[实用新型]一种大温差集中供热装置

说明书

技术领域

本实用新型属于一种集中供热装置，该种系统较常规的集中供热装置，不但能够大幅增大高温热水的供、回水温差，增加热网输送能力，而且能够有效回收电厂汽轮机排汽余热。

背景技术

随着城市规模的不断发展，城市集中供热面积不断增大，集中供热热源向大型热电厂发展，这些热电厂在供热中存在两个问题，一是抽汽供热能力相对于其发电容量而言偏小，而大量的余热通过汽轮机末端排汽由循环水在冷却塔中排放掉；二是由于这种大型热电厂距离供热负荷中心较远，且供热规模大，热网输送能力成为制约瓶颈，造成热力管网投资大幅度增加。解决热网输送能力的一个有效方法是增加供、回水温差。由于管网材料耐温和热应力等方面的限制，热网供水温度不能过高，同时由于受到二次网用热参数要求的限制，回水温度也无法有更大空间的降低。目前城市集中供热的一次网设计供、回水温度一般为130/70℃。

为了降低热网回水温度，从而为利用电厂汽轮机排汽余热创造条件，宋之平在其申报的专利(96109538.5)中，提出热网在用户侧一次经过高温换热、低温高效散热器和热泵后，温度降到一定水平后回到电厂，在被电厂中汽轮机凝气器和热网加热器一次加热。但是，在用户侧，同时将热网供水依次经过高温换热、低温高效散热器和热泵三个环节，受实际工程条件的制约，系统复杂而难以得到推广应用，尤其是对已有热网。况且热泵需要电等外来能源作为动力驱动，热泵承担的热网热负荷比例过多会造成其外来能源消耗量过大而影响经济性和原本较高的能源利用效率。如果这三个环境缺少任何一个环节，都会较大影响系统效果。不过，如果没有高温换热环节，热网供水温度低，热网远距离输送能力严重受限，难以在大型热电厂集中供热系统中应用；如果缺少低温高效散热器环节，热泵将承担更大份额的热网热量，使热泵容量和投资增加，驱动热泵的外来能耗增加，系统能源综合利用效率和经济性均会严重下降；如果缺少热泵环节，热网回水温度不能降低至回收大型汽机凝气器排热的水平。在热源侧，采用原供热抽汽直接加热汽机凝气器出来的热网水，由于换热温差大，综合能源效率较低。如果采用汽机多级抽汽加热，需要对现有汽机实施改造，电厂一般难以接受。另外重要一点是，在热网温差大的情况下，汽机抽汽供热能力和凝气排热量能力之间无法匹配，也就是说汽机凝气器余热难以得到充分利用。

在电厂汽轮机凝气器余热利用方面，冯太和在其申请的专利(200410092465.0)中提出利用吸收式热泵回收电厂余热工艺。但该工艺中，由于热网回收没有直接回收汽轮机凝气器余热，而完全靠吸收式热泵只能回收该凝气器余热的一部分，大部分余热量仍然排往大气白白浪费掉，系统能源利用效率不高。

实用新型内容

根据上述问题，本实用新型提出了一种能够有效回收电厂的汽轮机排汽的余热、较常规集中供热方式进一步增大高温热水供、回水温差的集中供热装置。

本实用新型的技术方案是在电厂内部采用凝汽器、蒸汽吸收式热泵和汽-水换热器组合的方式回收电厂余热并逐级加热大热网的供热热水，在末端利用热水吸收式热泵和水-水换热器组合的方式逐级降低大热网的回水温度，增大了高温热水的供、回水温差。系统由汽轮机、凝汽器、蒸汽吸收式热泵、汽-水换热器、热水吸收式热泵、水-水换热器以及连接管路和附件组成。汽轮机末级排汽进入凝汽器中加热循环水，被冷却凝结后再返回锅炉加热；由汽轮机抽出的蒸汽分为两路，一路进入蒸汽吸收式热泵机组，作为驱动热源回收汽轮机凝汽器余热并加热大热网，另一路进入汽-水换热器，直接加热大热网，蒸汽凝水返回锅炉加热；循环冷却水进入凝汽器中，被汽轮机排汽加热后送出，进入蒸汽吸收式热泵机组，作为低位热源，放热降温后再返回凝汽器，完成循环；大热网低温回水返回电厂，首先进入凝汽器，被预热升温后送出，进入蒸汽吸收式热泵机组被二次加热后送出，再进入汽-水换热器中被三次加热，加热到大热网供水温度后送出电厂，大热网高温供水被输送到末端热力站，首先作为驱动热源进入热水型吸收式热泵，放热降温后进入水-水换热器加热二次侧供热热水，降温后再进入热水型吸收式热泵作为低位热源，最终放热降温到大热网回水温度后返回电厂，完成循环。