CN204555420U - 热电厂废热综合梯级利用*** - Google Patents

热电厂废热综合梯级利用*** Download PDF

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郝艳峰
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Abstract

本实用新型实施例提供了一种热电厂废热综合梯级利用***，该***包括：余热提取装置、一级低温废热发电机组、热水型吸收式制冷机及二级低温废热发电机组，余热提取装置提取热电厂的废热，通过换热设备加热热网循环水；一级低温废热发电机组利用加热后的热网循环水加热有机工质进行发电；一级低温废热发电机组加热有机工质后的热网循环水用于直接为用户供热；热水型吸收式制冷机利用一级低温废热发电机组加热有机工质后的热网循环水作为驱动热源进行制冷；二级低温废热发电机组利用一级低温废热发电机组加热有机工质后的热网循环水进行发电。该方案提高了废热回收量，提高了能源利用率，降低了热电厂的燃料消耗量。

Description

热电厂废热综合梯级利用***
技术领域
本实用新型涉及热电厂发电术领域，特别涉及一种热电厂废热综合梯级利用***。
背景技术
目前我国低温热源的浪费非常严重，传统用能大户广泛存在低温余热利用率低甚至零利用率的现象。
在现有的热电厂中，通过烟气余热综合利用技术创新，从烟气中可提取大量废热，提取热量用于加热热网循环水，实现夏季供冷、冬季供热的目的。但是由于季节变化及用户负荷低等问题，废热回收规模并没有达到设计值，使得能源利用率低。
实用新型内容
本实用新型实施例提供了一种热电厂废热综合梯级利用***，以提高废热回收量，提高能源利用率，同时降低燃料消耗量。该***包括：余热提取装置、一级低温废热发电机组及热水型吸收式制冷机，其中，所述余热提取装置，用于提取热电厂的废热，通过换热设备加热热网循环水；所述一级低温废热发电机组与所述余热提取装置通过管道连接，用于利用加热后的热网循环水加热有机工质进行发电；所述一级低温废热发电机组加热有机工质后的热网循环水用于直接为用户供热；所述热水型吸收式制冷机与所述一级低温废热发电机组通过管道连接，用于利用所述一级低温废热发电机组加热有机工质后的热网循环水作为驱动热源进行制冷。
在一个实施例中，所述一级低温废热发电机组，包括：一级蒸发器，用于利用所述热水将有机工质加热产生有机工质蒸汽；一级透平，与所述一级蒸发器连接，所述一级透平用于在有机工质蒸汽的推动下转动；一级发电机，与所述一级透平连接，所述一级发电机用于在所述一级透平的带动下转动发电。
在一个实施例中，所述一级低温废热发电机组，还包括：一级冷凝器，与所述一级透平连接，用于将做功后的有机工质蒸汽冷却为液态有机工质；一级工质泵，与所述一级冷凝器和所述一级蒸发器连接，用于将所述一级冷凝器中的液态有机工质打至所述一级蒸发器中。
在一个实施例中，还包括：二级低温废热发电机组，与所述一级低温废热发电机组通过管道连接，用于利用所述一级低温废热发电机组加热有机工质后的热网循环水来加热该二级低温废热发电机组中的有机工质进行发电。
在一个实施例中，所述换热设备包括：间壁式换热器、直接接触式换热器、热泵其中之一。
在一个实施例中，所述热电厂的废热为锅炉尾部烟气中的热量。
在一个实施例中，所述一级低温废热发电机组和所述热水型吸收式制冷机与热电厂中循环冷却水***连接，实现循环冷却水***共用。
在本实用新型实施例中，通过余热提取装置提取热电厂的废热，并通过换热设备利用热电厂的废热加热热网循环水，一级低温废热发电机组可以利用该加热后的热网循环水进行发电，将热能转换为电能进行利用，同时一级低温废热发电机组发电过程中加热有机工质后的热网循环水还可以直接为用户供热和/或被热水型吸收式制冷机利用，例如，夏季时，可以通过热水型吸收式制冷机再次利用加热有机工质后的热网循环水来制冷，在冬季时，可以直接再次利用加热有机工质后的热网循环水来为用户供热，还可以在用户同时有热、冷需求时，通过加热有机工质后的热网循环水来为用户供热的同时，通过热水型吸收式制冷机再次利用加热有机工质后的热网循环水来制冷，为用户供冷。即在满足用户冷、热、电需求的同时，实现了热电厂废热的综合梯级利用，能源形式的最优分配，从而提高了废热回收量，提高了能源利用率，同时降低了热电厂的燃料消耗量。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的限定。在附图中：
