[发明专利]电厂直接空冷机组冷凝热回收集中供热系统

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种电厂直接空冷机组冷凝热回收集中供热系统，用于回收电站汽轮机排汽余热。属空调设备技术领域。

(二)背景技术

我国冬季采暖、城市集中供热、生产工艺集中供热等热水管网在很多情况下采用热电厂热电联供集中供热模式。对于直接空冷机组的热电厂，即使在供热工况下，也有大量汽轮机发电后的低品位排汽余热由于无法利用，需要通过空冷系统排放到大气中，影响能源利用的综合效率。

如图1所示，在直接空冷机组的热电厂，目前集中供热热水一般采用电厂汽轮机抽取的中压蒸汽(一般为0.2～1.0MPa)通过汽水换热器直接加热热水集中供热，汽轮机发电后的低品位排汽余热无法利用，通过空冷系统排放到大气中，不但影响能源利用的综合效率，还会产生热污染。另直接空冷机组本身在冬季运行时由于排汽管路长，管道压损大，同时考虑冬季防冻等因素，造成冬季工况实际运行冷凝背压较高，影响发电煤耗。为了有效利用冷凝热，目前还有一种方式如图2所示，将汽轮机排汽直接通入吸收式热泵蒸发器管程，采用吸收式热泵技术通过汽轮机的抽汽(一般为0.2～1.0MPa)驱动，提取进入吸收式热泵蒸发器的汽轮机排汽冷凝热，加热集中供热热水，实现汽轮机排汽冷凝热提取，实现节能效益。但由于冬季运行时蒸汽比容大，流速高，管道压损大，此种方式回收冷凝热要求吸收式热泵机组安装位置和汽轮机排汽总管比较近。另汽轮机排汽直接进入吸收式热泵蒸发器，使吸收式热泵作为发电系统一部分联系紧密，对吸收式热泵自身可靠性要求高，否则影响发电系统的安全性。如何更加有效回收低品位冷凝热，用于集中供热，减少中压蒸汽消耗，同时保证发电系统安全，降低冬季发电背压，实现节能、扩容、减排的经济和社会效益成为有集中供热需求的直接空冷电厂的研究方向之一。

(三)发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种有效回收利用直接空冷电厂低品位排汽冷凝热，降低吸收式热泵安装位置要求，保证发电系统安全性，降低排汽管道压力损失和供热运行成本，提高电厂综合经济效益的电厂直接空冷机组冷凝热回收集中供热系统。

本发明的目的是这样实现的：一种电厂直接空冷机组冷凝热回收集中供热系统，包括汽轮机、汽轮机排汽总管、直接空冷凝汽系统、用热场所、供热水管路系统、吸收式热泵机组、汽轮机排汽进直接空冷凝汽系统管及相关连接管路，所述系统增设有一水冷凝汽换热器，在汽轮机排汽总管上将汽轮机排出的低压蒸汽管分成二路，一路通过汽轮机排汽进直接空冷凝汽系统管与直接空冷凝汽系统相连，另一路通过汽轮机排汽进水冷凝汽换热器管与水冷凝汽换热器相连，余热水循环管路系统将冷凝汽换热器与吸收式热泵机组的蒸发器连通，余热水进入吸收式热泵的蒸发器换热管内放热，进入水冷凝汽换热器吸热。

本发明的有益效果是：

本发明采用吸收式热泵技术回收汽轮机排汽冷凝热，利用汽轮机的抽汽(一般0.2～1.0MPa)蒸汽(60％左右热量)驱动，电站汽轮机排出低压蒸汽通过水冷凝汽换热器加热余热水，余热水通过余热水循环管路系统进入吸收式热泵蒸发器换热管内放热，回收排汽冷凝热(40％左右热量)，为生产工艺和生活提供集中供热热水(100％热量)，提高热电联供集中供热系统综合能源利用效率，在不增加热源情况下提高热泵部分最大供热能力70％左右，实现扩容、节能、减排等经济效益和社会效益。由于发电后汽轮机排汽通过余热水系统转换，吸收式热泵和排汽管道距离可以较远，对吸收式热泵安装位置要求低。吸收式热泵和汽轮机排汽不直接接触，即使吸收式热泵制热系统有故障，也不会对发电系统产生太大影响，电厂运行安全性高。在冬季采暖运行时，由于汽轮机排汽分成二路，一路通过余热水系统进入吸收式热泵实现热量回收，另一路进入直接空冷凝汽器，在汽轮机排汽量不变的前提下，进入直接空冷凝汽器蒸汽流量减少，管道压损减少，在不考虑冬季防冻等因素，可以降低运行冷凝背压，减少发电煤耗。

(四)附图说明

图1为以往通过汽水换热器直接加热热水集中供热系统示意图。

图2为以往采用电厂汽轮机排汽直接进入吸收式热泵回收余热集中供热系统示意图。

图3为本发明电厂直接空冷机组冷凝热回收集中供热系统示意图。

图4为本发明带汽水换热器加热供热水的电厂直接空冷机组冷凝热回收集中供热系统示意图。

图中：

汽轮机1、汽轮机排汽总管2、直接空冷凝汽系统3、用热场所4、供热水管路系统5、汽水换热器A 6-1、吸收式热泵机组6-2、汽轮机排汽进直接空冷凝汽系统管7、汽轮机排汽进水冷凝汽换热器管8、水冷凝汽换热器9、余热水循环管路系统10、蒸发器11、吸收器12、冷凝器13、发生器14、汽水换热器B15。