專利名稱：復合式凝汽器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種換熱器，尤其是一種對電廠凝汽器和熱泵發生器一體化的一種新型復合式凝汽器。
背景技術：
目前熱力發電廠普遍采用朗肯循環，在汽輪機做功后的乏汽需要在凝汽器中凝結為水，該過程釋放出大量的熱量由循環冷卻水排放到環境中，稱為冷源損失，一般占電廠輸入總能量的45%以上，能量損失巨大。當前回收冷源損失的技術主要有兩種，一是在冬季通過汽輪機低真空高背壓運行，提高冷卻水的溫度到50-70°C，對外供熱。二是利用熱泵-循環冷卻水供熱，以凝汽器的循環冷卻水為低溫熱源，通過高品質能量(電能、熱能)驅動工質從低溫熱源帶走熱量輸送到高溫熱源。技術一存在著不能夏季供冷，發電熱耗、汽耗增加，汽輪機軸向推力改變等問題；技術二中熱量由乏汽先傳遞給循環冷卻水，再由循環水傳遞給制冷工質，傳熱效率低下，系統復雜，一次投資較大等問題。
發明內容本實用新型的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種復合式凝汽器，其將吸收式熱泵空調系統的一級發生器與發電廠的凝汽器一體化，直接利用凝汽器內的乏汽的凝結潛熱，加熱發生器內的制冷工質，回收了做功乏汽的余熱，降低了凝汽器的工作壓力， 在增加發電量的同時能通過該系統實現冬季供熱、夏季供冷。為實現上述目的，本實用新型采用下述技術方案一種復合式凝汽器，在發電廠的凝汽器內冷卻管束間的空隙內增設若干增加的冷卻管束作為吸收式熱泵空調系統的發生器的換熱面，所增加的冷卻管束兩端分別與二級發生器和溶液泵相連。應用時，凝汽器的兩端分別連接吸收劑循環回路、制冷劑循環回路和蒸汽與冷凝水回路，所述吸收劑循環回路為由閥體、吸收器、溶液泵、二級發生器和凝汽器串聯組成的回路；制冷劑循環回路包括與凝汽器制冷劑蒸汽端相連的四通換向閥，四通三向閥分別與兩路換熱器及吸收器相連，兩路換熱器相連且連接管路上設有節流閥，其中一路換熱器用戶相連，吸收器、溶液泵、二級發生器和凝汽器串聯。本實用新型將吸收式熱泵空調系統的一級發生器與發電廠的凝汽器一體化，在不改變凝汽器原有冷卻管束結構的基礎上，在凝汽器中設置一部分管束作為吸收式熱泵空調系統的一級發生器的換熱面，直接利用凝汽器內的乏汽的凝結潛熱，加熱發生器內的制冷工質，回收了做功乏汽的余熱，降低了凝汽器的工作壓力，在增加發電量的同時能通過該系統實現冬季供熱、夏季供冷。只有第二換熱器與用戶相連，夏季第二換熱器相當于蒸發器，吸收用戶熱量，產生制冷效果，此時第一換熱器就為冷凝器；通過四通換向閥冬季第二換熱器相當于冷凝器，向用戶端放熱，產生制熱效果，此時第一換熱器就為蒸發器。制冷工質(高壓)進入到冷凝器(即圖3中第一換熱器9)，放出熱量然后通過節流閥進入到蒸發器(即圖3中第二換熱器17)中，吸收環境中(即用戶端)的熱量，此時用戶端與蒸發器相連，然后制冷工質(低壓)進入到吸收器，完成制冷循環，完成對整個電廠廠區在夏天時進行制冷，此方案完全能夠滿足整個電廠夏季制冷的要求。同時，冬季時，通過四通換向閥，可以完成蒸發器和冷凝器之間的互換，這樣用戶端就是與冷凝器相連了，冷凝器將放出的熱量就可以加熱用戶端，完成對電廠的供熱要求。本實用新型的有益效果是本實用新型使凝汽器具有傳熱系數高、設備緊湊等特點，且在很大的程度上完成了對凝汽器內乏汽的有效利用，同時減少了二次換熱的熱損失， 減少了循環水的流量，也減輕了冷卻塔的負擔，同時滿足了電廠夏季制冷的要求，節約了很大一部分電能，間接上較少了煤炭的消耗以及污染物的排放，完全符合在電廠節能方面的要求。本實用新型不會對電廠的正常水循環系統產生的影響。
