聯(lián)合循環(huán)低溫余熱回收裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種聯(lián)合循環(huán)低溫余熱回收裝置。目前典型的燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產基本供熱需要消耗大量汽輪機抽汽，供熱成本高。本實用新型包括余熱鍋爐、汽輪機、發(fā)電機、凝汽器、熱網換熱器、尖峰熱水爐和二次熱網換熱器，其特點在于：還包括吸收式熱泵和煙氣熱網換熱器，發(fā)電機通過管路連接在汽輪機上，汽輪機通過管路分別連接在余熱鍋爐、凝汽器和熱網換熱器上，余熱鍋爐和凝汽器均通過管路連接在吸收式熱泵上，二次熱網換熱器和吸收式熱泵之間通過循環(huán)回路管連接，熱網換熱器連接在循環(huán)回路管上，尖峰熱水爐和煙氣熱網換熱器分別通過管路連接在循環(huán)回路管上。本實用新型的結構設計合理，余熱利用率高。
【專利說明】聯(lián)合循環(huán)低溫余熱回收裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種低溫余熱回收裝置，尤其是涉及一種聯(lián)合循環(huán)低溫余熱回收裝置。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著社會發(fā)展與科技進步，國家對節(jié)能減排的要求日益嚴格。國家十二五規(guī)劃綱要明確規(guī)定了今后五年“單位國內生產總值能源消耗降低16%，單位國內生產總值二氧化碳排放降低17%，主要污染物排放總量顯著減少，化學需氧量、二氧化硫排放量分別減少8%”等目標?；痣娦袠I(yè)是耗能大戶，也是主要污染排放源，這就要求各發(fā)電企業(yè)積極采用各種節(jié)能降耗技術，提高能源綜合利用效率。
[0003]燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置具有高效率、低污染及調峰性能好等優(yōu)點，在當前環(huán)境污染日趨嚴重，傳統(tǒng)能源緊張的局勢下備受青睞。即使這樣，仍有將近20%以上的低溫余熱通過汽輪機乏汽和余熱鍋爐排煙浪費掉，使得聯(lián)合循環(huán)的綜合能源效率無法進一步提聞。
[0004]目前典型的燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產基本供熱示意圖如圖1所示，燃氣輪機做功后排出的煙氣驅動余熱鍋爐I產生高壓蒸汽，推動汽輪機2做功，通過發(fā)電機3輸出電能。做功后的乏汽進入凝汽器4內被低溫循環(huán)水冷凝成凝結水后再回到余熱鍋爐I內重新進行汽水循環(huán)。低溫循環(huán)水在冷凝器4內吸收的乏汽余熱通過冷卻塔5放熱降溫后，再從凝汽器4吸收熱量，如此循環(huán)。在供暖工況下，來自汽輪機2的中低壓抽汽在熱網換熱器6內加熱一次熱網回水，再通過二次熱網換熱器8將熱量傳給二次網。高寒期時，供熱需求增加，尖峰熱水爐7啟動，對一次熱網供水進行尖峰加熱后輸出至二次網系統(tǒng)。此種方式供熱需要消耗大量汽輪機抽汽，尖峰熱水爐7若采用燃氣，燃氣量消耗也很大，這就加大了供熱成本。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術中存在的上述不足，而提供一種結構設計合理，余熱利用率高，能夠充分回收汽輪機乏汽余熱和余熱鍋爐排煙余熱的聯(lián)合循環(huán)低溫余熱回收裝置。
