把热量释放给即将进入锅炉或蒸汽发生器的凝结水，冷凝后的制冷剂再进入蒸发器内吸收由乏汽转接而来的冷媒水的热量而蒸发，并通过吸收循环泵与射流泵引入发生器内，完成制冷剂的循环；将发生后所产生的浓吸收液通过管道流入吸收器，并通过吸收循环泵和射流泵与制冷剂蒸汽一起重新进入发生器，完成吸收液的循环。
进一步，将吸收器内的吸热流体通过循环泵及管道把吸收器内的热量移至用户末端或冷却装置。进一步，所述吸收器内的吸热流体使用乏汽所凝结的水，从吸收器里获取热量后流入核电厂的蒸汽发生器或热电厂的锅炉内。实施上述方法的装置，包括凝汽器、蒸发器、发生器、吸收器、冷凝器，其特征在于所述凝汽器通过冷媒水循环泵及管路与蒸发器相连，所述蒸发器通过射流泵及管路与发生器相连，所述发生器通过管路与吸收器相连，所述吸收器通过吸收循环泵及管路与射流泵相连，所述凝汽器通过凝结循环水泵及管路与冷凝器相连，所述冷凝器的一侧管路的一端通过管路与蒸发器相连，另一端通过管路与发生器相连。进一步，所述吸收器的吸热流体侧通过循环泵及管路与用户末端或冷却装置相连。进一步，所述吸收器的吸热流体侧通过循环泵及管路与凝结水管路相连。本发明采用热泵方式使得低温热源中热能得以循环利用，这是因为热泵能效比可达200%以上，尤其低温热源温度较高的情况下，能获得较大的利用价值。而乏汽是过热蒸汽，是一个非常稳定的热源，虽然只是略高于环境温度的低品位能源，但它有很大一部分潜热可利用，再加上它部分显热，其里面蕴含有巨大能源。与现有技术相比，本发明具有以下优点
(I)凝汽器和热泵系统的蒸发器完全耦合，可实现乏汽热量全面地加以利用，其中大部分的热量移向冷凝器后重新转移给乏汽凝结后所产生的水，使之升至较高温度后再进入核电厂的蒸汽发生器或热电厂的锅炉，以减少锅炉的燃煤量，少部分的热量通过吸收器里热交换器提供至需要热量的用户末端或冷却装置。(2)无需设置冷却塔，可节约水资源和减少电能的消耗，从而降低生产成本，无噪音污染和热污染。(3)通过引入射流泵，在制冷剂吸收由乏汽转接而来的冷媒水的热量得以蒸发后，把吸收热一道被吸收液带入发生器，也就是说射流泵在传质过程中同时也在传热，把吸收热一道传入发生器内，而这些液体在发生器里正好处于临界发生状态，只需从锅炉排污装置里或汽轮机抽出少量高温蒸汽就可以进行发生。(4)在此过程中所消耗的电能非常少，甚至比现有发电热力循环过程中所消耗的电能还要少，而用作热力驱动的蒸汽，是做了功之后从汽轮机里抽出来的或是锅炉排污过程的废气。(5)可有效解决大型凝汽式电厂汽轮机乏汽余热高效利用问题，效果显著。
图I是本发明实施例I之用于热电厂或核电厂提高热力循环效率的装置的结构示意图。
具体实施例方式以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。实施例I
本实施例之用于热电厂或核电厂提高热力循环效率的方法，将从汽轮机出来的乏汽进 入凝汽器I内，与凝汽器I内的冷媒水进行热量交换，获得热量的冷媒水通过冷媒水循环泵7泵入蒸发器2内降温，被冷凝降温的乏汽通过凝结循环水泵6泵入冷凝器3内，并在冷凝器3内获得反馈回来的热量而升温，升温后的凝结水通过管道流入核电厂的蒸汽发生器或热电厂的锅炉内升温加压，实现郎肯循环；将从锅炉排污或汽轮机抽气出来的高温蒸汽进入发生器5内，用以补偿发生器5内尚不足的有助发生的温度较高的那一部分尖峰段热量，使发生器内双工质制冷剂溶液(溴化锂水溶液)中的制冷剂得以发生，发生了的制冷剂蒸汽通过冷凝器3冷凝，并把热量释放给即将进入锅炉或蒸汽发生器的凝结水，冷凝后的制冷剂进入蒸发器2内吸收由乏汽转接来的冷媒水的热量而蒸发，并通过吸收循环泵8和射流泵10引入发生器5，完成制冷剂的循环；将发生后所产生的浓吸收液通过管道流入吸收器4，并通过吸收循环泵8和射流泵10与制冷剂蒸汽一起重新进入发生器5，完成吸收液的循环。将吸收器4内的吸热流体通过循环泵9及管路把吸收器4内的热量移至用户末端，当然，也可以是冷却装置。参照附图，本实施例之用于热电厂或核电厂提高热力循环效率的装置，包括凝汽器I、蒸发器2、发生器5、吸收器4、冷凝器3，所述凝汽器I通过冷媒水循环泵7及管路与蒸发器2相连，所述蒸发器2通过射流泵10及管路与发生器5相连，所述发生器5通过管路与吸收器4相连，所述吸收器4通过吸收循环泵8及管路与射流泵10相连，所述凝汽器3通过凝结循环水泵6及管路与冷凝器3相连，所述冷凝器3的一侧管路的一端通过管路与蒸发器2相连，另一端通过管路与发生器5相连。所述吸收器4的吸热流体侧通过循环泵9及管路与用户末端相连，当然，也可以与冷却装置相连。实施例2