图1是本实用新型实施例提供的一种热电厂废热利用***的结构图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
在本实用新型实施例中，提供了一种热电厂废热利用***，如图1所示，该***包括：
余热提取装置101、一级低温废热发电机组102及热水型吸收式制冷机103，其中，
所述余热提取装置101，用于提取热电厂的废热，通过换热设备加热热网循环水；
所述一级低温废热发电机组102与所述余热提取装置101通过管道连接，用于利用加热后的热网循环水加热有机工质进行发电；
所述一级低温废热发电机组加热有机工质后的热网循环水用于直接为用户供热；例如，所述一级低温废热发电机组加热有机工质后的热网循环水通过管道流到供热设备104中，为用户供热；
所述热水型吸收式制冷机103与所述一级低温废热发电机组102通过管道连接，用于利用所述一级低温废热发电机组加热有机工质后的热网循环水作为驱动热源进行制冷。
由图1所示可知，在本实用新型实施例中，通过余热提取装置提取热电厂的废热，并通过换热设备利用热电厂的废热加热热网循环水，一级低温废热发电机组可以利用该加热后的热网循环水进行发电，将热能转换为电能进行利用，同时一级低温废热发电机组发电过程中加热有机工质后的热网循环水还可以直接为用户供热和/或被热水型吸收式制冷机利用，例如，夏季时，可以通过热水型吸收式制冷机再次利用加热有机工质后的热网循环水来制冷，在冬季时，可以直接再次利用加热有机工质后的热网循环水来为用户供热，还可以在用户同时有热、冷需求时，通过加热有机工质后的热网循环水来为用户供热的同时，通过热水型吸收式制冷机再次利用加热有机工质后的热网循环水来制冷，为用户供冷。即在满足用户冷、热、电需求的同时，实现了热电厂废热的综合梯级利用，能源形式的最优分配，从而提高了废热回收量，提高了能源利用率，同时降低了热电厂的燃料消耗量。
具体实施时，如图1所示，上述一级低温废热发电机组102可以包括以下部件以实现发电；一级蒸发器1021，用于利用加热后的热网循环水将有机工质加热产生有机工质蒸汽；一级透平1023，与所述一级蒸发器1021连接，所述一级透平用于在有机工质蒸汽的推动下转动；一级发电机1024，与所述一级透平1023连接，所述一级发电机用于在所述一级透平的带动下转动发电。
为了实现有机工质的循环重复利用，在本实施例中，如图1所示，上述一级低温废热发电机组102，还包括：一级冷凝器1022，与所述一级透平1023连接，用于将做功后的有机工质蒸汽冷却为液态有机工质；一级工质泵(图中未示出)，与所述一级冷凝器1022和所述一级蒸发器1021连接，用于将所述一级冷凝器中的液态有机工质打至所述一级蒸发器中。
具体实施时，如图1所示，在通过余热提取装置从热电厂废热(例如，烟气余热)提取出约19MW热量，则可以将热网循环水加热为120℃，该120℃的热网循环水首先可以利用一级低温废热发电机组进行一级发电；经过一级发电后的热网循环水可能被降温至85℃(即加热有机工质后的热网循环水)，该85℃的热网循环水水还可以根据不同季节及用户需求用于制冷或供热，实现能源的综合梯级利用、优化分配。具体的，为了可以进一步充分回收废热，根据废热的品质及冷热用户的负荷不同，可以进行一级或多级发电，例如，在本实施例中，在满足用户冷、热需求的同时，还可以利用一次发电后的废热(即上述85℃热网循环水)进行二级发电，如图1所示，上述热电厂废热利用***，还包括：二级低温废热发电机组105，与所述一级低温废热发电机组102通过管道连接，用于利用所述一级低温废热发电机组加热有机工质后的热网循环水来加热该二级低温废热发电机组中的有机工质进行发电。
具体的，上述二级低温废热发电机组105的结构组成可以与上述一级低温废热发电机组102的结构组成相同，如图1所示，二级低温废热发电机组105包括：二级蒸发器1051，用于利用所述一级低温废热发电机组加热有机工质后的热网循环水将该二级蒸发器中的有机工质加热产生有机工质蒸汽；二级透平1053，与所述二级蒸发器1051连接，所述二级透平用于在有机工质蒸汽的推动下转动；二级发电机1054，与所述二级透平1053连接，所述二级发电机用于在所述二级透平的带动下转动发电。