[0006]本實用新型解決上述問題所采用的技術方案是:該聯(lián)合循環(huán)低溫余熱回收裝置包括余熱鍋爐、汽輪機、發(fā)電機、凝汽器、熱網換熱器、尖峰熱水爐和二次熱網換熱器，其結構特點在于:還包括吸收式熱泵和煙氣熱網換熱器，所述發(fā)電機通過管路連接在汽輪機上，所述汽輪機通過管路分別連接在余熱鍋爐、凝汽器和熱網換熱器上，所述余熱鍋爐和凝汽器均通過管路連接在吸收式熱泵上，所述二次熱網換熱器和吸收式熱泵之間通過循環(huán)回路管連接，所述熱網換熱器連接在循環(huán)回路管上，所述尖峰熱水爐和煙氣熱網換熱器分別通過管路連接在循環(huán)回路管上。
[0007]作為優(yōu)選，本實用新型還包括冷卻塔，所述冷卻塔通過管路連接在凝汽器上。[0008]作為優(yōu)選，本實用新型所述余熱鍋爐的數(shù)量為一臺或兩臺以上。
[0009]作為優(yōu)選，本實用新型所述余熱鍋爐為雙壓系統(tǒng)結構或三壓系統(tǒng)結構。
[0010]作為優(yōu)選，本實用新型所述吸收式熱泵的數(shù)量為一臺或兩臺以上。
[0011]本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點和效果:結構設計合理，能夠充分回收汽輪機乏汽余熱和余熱鍋爐排煙余熱。余熱鍋爐的低壓蒸汽驅動吸收式熱泵，回收來自凝汽器的部分或全部低溫循環(huán)水余熱，一次熱網回水溫度被提升至80°C左右，進入熱網換熱器再次加熱；同時一部分熱網回水在經過煙氣熱網換熱器回收余熱鍋爐的煙氣余熱后，與熱網換熱器出來的熱網水進行匯合，最終進入尖峰熱水爐進行加熱。
[0012]本實用新型的吸收式熱泵在工作時，余熱鍋爐的低壓蒸汽從進入汽輪機做功切換為全部或部分驅動吸收式熱泵工作，并且能根據(jù)回收余熱量大小進行低壓蒸汽流量的調節(jié)。余熱鍋爐煙氣余熱通過煙氣熱網換熱器進行回收，用于加熱部分一次熱網回水。吸收式熱泵裝機容量可以根據(jù)所回收的低溫余熱量確定，吸收式熱泵的臺數(shù)為單臺或多臺。一次熱網回水的流量可以根據(jù)煙氣熱網換熱器、吸收式熱泵所能回收的余熱量進行分配和調節(jié)，剩余部分直接進入熱網換熱器加熱升溫。
[0013]本實用新型將吸收式熱泵、煙氣熱網換熱器和燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產機組相結合，充分回收利用系統(tǒng)的低品位余熱，解決了現(xiàn)有聯(lián)合循環(huán)低溫熱源的浪費問題，使得聯(lián)合循環(huán)熱電廠的綜合能源效率大幅度提高。本實用新型還具有以下優(yōu)點。
[0014](I)突破了以往從汽輪機采暖抽汽作為熱泵驅動熱源的思維限制，根據(jù)電廠機組實際配置情況，對機組安全性進行充分校核，在不影響機組安全運行前提下，提出采用聯(lián)合循環(huán)中的余熱鍋爐低壓補汽作為吸收式熱泵驅動熱源的方法，回收汽輪機組低溫循環(huán)水余熱。
[0015](2)余熱鍋爐低壓補汽全部或部分進入吸收式熱泵作為驅動熱源，這切除了汽輪機的低壓補汽，改變了帶補汽的小汽機運行方式，降低了汽輪機上下缸溫差，改善了汽輪機的運行狀況。
[0016](3)采用煙氣熱網換熱器回收余熱鍋爐排煙余熱，加熱一次熱網水，余熱回收效果顯著。與吸收式熱泵相結合，充分回收了聯(lián)合循環(huán)電廠的低品位余熱，大幅提高綜合能源利用效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是現(xiàn)有技術中燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產基本供熱的結構示意圖。
