CN202176380U - 汽轮机乏汽潜热综合利用装置 - Google Patents

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杨玉华
柯芳芳
贾楠
张弋
梁文龙
牛家龙
王曙
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Abstract

本实用新型涉及低温余热回收与利用装置，具体是一种汽轮机乏汽潜热综合利用装置。包括汽轮机、蒸汽吸收式热泵机组、热水吸收式热泵机组、螺杆膨胀机发电装置和热网换热器，所述汽轮机的乏汽管道和抽汽管道分别与蒸汽吸收式热泵机组连接，所述蒸汽吸收式热泵机组的高温水总管道分为三个支路，第一个支路与热网换热器连接，第二个支路与热水吸收式热泵机组连接，第三个支路与螺杆膨胀机发电装置连接，所述热网换热器和热水吸收式热泵机组的低温水管道及所述螺杆膨胀机发电装置的低温水管道分别与该蒸汽吸收式热泵机组的低温水总管道连接。本实用新型实现了热电冷三联产综合利用，减少了***冷源损失，提高了电站循环效率和发电量。

Description

汽轮机乏汽潜热综合利用装置
技术领域：
本实用新型涉及低温余热回收与利用装置，具体是一种汽轮机乏汽潜热综合利用装置。
背景技术：
通常汽轮机乏汽为低温（32-55℃）低压（0.005-0.016MPa）湿饱和蒸汽，汽化潜热约为2400kJ/kg。乏汽在凝汽器内被凝结成水，汽化潜热被冷却水或空气携带，释放到大气环境中。由于乏汽属低品位余热，现有技术难以回收和利用，造成电厂大量的冷源损失。
吸收式热泵是一种以高温蒸汽或燃油、燃气为驱动能源，将低温热能转换提升为高温热能的新型装置，它具有节约能源和保护环境的双重作用，同时通过简单的切换也可作吸收式制冷机使用。国家发明专利“一种热电厂余热回收及热水梯级加热供热方法（ZL200910090917.4）”中提出利用蒸汽吸收式热泵将水温提高到120-130℃用于供热；国家发明专利“一种多级发生的吸收式热泵、制冷机组（ZL200910092464.9）”中所描述的吸收式热泵可利用较低温度的热源驱动热泵进行制冷。两个专利实现了低温乏汽的供热和制冷，但由于受到地点和季节性的影响，电厂低温乏汽余热利用小时数不足3600。
螺杆膨胀机是一种新型的回收低温能源热动力装置，可回收70-80℃以上的热水热液、80℃以上的蒸汽和180℃以上的烟气，同时它还具有安装投运方便、运行操作简单、投资维护费用低、不怕结垢等优点。目前，中国江西华电电力有限责任公司可生产单机容量最大为3000kW的螺杆膨胀机组，单机容量为1000kW的螺杆膨胀机组已有工程应用实例。
因此，集成吸收式热泵和螺杆膨胀机技术，开发汽轮机乏汽潜热综合利用装置，对提高电厂的循环效率，实现电厂的深层次节能意义重大。
实用新型内容：
本实用新型旨在解决现有吸收式热泵利用乏汽余热供热和制冷运行小时数低和螺杆膨胀机不能直接回收汽轮机乏汽余热发电的问题，而提供一种集吸收式热泵和螺杆膨胀机于一体，把低温乏汽提质回收利用，减少***冷源损失，提高电站循环效率和发电量的汽轮机乏汽潜热综合利用装置。
本实用新型解决所述问题采用的技术方案是：
一种汽轮机乏汽潜热综合利用装置，包括汽轮机、蒸汽吸收式热泵机组、热水吸收式热泵机组、螺杆膨胀机发电装置，热网换热器，所述汽轮机的乏汽管道和抽汽管道分别与蒸汽吸收式热泵机组连接，所述蒸汽吸收式热泵机组的高温水总管道分为三个支路，第一个支路与热网换热器连接，第二个支路与热水吸收式热泵机组连接，第三个支路与螺杆膨胀机发电装置连接，所述热网换热器和热水吸收式热泵机组的低温水管道及所述螺杆膨胀机发电装置的低温水管道分别与该蒸汽吸收式热泵机组的低温水总管道连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
⑴ 取消了电站汽轮机凝汽器，用蒸汽吸收式热泵机组回收汽轮机乏汽的汽化潜热，把乏汽凝结成水。
⑵ 通过蒸汽吸收式热泵机组使乏汽的热能被间接置换提质，以供后续设备和装置综合利用。这不但降低了电站的冷源损失，还提高了电站的循环效率。
