CN1811303A - 单效热泵/双效（或多效）制冷吸收式机组和热电冷联供*** - Google Patents

单效热泵/双效（或多效）制冷吸收式机组和热电冷联供*** Download PDF

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Abstract

本发明提供了单效热泵/双效(或多效)制冷吸收式机组和热电冷联供***，属于余热利用与制冷技术领域。它是在热力发电厂中增设单效热泵/双效(或多效)制冷一体机组，将发电厂汽轮机抽汽连接到一体机组的高压发生器，作为机组制热或制冷时的驱动能。当冬季供热时，机组按单效热泵模式运行，即发电厂的部分冷却水作为余热源连接一体机组的蒸发器，被加热水连接到吸收器和冷凝器吸热后温度升高对外供热；夏季制冷时，机组按照双效(或多效)制冷模式运行，即发电厂部分冷却水作为机组冷却介质连接一体机组的吸收器和冷凝器，吸热后温度升高再连接进入冷却塔降温(或增加另外的冷却***)，冷流体连接一体机组的蒸发器经降温后对外供冷。本发明克服了现有单一机组的不足，具有节能、低耗、环保、经济等综合优势。

Description

单效热泵/双效(或多效)制冷吸收式机组和热电冷联供***
技术领域：
本发明属于热能与动力工程中余热利用与制冷技术领域。
背景技术：
热、电、冷联产是比较合理的用能方式，其中，利用汽轮机抽汽经过换热器产生高温水进行冬季供热和集中供热，以及利用抽汽带动吸收式制冷机进行夏季制冷是最为常见的技术方案。在冬季供热和集中供热中，为了进行远距离输送，需要采用较高参数的抽汽加热供热循环水；为了减小供热循环水的管径，供热循环水的供、回水温差较大，可以采用节能手段于其中。在夏季供冷和集中供冷中，合理的技术是采用汽轮机抽汽带动吸收式制冷机，产生低温水进行供冷。
采用单效吸收式热泵(这样可以产出更高温度的热，得到高的节能效益)，利用发电厂循环冷却水作余热源，汽轮机抽汽作驱动能源，进行供热或者与集中供热相结合，完成部分或全部供热，可以达到很好的节能效益和环保效益；夏季利用汽轮机抽汽驱动制冷机供冷或集中供冷，采用双效或多效机组可以减少汽轮机抽汽用量，符合能量梯级利用的原则，实现低能耗制冷。
在现有的发电厂抽汽供热和抽汽式驱动供冷中，未见有将两者在设备和***上结合起来，同时利用单一机组实现冬季热泵供热、夏季双效或多效制冷的技术。
发明内容：
本发明的目的是要提供一种采用单效热泵/双效(或多效)制冷吸收式机组的热电冷联供***。
本发明的目的是这样实现的：在热力发电厂中增设单效热泵/双效(或多效)制冷一体机组，该单效热泵/双效制冷吸收式一体机组的结构为：高压发生器通过管线分别连接到低压发生器和冷凝器，低压发生器也与冷凝器相连，冷凝器通过节流阀与蒸发器相连接，蒸发器出口管线经吸收器再连接到高压发生器和/或连接低压发生器，高压发生器连接热源和凝水热交换器，根据稀溶液进入高、低压发生器的方式不同，可以组成串联流程、并联流程、串并联流程、倒串联流程；增设低压发生器的个数，可得到三效及以上制冷流程，实现单效热泵/多效制冷流程。将发电厂汽轮机抽汽连接到一体机组的高压发生器，作为机组制热或制冷时的驱动能。当冬季供热时，机组按单效热泵模式运行，即发电厂的部分冷却水作为余热源连接一体机组的蒸发器，被加热水连接到吸收器和冷凝器吸热后温度升高对外供热；夏季制冷时，机组按照双效(或多效)制冷模式运行，即发电厂部分冷却水作为机组冷却介质连接一体机组的吸收器和冷凝器，吸热后温度升高再连接进入冷却塔降温(也可设置另外的冷却***)，冷流体连接一体机组的蒸发器经降温后对外供冷。
比较现有的抽汽式供热与供冷，该技术方案做到了一套机组、两种用途，在供热和制冷两种情况下，具有节能和低能耗的效果。比较单效热泵/制冷两用机组，由于双效制冷比单效制冷一般可节约1/3的抽汽(多效制冷耗汽量更低)，本发明具有更好的节能效益。比较夏季双效(或多效)制冷单一机组，克服了其在冬季不能作为高效节能供热装置的缺点。比较单效热泵机组供热、双效(或多效)机组制冷，克服了其设备多、投资大、利用率低的不足。
附图说明：
图1是依据本发明所提供的采用单效热泵/双效(或多效)制冷一体机组的热电冷联供***流程示意图。
图2是依据本发明所提供的按照单效热泵模式运行的热泵供热机组流程示意图。阀F14、F16关闭，F13、F15开启，机组按照单效热泵模式运行。
图3是依据本发明所提供的按照双效制冷模式运行的制冷供冷机组与***示意性流程图。阀F13、F15关闭，F14、F16开启，机组按照双效制冷模式运行。
图中，I为发电厂蒸汽动力循环示意性***，II为单效热泵/双效(或多效)制冷一体机组，III为另外设置冷却***(可选选项)。1-蒸汽锅炉，2-汽轮机，3-发电机，4-冷凝器，5-动力循环泵，6-冷却水循环泵，7-冷却塔，8-单效热泵/双效(或多效)制冷一体机组，9-另外设置冷却***循环泵，10-另外设置冷却装置，11-高压发生器，12-低压发生器，13-冷凝器，14-蒸发器，15-吸收器，16-节流阀，17、18-溶液热交换器，19-凝水换热器(可选项)，20-冷剂水泵，21-溶液再循环泵，22-溶液泵。
具体实施方式：
下面以单效热泵/双效制冷机组与***，结合附图来详细描述本发明。
如图1所示，发电厂汽轮机2抽汽进入一体机组8的高压发生器11作为机组制热或制冷时的驱动能。在冬季供热时，机组按单效热泵模式运行，如图2，即发电厂的部分冷却水作为余热源连接一体机组的蒸发器14，机组阀F14、F16关闭，阀F13、F15开启，被加热水连接到吸收器15和冷凝器13吸热后温度升高对外供热，此时图1中的阀F1、F2、F5、F6开启，阀F3、F4、F7、F8关闭；夏季制冷时，机组按照双效制冷模式运行，如图3，即发电厂部分冷却水作为机组冷却介质连接一体机组的吸收器15和冷凝器13，吸热后温度升高再连接进入冷却塔降温，机组阀F14、F16开启，阀F13、F15关闭，冷流体连接一体机组的蒸发器14经降温后对外供冷，此时图1中的阀F3、F4、F7、F8开启，阀F1、F2、F5、F6关闭，***对外供冷。
夏季制冷时，可以利用另外设置的冷却***III作为单独的冷却***，或将冷却***III与热力循环冷却***共同作为制冷的冷却***。
图2和图3所示是依据本发明所提出的具有代表性的一种单效热泵(热泵模式运行)、双效(或多效)制冷(制冷模式运行)一体机组，根据稀溶液进入高、低压发生器的方式不同，又有串联流程、并联流程，串并联流程、倒串联流程等不同类型的机组；当增加低压发生器的个数时，可以构成三效及以上制冷流程。作为一体式机组，其内部可以有不同的部件和流程上的组合，***在供热和供冷上也可以有不同的具体形式，最根本的在于一套机组实现制热和制冷两种情况下的高效节能，实现了设备利用的高效率，降低了初投资。
适当增加蒸汽动力循环冷凝器的面积，能够提高冬季制热时的节能效益，同时也能够减少或避免夏季制冷时所造成冷却水参数的一定变化对热力循环冷却效果的影响。
利用本技术实现冬季集中供热(或实现集中供热的部分加热需求)和夏季集中供冷，能够实现：①一机两用，降低了工程投资，设备利用率高。②实现了供热、供冷全部阶段的低能耗运行。③制热、制冷均采用抽汽驱动能，实现了能的梯级利用，用能合理。④具有综合的节能、低耗、环保、经济优势。