[0018]圖2是本實用新型實施例1中聯(lián)合循環(huán)低溫余熱回收裝置的結構示意圖。
[0019]圖3是本實用新型實施例2中聯(lián)合循環(huán)低溫余熱回收裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖并通過實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，以下實施例是對本實用新型的解釋而本實用新型并不局限于以下實施例。
[0021]實施例1。
[0022]參見圖2，本實施例中的聯(lián)合循環(huán)低溫余熱回收裝置包括余熱鍋爐1、汽輪機2、發(fā)電機3、凝汽器4、冷卻塔5、熱網換熱器6、尖峰熱水爐7、二次熱網換熱器8、吸收式熱泵9和煙氣熱網換熱器10。
[0023]本實施例中的發(fā)電機3通過管路連接在汽輪機2上，汽輪機2通過管路分別連接在余熱鍋爐1、凝汽器4和熱網換熱器6上，余熱鍋爐I和凝汽器4均通過管路連接在吸收式熱泵9上，二次熱網換熱器8和吸收式熱泵9之間通過循環(huán)回路管連接，熱網換熱器6連接在循環(huán)回路管上，尖峰熱水爐7和煙氣熱網換熱器10分別通過管路連接在循環(huán)回路管上，冷卻塔5通過管路連接在凝汽器4上。
[0024]本實施例中的余熱鍋爐I的數(shù)量可以為一臺或兩臺以上，余熱鍋爐I可以為雙壓系統(tǒng)結構或三壓系統(tǒng)結構，這樣才有低壓蒸汽作為吸收式熱泵9的驅動熱源。吸收式熱泵9的數(shù)量可以為一臺或兩臺以上。一次熱網回水在各部分的流量可以根據(jù)煙氣熱網換熱器10、吸收式熱泵9所能回收的余熱量進行分配和調節(jié)。
[0025]本實施例中的余熱鍋爐I與汽輪機2通過高壓蒸汽管道相連，汽輪機2與凝汽器4連接。余熱鍋爐I的低壓蒸汽進入吸收式熱泵9的發(fā)生器作為驅動熱源，汽輪機2的乏汽在凝汽器4內與低溫循環(huán)水換熱，低溫循環(huán)水吸收余熱后一部分進入吸收式熱泵9的蒸發(fā)器，作為低溫加熱熱源，剩余部分再去冷卻塔5降溫。
[0026]本實施例中的一次熱網回水經過熱網循環(huán)泵升壓后，一部分進入吸收式熱泵9的吸收器和冷凝器加熱升溫至80°C左右，并進入熱網換熱器6再次加熱；一部分通過煙氣熱網換熱器10回收余熱鍋爐I的煙氣余熱升溫，直接作為熱網供水輸出，剩余未能加熱的熱網回水與經吸收式熱泵9加熱后的熱網回水合并，進入熱網加熱器6加熱后對外輸出。在高寒時期，所有加熱后的熱網回水則再經燃氣熱水爐7加熱至更高溫度，供給廠外熱用戶。
[0027]實施例2。
[0028]參見圖3，本實施例中的聯(lián)合循環(huán)低溫余熱回收裝置包括余熱鍋爐1、汽輪機2、發(fā)電機3、凝汽器4、熱網換熱器6、尖峰熱水爐7、二次熱網換熱器8、吸收式熱泵9和煙氣熱網換熱器10。
[0029]本實施例中的發(fā)電機3通過管路連接在汽輪機2上，汽輪機2通過管路分別連接在余熱鍋爐1、凝汽器4和熱網換熱器6上，余熱鍋爐I和凝汽器4均通過管路連接在吸收式熱泵9上，二次熱網換熱器8和吸收式熱泵9之間通過循環(huán)回路管連接，熱網換熱器6連接在循環(huán)回路管上，尖峰熱水爐7和煙氣熱網換熱器10分別通過管路連接在循環(huán)回路管上。
[0030]本實施例中的余熱鍋爐I的數(shù)量可以為一臺或兩臺以上，余熱鍋爐I可以為雙壓系統(tǒng)結構或三壓系統(tǒng)結構，這樣才有低壓蒸汽作為吸收式熱泵9的驅動熱源。吸收式熱泵9的數(shù)量可以為一臺或兩臺以上。一次熱網回水在各部分的流量可以根據(jù)煙氣熱網換熱器10、吸收式熱泵9所能回收的余熱量進行分配和調節(jié)。