⑶ 本实用新型实现了热电冷三联产综合利用，即低温乏汽余热冬天利用热网换热器进行供暖，夏天利用热水吸收式热泵机组进行制冷，全年利用螺杆膨胀机发电装置进行发电，提高了乏汽余热综合利用率。
⑷ 本实用新型实现了蒸汽轮机和螺杆膨胀机两种动力机械的协同做功发电，提高了电厂发电量。 
附图说明：
图1为本实用新型实施例的结构方框图。
图2为本实用新型实施例的***示意图。
图中：主蒸汽管道1；汽轮机2；抽汽管道3；蒸汽吸收式热泵机组4；高温水总管道5；低温水总管道6；高温水支路管道7、9、22；低温水支路管道8、21、25；蒸发器10；螺杆膨胀机 11；发电机12；供冷循环水管道13；热水吸收式热泵机组14；冷却水循环管道 15、17；冷却塔16；冷凝器18；工质泵19；预热器20；热网换热器23；供热循环水管道24；凝结水泵26；汽水分离器27；乏汽管道28。 
具体实施方式：
下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，目的仅在于更好地理解本实用新型内容。因此，所举实施例并不限制本实用新型的保护范围。
参见图1，汽轮机2的乏汽管道28和抽汽管道3分别与蒸汽吸收式热泵机组4连接，蒸汽吸收式热泵机组4的高温水总管道5分为三个支路，第一个高温水支路管道22与热网换热器23连接，第二个高温水支路管道7与热水吸收式热泵机组14连接，第三个高温水支路管道9与螺杆膨胀机发电装置中的蒸发器10连接。热网换热器23的低温水支路管道25、热水吸收式热泵机组14的低温水支路管道8和螺杆膨胀机发电装置中预热器20的低温水支路管道21分别与蒸汽吸收式热泵机组4的低温水总管道6连接。螺杆膨胀机发电装置中的预热器20、蒸发器10、螺杆膨胀机11、冷凝器18和工质泵19依次连接为一个汽液两相循环。
参见图2，蒸汽发生器产生的过热蒸汽通过主蒸汽管道1进入汽轮机2做功，并带动发电机12发电，做过功的乏汽通过乏汽管道27进入蒸汽吸收式热泵机组4凝结成水，凝结水通过汽水分离器27将未凝结的蒸汽分离，而水经由凝结水泵26升压送入蒸汽发生器。蒸汽吸收式热泵机组4利用汽轮机低压抽汽作为驱动热源，吸收乏汽中的汽化潜热，把来自于低温水总管道6中的低温水加热成高温水，再通过高温水总管道5分成三个支路，即发电装置的高温水支路管道9、热水吸收式热泵机组14的高温水支路管道7和热网换热器23的高温水支路管道22，分别送入螺杆膨胀机发电装置、热水吸收式热泵机组14和热网换热器23。螺杆膨胀机发电装置中，高温水进入蒸发器10中与已被预热器20预热的有机工质进行换热，降低温度后进入预热器20再进行换热，通过发电装置的低温水支路管道21返回蒸汽吸收式热泵机组4吸热，完成一次循环；从蒸发器出来的汽液两相工质进入螺杆膨胀机 11做功，并带动发电机12发电，做过功后的有机工质经冷凝器18冷却，再通过工质泵19升压，依次送入预热器20和蒸发器10中吸热，完成一次循环。热水吸收式热泵机组14利用高温水作为驱动热源，其产生的制冷量由供冷循环水管道13给用户供冷，放热后的低温水由热水吸收式热泵机组14的低温水支路管道8返回蒸汽吸收式热泵机组4中再次加热。热网换热器23利用高温水加热二次网循环水由供热循环水管道24给用户供暖，放热后的低温水通过热网换热器23的低温水支路管道25返回蒸汽吸收式热泵机组4中再次加热。

Claims (1)

1. 一种汽轮机乏汽潜热综合利用装置，包括汽轮机、蒸汽吸收式热泵机组、热水吸收式热泵机组、螺杆膨胀机发电装置，热网换热器，其特征在于，所述汽轮机的乏汽管道和抽汽管道分别与蒸汽吸收式热泵机组连接，所述蒸汽吸收式热泵机组的高温水总管道分为三个支路，第一个支路与热网换热器连接，第二个支路与热水吸收式热泵机组连接，第三个支路与螺杆膨胀机发电装置连接，所述热网换热器和热水吸收式热泵机组的低温水管道及所述螺杆膨胀机发电装置的低温水管道分别与该蒸汽吸收式热泵机组的低温水总管道连接。
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