Claims (4)

1.一种单效热泵/双效或多效制冷吸收式机组和热电冷联供***，其特征是在热力发电厂中增设单效热泵/双效或多效制冷一体机组，该单效热泵/双效制冷吸收式一体机组的结构为：高压发生器通过管线分别连接到低压发生器和冷凝器，低压发生器也与冷凝器相连，冷凝器通过节流阀与蒸发器相连接，蒸发器出口管线经吸收器再连接到高压发生器和/或连接低压发生器，高压发生器连接热源和凝水热交换器，根据稀溶液进入高、低压发生器的方式不同，可以组成串联流程、并联流程、串并联流程、倒串联流程；将发电厂汽轮机抽汽连接到一体机组的高压发生器，作为机组制热或制冷时的驱动能；当冬季供热时，机组按单效热泵模式运行，即发电厂的部分冷却水作为余热源连接一体机组的蒸发器，被加热水连接到吸收器和冷凝器吸热后温度升高对外供热；夏季制冷时，机组按照双效制冷模式运行，即发电厂部分冷却水作为机组冷却介质连接一体机组的吸收器和冷凝器，吸热后温度升高再连接进入冷却塔降温，冷流体连接一体机组的蒸发器经降温后对外供冷。
2.根据权利要求1所述的热电冷联供***，其特征是所说的热力发电厂是指采用蒸汽带动汽轮机发电的***，包括核电站中蒸汽热力发电***。
3.根据权利要求1所述的热电冷联供***，其特征是所说的单效热泵/多效制冷一体机组中的多效是指包括三效及其以上结构的吸收式制冷流程和结构。
4.根据权利要求1所述的热电冷联供***，其特征是所说的夏季制冷时可设置单独的冷却***，该冷却***也可以与热力循环冷却水***联合使用。
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