CN201059819Y - 汽轮机驱动开启式热泵装置 - Google Patents

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兰泉孝
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Abstract

本实用新型公开了一种汽轮机驱动开启式热泵装置，包括由蒸发器、压缩机、冷凝器、膨胀阀顺序首尾相连形成的制冷剂回路，以及与压缩机连接的动力输入源，其特征在于，所述与压缩机连接的动力输入源为汽轮机。所述压缩机为开启式压缩机。所述汽轮机与开启式压缩机通过联轴装置连接。所述蒸发器的热源为电厂冷却循环水。本***采用水蒸汽作为动力来源，主要用于回收利用温度在25℃～40℃的电厂冷却循环水废热，最终能够将锅炉给水加热到40℃～70℃，具有非常高的能源利用效率，可应用于电厂锅炉给水加热。

Description

汽轮机驱动开启式热泵装置
技术领域
本实用新型涉及一种热泵，是汽轮机驱动开启式热泵装置。
背景技术
热电联产过程中会放出大量的低温余热，与此同时，在热能和电力的生产过程中还需要大量品位不太高的热能，例如锅炉给水的加热过程。如果能通过热泵技术将电厂冷凝器排放的部分低温余热加以回收利用，提高品位后再应用于给水加热上，则可以大量节省运行费用，同时达到环保的目的，而目前通常采用的形式为：通过普通的电动压缩式热泵的方式，以电能作为热泵的驱动能源，压缩机采用开启式或半封闭的形式，吸收循环水中的低位热量，再在热泵的冷凝器中完成对锅炉给水的加热过程，这种形式虽然也利用了大量循环水中的废热，但驱动能源来自于电厂自身产生的电能，提高了电厂的厂用电率，消耗了自身的产品，相当于减少了电厂的发电量；同时从能源利用角度来看，发电厂的发电效率一般不超过40％，虽然提取了循环水中的废热，仍旧有2.5倍左右的热泵耗电量的热量无法利用，最终通过冷却塔在大气中耗散。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供了一种采用小型工业汽轮机驱动开启式压缩机的汽轮机驱动开启式热泵装置。
本装置所采用的技术方案如下：包括由蒸发器、压缩机、冷凝器、膨胀阀顺序首尾相连形成的制冷剂回路，以及与压缩机连接的动力输入源，其特征在于，所述与压缩机连接的动力输入源为汽轮机。
所述压缩机为开启式压缩机。
所述汽轮机与开启式压缩机通过联轴装置连接。
所述蒸发器的热源为电厂冷却循环水。
所述冷凝器使用的冷却水可以为锅炉给水。
本实用新型与现存技术相比，具有如下有益效果：(1)能源利用效率高、节能效果显著，一次能源利用效率比纯粹利用蒸汽加热提升150％；(2)可以充分回收利用电厂循环水中蕴含的热能，减少冷却塔循环流量，避免对自然界的热污染；(3)由于能源利用效率高，所以运行费用较低，投资回报速度快；(4)动力来源便利，在电厂中应用该装置，蒸汽容易获得；(5)安全可靠，***运行稳定，无任何安全隐患。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明
图1为本实用新型***结构示意图
具体实施方式
如图1所示的汽轮机驱动开启式热泵装置，包括由蒸发器1、开启式压缩机2、冷凝器3、膨胀阀4顺序首尾相连形成的制冷剂回路，以及与开启式压缩机2连接的汽轮机5。锅炉提供过热或饱和蒸汽，通过汽轮机5拖动开启式压缩机2工作，汽轮机5与开启式压缩机2采用传动节直联，汽轮机5的转速是通过控制进入汽轮机5的进气量达到的，同时蒸汽在释放高品位能量后形成的乏汽还可以进入其它加热部位继续利用。
为使本热泵装置的出口温度进一步提高，热泵的工质不再局限于普通的制冷剂如R22和R134a等，也可以采用特制的非共沸或亚共沸制冷剂，经过实践证明，采用这些工质的热泵，出水温度可以达到85℃以上，同时还具有比较高的制热效率，因此需要根据电厂循环水的温度及要求的制热温度来选择合适的制冷剂，以尽可能的提高机组的能效比。
工作时，蒸发器1出口的低温低压蒸汽被吸入到开启式压缩机2中，在开启式压缩机2中形成高温高压的气体后，进入冷凝器3中，在这里，向温度低于冷凝温度的锅炉给水放热后，变成高温高压的液体，经过膨胀阀4的节流后，变成低温低压的汽-液混合物，然后进入蒸发器1中吸收电厂冷却循环水的热量，再蒸发成低温低压的气体进入开启式压缩机2中完成一次循环。
经过计算，采用汽轮机驱动开启式热泵装置，以蒸汽所含全部热能为基数的能效比可以达到2.5(把给水从30℃加热到50℃，电厂循环水平均温度为30℃)以上，大大超过蒸汽直接加热或普通的电动压缩式热泵加热***，是一种非常高效的节能装置。

Claims (4)

1.汽轮机驱动开启式热泵装置，包括由蒸发器(1)、压缩机(2)、冷凝器(3)、膨胀阀(4)顺序首尾相连形成的制冷剂回路，以及与压缩机(2)连接的动力输入源，其特征在于，所述与压缩机(2)连接的动力输入源为汽轮机(5)。
2.根据权利要求1所述的汽轮机驱动开启式热泵装置，其特征在于：所述压缩机(2)为开启式压缩机。
3.根据权利要求1所述的汽轮机驱动开启式热泵装置，其特征在于：所述汽轮机(5)与开启式压缩机(2)通过联轴装置连接。
4.根据权利要求1所述的汽轮机驱动开启式热泵装置，其特征在于：所述蒸发器(1)的热源为电厂冷却循环水。
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