[实用新型]余热利用热泵系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种热泵系统，尤其涉及能够利用电厂汽轮机凝汽器以及其它设备产生的低温冷却水中的余热的热泵系统。

背景技术

目前，公电厂冷却水余热利用系统均为单级热泵系统，这种单级热泵系统制取的热水温度比较低，一般在45～60℃之间；其次单级热泵系统制取的热水其进出口的温差比较小，一般不超过20℃；第三，单级热泵系统的效率比较低。

实用新型内容

为了克服单级热泵系统的不足，本实用新型提供一种采用多级热泵的余热利用热泵系统，可以在较高效率的情况下制取较高温差、较高温度的热水。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

余热利用热泵系统，对低温热水采用两台热泵串联成两级热泵组进行加热。

通过上述结构，热泵将从冷却水中将热量提取出来，需要加热的热水逐级通过两台热泵的冷凝器，从而被逐级加热最高至约90～95℃，由于加热热水的热量是从电厂的冷却水中提取的，解决了电厂冷却水的余热利用问题；由于热水是通过热泵逐级加热的，所以需要加热的热水其进口温度可以比较低、而加热后的出口温度可以比较高；同时由于采用两级加热，所以热泵的出口温度是逐渐提高的，前一级热泵的效率总是比后一级热泵的效率要高，这样保证了整个系统的高效率。

具体的，两台热泵的连接关系是：各台热泵的蒸发器并联，共同连接到相同温度的低温热源；每台热泵的冷凝器串联，低温供热回水管道连接到第一台热泵的冷凝器，第一台热泵的冷凝器连接到第二台热泵的冷凝器，第二台热泵的冷凝器连接到供热管道。

通过这种连接结构，每台热泵冷凝器的进出水温差变小，整个系统供热循环水的温差变大，使得经过热泵处理的电厂冷却水实现大温差、小流量运行，降低设备投资和运行费用。

附图说明

图1为本实用新型热泵系统的总体结构示意图；

图2为本实用新型热泵系统的连接方式示意图。

具体实施方式

参考图1，本实用新型的余热利用热泵系统在电厂锅炉中的应用，由供水泵1、串联的热泵（2、3）、热水用户4、锅炉补水泵5、锅炉6、汽轮机7、凝汽器8、冷却水泵9、冷却塔10组成，供水泵将从热水用户处的低温回水吸入并泵出，需要加热的低温回水逐级通过热泵2、3的冷凝器被加热后再被送到热水用户处。与此同时锅炉补水泵加压将凝汽器中的凝结水泵入锅炉，水在锅炉中经过加热蒸发变为高温高压的蒸汽，进入汽轮机，推动汽轮机旋转带动发电机产生电力，而后蒸汽在汽轮机做功后变为乏汽从汽轮机尾端低压缸排出，从汽轮机排出的气体进入凝汽器被冷却水冷却重新变为水并放出大量热量，随后再次被锅炉补水泵泵入锅炉从而完成一个循环。

与此同时，进入凝汽器的冷却水与汽轮机排出的气体进行热交换，气体在凝结成水的过程中放出大量的热量加热冷却水，冷却水被加热后被冷却水泵泵出，一部分至热泵2、3的蒸发器，在热泵的蒸发器中将其携带的热量通过热泵循环传送给热水，从而实现回收利用的目的，另一部分至冷却塔放热，两部分冷却水放热完成后再汇合进入凝汽器吸收热量，从而实现一个循环。

参考图2，显示了水在热泵系统中完整的流动过程，热泵2的蒸发器端提取低温热源水A1中的热量，供热回水A2被冷凝器加热为热水A3进入热泵3的冷凝器，热泵3的蒸发器端提取低温热源水A4中的热量，提升热水温度变为最终的热水A5，进入供热管道。