[0031]本實施例可看作是實施例1的一種變形，與實施例1相比，本實施例的低溫循環(huán)水余熱完全被吸收式熱泵9回收，不再上塔冷卻。此時一臺余熱鍋爐I的低壓蒸汽可能不足以完全回收一臺機組循環(huán)水余熱，需要再并入一臺或多臺余熱鍋爐。
[0032]本實施例中的余熱鍋爐I的數(shù)量可以為一臺或兩臺以上，余熱鍋爐I可以為雙壓系統(tǒng)結構或三壓系統(tǒng)結構，這樣才有低壓蒸汽作為吸收式熱泵9的驅動熱源。吸收式熱泵9的數(shù)量可以為一臺或兩臺以上。一次熱網回水在各部分的流量可以根據(jù)煙氣熱網換熱器10、吸收式熱泵9所能回收的余熱量進行分配和調節(jié)。[0033]本實施例將余熱鍋爐I的低壓蒸汽從去汽輪機2做功切換為驅動吸收式熱泵9工作，回收來自凝汽器4的低溫循環(huán)水余熱，加熱一次熱網回水溫度至80°C左右；同時一部分熱網回水通過煙氣熱網換熱器10回收余熱鍋爐I的煙氣余熱，與熱網換熱器6加熱出來的熱網水進行匯合，最終進入尖峰熱水爐7。通過在聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)中新增吸收式熱泵9和煙氣熱網換熱器10分別回收聯(lián)合循環(huán)中品味較低的汽輪機乏汽和余熱鍋爐排煙余熱用于供暖，這節(jié)省了機組供暖期間的天然氣消耗，提高了聯(lián)合循環(huán)的綜合能源利用率。
[0034]此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同，本說明書中所描述的以上內容僅僅是對本實用新型結構所作的舉例說明。凡依據(jù)本實用新型專利構思所述的構造、特征及原理所做的等效變化或者簡單變化，均包括于本實用新型專利的保護范圍內。本實用新型所屬【技術領域】的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本實用新型的結構或者超越本權利要求書所定義的范圍，均應屬于本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種聯(lián)合循環(huán)低溫余熱回收裝置，包括余熱鍋爐、汽輪機、發(fā)電機、凝汽器、熱網換熱器、尖峰熱水爐和二次熱網換熱器，其特征在于:還包括吸收式熱泵和煙氣熱網換熱器，所述發(fā)電機通過管路連接在汽輪機上，所述汽輪機通過管路分別連接在余熱鍋爐、凝汽器和熱網換熱器上，所述余熱鍋爐和凝汽器均通過管路連接在吸收式熱泵上，所述二次熱網換熱器和吸收式熱泵之間通過循環(huán)回路管連接，所述熱網換熱器連接在循環(huán)回路管上，所述尖峰熱水爐和煙氣熱網換熱器分別通過管路連接在循環(huán)回路管上。
2.根據(jù)權利要求1所述的聯(lián)合循環(huán)低溫余熱回收裝置，其特征在于:所述余熱鍋爐的數(shù)量為一臺或兩臺以上。
3.根據(jù)權利要求1所述的聯(lián)合循環(huán)低溫余熱回收裝置，其特征在于:所述余熱鍋爐為雙壓系統(tǒng)結構或三壓系統(tǒng)結構。
4.根據(jù)權利要求1所述的聯(lián)合循環(huán)低溫余熱回收裝置，其特征在于:所述吸收式熱泵的數(shù)量為一臺或兩臺以上。
【文檔編號】F01K19/00GK203717051SQ201320887173
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權日:2013年12月31日
【發(fā)明者】孫士恩, 何曉紅, 鄭立軍, 龐建鋒, 舒斌, 趙明德, 王啟業(yè), 俞聰, 馮亦武, 李開創(chuàng) 申請人:華電電力科學研究院