本发明涉及汽轮机,热泵及供热技术领域,具体而言,本发明特别涉及一种余热余压梯级利用的分级加热系统及方法。
背景技术:
我国能源利用效率偏低,严重制约了我国的经济发展和社会进步。面对国家节能减排的重大战略需求,开发能源高效利用和低排放的新技术势在必行。在热电联供机组中,为了提高能源利用率,实现能量的梯级利用,一般采用主汽轮机抽汽供热。但是,随着主汽轮机运行的参数越来越高,主汽轮机供热抽汽的压力和温度往往高于供热系统的需求,直接对热网供水进行加热将造成能量的极大浪费。
同时,在高耗能的电力、钢铁、水泥、玻璃等行业中,也存在着大量的废热余热,特别是100℃以下的低品位热源余热有效利用,如汽轮机乏汽,工业循环冷却水,锅炉排放尾气等,这也造成了能量利用效率偏低和能源的浪费。
技术实现要素:
为了解决上述问题,提高能源利用效率,减小能源浪费,增加供热机组能效,提高经济效益,降低煤耗,实现能量的梯级利用,本发明提供了一种余热余压梯级利用的分级加热系统及方法,将主汽轮机抽汽分成两路,达到分级加热的目的。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种余热余压梯级利用的分级加热系统,包括功热汽轮机1,其进汽口与主汽轮机供热抽汽管道相连;吸收式热泵3,其驱动蒸汽入口与功热汽轮机1的排汽口连接,功热汽轮机1的排汽作为吸收式热泵3的驱动蒸汽,吸收式热泵3的热源入口连接,回收低品位热源4中的热能,加热供热回水,蒸汽经热泵3的疏水出口连接热力系统;热网加热器5,其热网水入口连接吸收式热泵3的热网水出口,热网加热器5的放热侧与主汽轮机供热抽汽管道相连,进一步加热热网水,加热器5的疏水出口连接热力系统;将主汽轮机的供热抽汽一分为二,一路进入功热汽轮机1发电,功热汽轮机1的排汽作为吸收式热泵3的驱动汽源,吸收式热泵3回收低品位热源4中的热能,加热供热回水;另一路直接进入热网加热器5,对经过吸收式热泵3加热后的供热回水再次加热,从而实现了部分供热抽汽的余压余热利用和低品位热源的深度利用,提升了经济效益。
所述功热汽轮机1为背压式汽轮机,功热汽轮机1通过联轴器带动能量转换装置2,对外输出能量。
所述能量转换装置2为同步发电机、异步发电机、泵、风机或压缩机。
为了满足吸收式热泵3的驱动蒸汽参数需求,在功热汽轮机1和吸收式热泵3之间安装减温减压器6,便于对蒸汽参数进行调节。
所述低品位热源4为汽轮机乏汽、循环冷却水或者锅炉烟气。
所述热网加热器5的放热侧与主汽轮机供热抽汽管道间安装有节流阀7,用以控制进入热网加热器的抽汽参数。
所述的余热余压梯级利用的分级加热系统的分级加热,一部分主汽轮机供热抽汽进入功热汽轮机1,功热汽轮机1通过联轴器带动能量转换装置2;功热汽轮机1排汽经管道与吸收式热泵3相连,作为吸收式热泵3的驱动汽源,从吸收式热泵3流出的疏水返回热力系统;吸收式热泵3回收低品位热源4中的热能,加热供热回水;加热后的供热回水接着进入热网加热器5,热网加热器5的放热侧与主汽轮机供热抽汽管道相连,用以加热热网供水,加热器的疏水返回热力系统。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、提高能源利用效率,增加供热机组发电量,提升经济效益,节能减排效果明显。
2、整个装置的结构简单紧凑、成本低。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图中,1为功热汽轮机,2为异步发电机,3为吸收式热泵,4为低品位热源,5为热网加热器,6为减温减压器,7为节流阀,8为热网循环泵。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
如图1所示,本实施例一种余热余压梯级利用的分级加热系统,一部分主汽轮机供热抽汽进入功热汽轮机1,功热汽轮机1为背压式汽轮机,通过联轴器带动异步电机发电。功热汽轮机1排汽经管道与吸收式热泵3相连,作为吸收式热泵3的驱动汽源,从吸收式热泵3流出的疏水返回热力系统。在功热汽轮机1和吸收式热泵3之间,可以安装减温减压器6,便于调节驱动蒸汽的参数,以满足吸收式热泵3工作的需要。吸收式热泵3为溴化锂第一类吸收式热泵,回收低品位热源4中的热能,加热供热回水。加热后的供热回水接着进入热网加热器5,热网加热器5的放热侧与主汽轮机供热抽汽管道相连,用以加热热网供水,加热器的疏水返回热力系统。在热网加热器5的放热侧与主汽轮机供热抽汽管道间安装有节流阀7,用以控制进入热网加热器5的抽汽参数。
本发明的工作原理如下:本发明将主汽轮机的供热抽汽一分为二,一路进入功热汽轮机1发电,功热汽轮机1的排汽作为吸收式热泵3的驱动汽源,回收低品位热源4中的热能,加热供热回水。另一路直接进入热网加热器5,对经过吸收式热泵3加热后的供热回水再次加热,从而实现了部分供热抽汽的余压余热利用和低品位热源的深度利用,提升了经济效益。