圖1是現有凝汽器斷面結構示意圖；圖2是本實用新型的凝汽器斷面結構示意圖；圖3是本實用新型循環系統流程圖；其中1.凝汽器，2.現有冷卻管束，3.增加的冷卻管束，6.制冷劑蒸汽，7.制冷劑-吸收劑溶液，8.用戶，9.第一換熱器，10.節流閥，11.四通換向閥，12.溶液泵，13.吸收器，14. 二級發生器，16.閥體，17.第二換熱器。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。如圖1-圖3所示，一種復合式凝汽器，，所述發電廠的凝汽器1內現有冷卻管束2 間的空隙內增設若干增加的冷卻管束3作為吸收式熱泵空調系統的一級發生器的換熱面， 所增加的冷卻管束兩端分別與二級發生器和溶液泵相連。凝汽器1的兩端分別連接吸收劑循環回路、制冷劑循環回路和蒸汽與冷凝水回路，所述吸收劑循環回路為由閥體16、二級發生器14、吸收器13、溶液泵12和凝汽器1串聯組成的回路；制冷劑循環回路包括與凝汽器制冷劑蒸汽端相連的四通換向閥11，四通換向閥 11分別與兩路換熱器相連，第一換熱器9與第二換熱器17相連且連接管路上設有節流閥 10，其中第二換熱器17與用戶8相連，二級發生器14、吸收器13、溶液泵12和凝汽器1串聯。在不影響整個電廠循環水運行的基礎上，在凝汽器1內布置一部分增加的冷卻管束3作為熱泵空調系統內工質的一級發生器的換熱面，通過換熱面對凝汽器1內的蒸汽進行冷卻，利用凝汽器1內蒸汽的能量加熱發生器內的制冷工質，這樣對于吸收式熱泵空調系統來說，凝汽器1就起到吸收式熱泵空調系統一級發生器的作用，對制冷工質進行加熱。在圖3所設計的循環系統流程圖中，通過四通換向閥11改變熱泵空調系統工質的流向來實現制熱(圖3中虛線箭頭)與制冷(圖3中實線箭頭1)循環的切換。該系統由
4兩個循環回路組成吸收劑循環與制冷劑循環。圖3中右半部為吸收劑循環(圖3中的虛線部分)，冬夏季吸收劑循環介質流動方向不變，主要由二級發生器14、吸收器13、凝汽器 1和溶液泵12組成。在吸收器13中，用液態吸收劑不斷吸收蒸發器產生的低壓氣態制冷劑；吸收劑吸收制冷劑蒸汽6而形成的制冷劑-吸收劑溶液7，經溶液泵12升壓后進入凝汽器1 (即為熱泵系統中的一級發生器)；制冷劑_吸收劑溶液7在凝汽器1中被加熱，加熱后溶液的溫度不足以使低沸點的制冷劑氣化，隨后溶液進入二級發生器14繼續被加熱、 沸騰，使沸點低的制冷劑氣化形成高壓氣態制冷劑，進入冷凝器液化；而剩下的吸收劑濃溶液則返回吸收器1再次吸收低壓氣態制冷劑。 左半部是制冷劑循環，由第一換熱器9、第二換熱器17、節流閥10、和四通換向閥 11組成。在供暖期，液態制冷劑經節流閥10減壓降溫后進入第一換熱器9(即為熱泵空調系統中的蒸發器)，在蒸發器內，該液體吸收被冷卻介質的熱量氣化為低壓氣態，經過吸收劑循環后變為高壓氣態制冷劑，高壓氣態制冷劑經過四通換向閥11后在第二換熱器17(即為熱泵空調系統中的冷凝器)向用戶端冷卻介質放熱，使其溫度提高用于供暖，完成整個供暖循環。在制冷循環中，制冷劑經四通換向閥11后流動方向與制熱循環方向相反，實現第一換熱器9與第二換熱器17作用的轉換，此時第二換熱器9為熱泵空調系統中的冷凝器， 第一換熱器17為熱泵空調系統中的蒸發器，制冷劑在蒸發器中吸收用戶端被冷卻介質，使其溫度降低可用于制冷。
權利要求1. 一種復合式凝汽器，其特征是，在發電廠的凝汽器內冷卻管束間的空隙內增設若干增加的冷卻管束作為吸收式熱泵空調系統的發生器的換熱面，所增加的冷卻管束兩端分別與二級發生器和溶液泵相連。
專利摘要本實用新型公開了一種復合式凝汽器，在發電廠的凝汽器內冷卻管束間的空隙內增設若干增加的冷卻管束作為吸收式熱泵空調系統的一級發生器的換熱面。本實用新型將吸收式熱泵空調系統的一級發生器與發電廠的凝汽器一體化，在不改變凝汽器原有冷卻管束結構的基礎上，在凝汽器中設置一部分管束作為吸收式熱泵空調系統的一級發生器的換熱面，直接利用凝汽器內的乏汽的凝結潛熱，加熱發生器內的制冷工質，回收了做功乏汽的余熱，降低了凝汽器的工作壓力，在增加發電量的同時能通過該系統實現冬季供熱、夏季供冷。
文檔編號F28B1/02GK202216568SQ20112035809
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月22日 優先權日2011年9月22日
發明者楊冬, 鄧貴華 申請人:山東建筑大學