[实用新型]一种电厂余热利用装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及发电领域，具体涉及一种利用电厂中汽轮机的泛汽中的热量再次进行热交换的余热利用装置。

背景技术

现有技术中，火电厂的燃料燃烧总发热量中只有35%左右转变为电能，60%以上的热能主要通过锅炉烟囱和汽轮机、凝汽器的循环冷却水散失到环境中，而循环冷却水携带走的废热量又占其中绝大部分。以一座300MW的凝汽式发电机组为例，其循环冷却水放热量约为454MW，单从数量上讲，该热量约可供600万m²建造物采暖之用。但是由于这部分热量的能量品味很低（一般在50℃以下）而一直没有被利用，多数电厂还是通过冷却设备或天然江河排放到自然环境中，浪费掉大量的冷源热量。对于直接空冷电厂来说，其设计的汽轮机满发背压一般为30kPa左右，而在夏季时由于受环境温度的影响，汽轮机背压往往高达50kPa左右。背压过高，不仅导致汽轮机出力下降，而且对其安全运行构成威胁。此外冷却汽轮机所排乏汽时的冷却塔需要大量流动空气作为冷却介质，其大规模的轴流风机机组耗费大量高品位的电能；另一方面，这些空气带走大量低品位的低温余热热能，也造成了电厂的冷源损失，这部分损失占到发电过程总输入热的一半以上。

因此利用电厂的余热加热是一种提高热效率、降低锅炉负荷、节省燃料的重要措施。采用的包括利用汽轮机抽汽供热，这样可有效减少蒸汽动力循环的冷端损失，但实际运行中热电厂仍然有大量余热通过循环冷却水排放到环境，特别是对采用抽凝机组的热电厂，即使在冬季最大供热工况下，也必须有一部分热量由循环水（一般通过冷却塔）排放到环境。

另一种利用电厂回热加热方式主要是在凝汽器和除氧器之间安装一个低压加热器，用汽轮机的低压抽汽来加热凝结水的设备。但现有技术中这种方式主要针对集中供暖的应用方向，而集中供暖受到地理纬度、采暖周期长短的制约，导到一年内大部分时间热泵设备都处在闲置状态，造成浪费。此外系统中的除氧器压力会随着风机负荷的变化而变化，压力波动较大，电厂的运行控制方式较为复杂。

实用新型内容

为解决现有技术中电厂余热利用率较低的问题，本实用新型提供一种采用多种方式利用余热的电厂余热利用装置，具体方案如下：一种电厂余热利用装置，包括汽轮机，与汽轮机连接的发电机，接收汽轮机蒸汽的凝汽器及与凝汽器连接的冷却塔，其特征在于，在汽轮机连接凝汽器的排汽管上设置有排汽支管，所述排汽支管与余热循环装置连接。

为提蒸汽余热的利用率：所述余热循环装置包括一个余热加热器，在余热加热器内部设置有盘旋管道，盘旋管道的一端通过供热管与转化热能的热泵连接，盘旋管道的另一端与设备回流的冷水管连接，冷水管的另一端与凝汽器和冷却塔连接的冷凝水管连接。

为方便不同的用户：所述热泵连接有的供暖设备。

为充分利用余热：所述余热循环装置包括与排汽支管连接的蒸汽加热器，热量交换器和余热循环器，其中余热加热器内部设置有吸热溶液及与排汽支管连接的蒸汽盘管，蒸汽盘管的另一端与回收冷凝水的冷凝器连接，热量交换器通过吸热溶液进入管接收余热加热器内的吸热溶液，再通过吸热溶液进入管将吸热溶液输送到余热循环器，余热循环器内部设置有一端与冷却塔冷凝水管连接另一端与冷凝器连接的盘旋管道，余热循环器通过吸热溶液排出管穿过热量交换器内部后与余热加热器连接。

为提高余热利用率：所述冷却塔的排汽管与冷凝水管之间设置有蒸发器，进汽管在蒸发器内部形成盘旋管道后与冷却塔的冷凝水管连接，蒸发器一端与冷凝器连接另一端与余热循环器连接。

本实用新型采用吸收式热泵为余热加热器，使得汽轮机所排乏汽所含大量低温余热可以有效回收，本方案能够显著减少由于低压加热器所需的从汽轮机抽取蒸汽的量，节省更多的蒸汽可以做功发电或对外供热并可常年运行，使电厂的热效率得以有效提高且经济性好。相对目前常用的热泵热源相比，具有资源量大、温度适中而稳定、有利于环保筹优点。本方案相当于在不增加电厂容量、不增加当地排放的情况下，扩大了电厂的供热能力。管网中输送的是低温循环水，对管道保温要求低，散热损失小，因此输送成本较低；另外热泵的高效特点也使该供热方式的综合能源利用效率高于常规的锅炉房供热方式。而且本实用新型的实施不会对电厂原热力系统产生不利影响。有效回收汽轮机乏汽所蕴含的大量低温余热，相比于现有低压加热回热系统有效减少了从汽轮机抽出的用于回热加热的蒸汽的用量，提高了电厂的整体热效率；减少了冷却塔的散热负荷，不仅减少了乏汽在冷却塔的冷源损失，同时也减少了冷却塔的轴流风机机组的电能消耗。特别是在夏季高温条件下运行时，可有效降低汽轮机背压，确保汽轮机安全运行。另外本实用新型还具有不受采暖周期限制、常年运行、经济性更好的优点。