同样为了实现有机工质的循环重复利用，在本实施例中，如图1所示，上述二级低温废热发电机组105，还包括：二级冷凝器1052，与所述二级透平1053连接，用于将做功后的有机工质蒸汽冷却为液态有机工质；二级工质泵(图中未示出)，与所述二级冷凝器1052和所述二级蒸发器1051连接，用于将所述二级冷凝器中的液态有机工质打至所述二级蒸发器中
具体实施时，上述热水型吸收式制冷机103可以采用溴化锂溶液为吸收剂。
具体实施时，为了充分回收热电厂废热并利用，在本实施例中，上述热电厂的废热为锅炉尾部烟气中的热量。具体的，通过余热提取装置提取锅炉尾部烟气中的热量后，通过间壁式换热器、直接接触式换热器或热泵等换热设备来加热热网循环水。
具体实施时，为了节省初投资、节省空间，在本实施例中，所述一级低温废热发电机组和所述热水型吸收式制冷机与热电厂中循环冷却水***连接，实现循环冷却水***公用，具体的，上述二级低温废热发电机组也可以与热电厂循环冷却水***连接，实现冷却水公用。
具体实施时，上述一级低温废热发电机组和二级低温废热发电机组可以采用6千伏电压等级，接入热电厂用电***。
在本实用新型实施例中，通过余热提取装置提取热电厂的废热，并通过换热设备利用热电厂的废热加热热网循环水，一级低温废热发电机组可以利用该加热后的热网循环水进行发电，将热能转换为电能进行利用，同时一级低温废热发电机组发电过程中加热有机工质后的热网循环水还可以直接为用户供热和/或被热水型吸收式制冷机利用，例如，夏季时，可以通过热水型吸收式制冷机再次利用加热有机工质后的热网循环水来制冷，在冬季时，可以直接再次利用加热有机工质后的热网循环水来为用户供热，还可以在用户同时有热、冷需求时，通过加热有机工质后的热网循环水来为用户供热的同时，通过热水型吸收式制冷机再次利用加热有机工质后的热网循环水来制冷，为用户供冷。即在满足用户冷、热、电需求的同时，实现了热电厂废热的综合梯级利用，能源形式的最优分配，从而提高了废热回收量，提高了能源利用率，同时降低了热电厂的燃料消耗量。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型实施例可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种热电厂废热综合梯级利用***，其特征在于，包括：余热提取装置、一级低温废热发电机组及热水型吸收式制冷机，其中，
所述余热提取装置，用于提取热电厂的废热，通过换热设备加热热网循环水；
所述一级低温废热发电机组与所述余热提取装置通过管道连接，用于利用加热后的热网循环水加热有机工质进行发电；
所述一级低温废热发电机组加热有机工质后的热网循环水用于直接为用户供热；
所述热水型吸收式制冷机与所述一级低温废热发电机组通过管道连接，用于利用所述一级低温废热发电机组加热有机工质后的热网循环水作为驱动热源进行制冷。
2.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述一级低温废热发电机组，包括：
一级蒸发器，用于利用加热后的热网循环水将有机工质加热产生有机工质蒸汽；
一级透平，与所述一级蒸发器连接，所述一级透平用于在有机工质蒸汽的推动下转动；
一级发电机，与所述一级透平连接，所述一级发电机用于在所述一级透平的带动下转动发电。
3.如权利要求2所述的***，其特征在于，所述一级低温废热发电机组，还包括：
一级冷凝器，与所述一级透平连接，用于将做功后的有机工质蒸汽冷却为液态有机工质；
一级工质泵，与所述一级冷凝器和所述一级蒸发器连接，用于将所述一级冷凝器中的液态有机工质打至所述一级蒸发器中。
4.如权利要求1至3中任一项所述的***，其特征在于，还包括：
二级低温废热发电机组，与所述一级低温废热发电机组通过管道连接，用于利用所述一级低温废热发电机组加热有机工质后的热网循环水来加热该二级低温废热发电机组中的有机工质进行发电。
5.如权利要求1至3中任一项所述的***，其特征在于，所述换热设备包括：间壁式换热器、直接接触式换热器、热泵其中之一。
6.如权利要求1至3中任一项所述的***，其特征在于，所述热电厂的废热为锅炉尾部烟气中的热量。
7.如权利要求1至3中任一项所述的***，其特征在于，所述一级低温废热发电机组和所述热水型吸收式制冷机与热电厂中循环冷却水***连接，实现循环冷却水***共用。
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