本实施例之用于热电厂或核电厂提高热力循环效率的方法，与实施例I之用于热电厂或核电厂提高热力循环效率的方法的区别在于所述吸收器内的吸热流体使用乏汽所凝结的水，从吸收器里获取热量后流入核电厂的蒸汽发生器或热电厂的锅炉内。本实施例之用于热电厂或核电厂提高热力循环效率的装置，与实施例I之用于热电厂或核电厂提高热力循环效率的装置的区别在于所述吸收器4的吸热流体侧通过循环泵9及管路与凝结水管路相连。综上所述，本发明将逆卡若循环和郎肯循环非常有机地结合在一起，以充分利用吸收循环热而提高能源综合利用率，达到非常理想的热力循环利用目的，可使现行热电厂热效率从45%左右提高到65%以上的水平，可为国家每年节约数以亿吨的煤炭资源。
权利要求
1.一种用于热电厂或核电厂提高热力循环效率的方法，其特征在于将从汽轮机出来的乏汽进入凝汽器内，与凝汽器内的冷媒水进行热量交换，获得热量的冷媒水通过冷媒水循环泵泵入蒸发器内使之降温，被冷凝降温的乏汽通过凝结循环水泵泵入冷凝器内，并在冷凝器内获得热量而升温，升温后的凝结水通过管道流入核电厂的蒸汽发生器或热电厂的锅炉内升温加压，实现郎肯循环；将从锅炉排污或汽轮机抽气出来的高温蒸汽进入发生器内，使发生器内双工质制冷剂溶液中的制冷剂得以发生，发生了的制冷剂蒸汽通过冷凝器冷凝，并把热量释放给即将进入锅炉或蒸汽发生器的凝结水，冷凝后的制冷剂再进入蒸发器内吸收由乏汽转接而来的冷媒水的热量而蒸发，并通过吸收循环泵与射流泵引入发生器内，完成制冷剂的循环；将发生后所产生的浓吸收液通过管道流入吸收器，并通过吸收循环泵和射流泵与制冷剂蒸汽一起重新进入发生器，完成吸收液的循环。
2.根据权利要求I所述用于热电厂或核电厂提高热力循环效率的方法，其特征在于将吸收器内的吸热流体通过循环泵及管道把吸收器内的热量移至用户末端或冷却装置。
3.根据权利要求I所述用于热电厂或核电厂提高热力循环效率的方法，其特征 在于所述吸收器内的吸热流体使用乏汽所凝结的水，从吸收器里获取热量后流入核电厂的蒸汽发生器或热电厂的锅炉内。
4.一种用于热电厂或核电厂提高热力循环效率的装置，包括凝汽器、蒸发器、发生器、吸收器、冷凝器，其特征在于所述凝汽器通过冷媒水循环泵及管路与蒸发器相连，所述蒸发器通过射流泵及管路与发生器相连，所述发生器通过管路与吸收器相连，所述吸收器通过吸收循环泵及管路与射流泵相连，所述凝汽器通过凝结循环水泵及管路与冷凝器相连，所述冷凝器的一侧管路的一端通过管路与蒸发器相连，另一端通过管路与发生器相连。
5.根据权利要求4所述的用于热电厂或核电厂提高热力循环效率的装置，其特征在于所述吸收器的吸热流体侧通过循环泵及管路与用户末端或冷却装置相连。
6.根据权利要求4所述的用于热电厂或核电厂提高热力循环效率的装置，其特征在于所述吸收器的吸热流体侧通过循环泵及管路与凝结水管路相连。
全文摘要
用于热电厂或核电厂提高热力循环效率的方法及装置，所述方法将从汽轮机出来的乏汽进入凝汽器内与凝汽器内的冷媒水进行热量交换，冷媒水在蒸发器内降温，被冷凝降温的乏汽流入冷凝器内，通过管道流入蒸汽发生器或锅炉内升温加压；将从锅炉排污或汽轮机抽气出来的高温蒸汽进入发生器内，使发生器内溶液发生，发生了的制冷剂蒸汽流入冷凝器，冷凝后的制冷剂再进入蒸发器内再次蒸发，并通过吸收循环泵与射流泵被引射到发生器内；将发生后产生的浓吸收液流进吸收器，通过吸收循环泵和射流泵与制冷剂蒸汽一起重新进入发生器。本发明还包括用于热电厂或核电厂提高热力循环效率的装置。利用本发明，可降低运行成本，提高热力循环效率，对环境无污染。
文档编号F01K17/06GK102620478SQ20121011039
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月16日 优先权日2012年4月16日
发明者刘小江 申请人:刘小江