專利名稱：吸收式熱泵的供熱方法及多級串聯的吸收式熱泵供熱系統的制作方法
技術領域：
本發明屬于低溫余熱利用熱泵技術領域。
背景技術：
隨著國家城鎮化和城市化進程的深入，我國北方地區出現持續性的冬季供暖需求缺口。但國家考慮到節能減排戰略需要，目前對新建熱電項目的審批越來越嚴，許多地方無法新建熱電廠，只能采用對原有中小熱電甚至純凝式火電進行供熱改造的方式，來擴大其供熱能力。在不擴大發電機組容量的情況下，利用吸收式熱泵提取循環冷卻水的余熱來擴大熱電廠的供熱能力已經成為目前熱電廠大力推廣的節能減排技術。在北方的冬季，由于氣候寒冷，熱電廠的循環冷卻水的溫度較低，此時一般在10 20°C，本來這是熱電廠提高發電效率的好時機，但是在采用傳統的吸收式熱泵技術后，由于集中供熱系統要求供熱的溫度較高(一般在80°C以上)，對于傳統的吸收式熱泵來說，如圖1所示，現有技術吸收式熱泵供熱系統，汽輪機101通過抽氣蒸汽管道102連接有吸收式熱泵103與汽水換熱器104，凝汽器105通過冷結水泵106及汽輪機101提供的熱量將循環冷卻管道的水加熱，然后初步對熱網回水加熱，熱網回水再通過吸收式熱泵103與汽水換熱器104加熱，然后向外輸出供水，但是從10 20°C的余熱水中提取熱量來加熱系統供熱的回水到80°C以上幾乎是不可能的，因此，為了能使吸收式熱泵正常工作，一般需要通過提高汽輪機101的背壓來提高循環冷卻水的溫度，一般需要提高到30°C左右，但是這樣做有一個弊端，就是由于提高了汽輪機101的背壓，降低了汽輪機101的真空度，使得發電的效率降低了，也就是說，傳統的吸收式熱泵技術在進行余熱回收供熱時是通過犧牲發電效率才得以實現的，代價過高，浪費了大量資源，增加了成本。
發明內容
本發明針對現有技術中在需要提高汽機的背壓，使得發電效率降低來提高循環冷卻水溫度，才能使吸收式熱泵系統來進行正常工作的缺點，提供一種多級串聯的吸收式熱泵供熱系統，將熱網回水逐級加熱到所需溫度。為實現上述目的，本發明采取的技術方案為:
一種吸收式熱泵的供熱方法，以熱電廠集中供熱系統中的回水作為吸收式熱泵的余熱源，采用多級吸收式熱泵串聯的方式逐級降低回水溫度；然后，提取熱電廠循環冷卻水中的工業余熱，由熱電廠汽機的抽汽作為各級吸收式熱泵的驅動熱源，利用得到的余熱源和工業余熱對熱網供水進行逐級加熱。一種實施上述方法而所需的多級串聯的吸收式熱泵供熱系統，它包括汽輪機、連接在汽輪機上的抽氣蒸汽管道和冷結水管道，在所述抽氣蒸汽管道和冷結水管道之間連接至少兩級吸收式熱泵，相鄰的吸收式熱泵之間串聯連接；熱網回水逐級經過吸收式熱泵進行降溫從而吸收余熱，同時每級吸收式熱泵利用吸收的余熱進行逐級加熱，最終給熱網供水；且熱網回水的末級吸收式熱泵還連接有熱電廠循環冷卻水系統。
在所述抽氣蒸汽管道和冷結水管道之間連接2-7級吸收式熱泵。所述的熱電廠循環冷卻水系統包括與末級吸收式熱泵相連接的余熱回收管道和循環冷卻水管道，所述的余熱回收管道和循環冷卻水管道之間設置冷凝水泵和冷凝器。在熱網供水側，熱網回水的初級吸收式熱泵還串聯連接汽水換熱器，所述的汽水換熱器與抽氣蒸汽管道和冷結水管道相連接。采用上述技術方案的本發明，克服了已有技術中在冬季需要提高汽機的背壓，使得發電的效率降低來提高循環冷卻水溫度，才能使吸收式熱泵系統來進行正常工作的缺點。在本發明中，為了不提高汽機的背壓，需要降低熱網的回水溫度，才能使吸收式熱泵正常工作，本發明巧妙地把熱網回水作為余熱源，通過多級循環水熱泵一方面逐級降低了回水的溫度，另一方面又把這部分余熱巧妙地逐級加熱給了熱網的供水，同時，在冬季低溫余熱只有10 20°C的情況下，可以使吸收式熱泵從中提取10°C的溫差余熱進行供熱。本發明同時解決了降低熱網回水溫度、余熱水溫度低時為了達到熱網供熱溫度要求吸收式熱泵無法正常工作、降低汽機發電效率等三方面的問題，在現有熱電廠利用吸收式熱泵進行余熱回收供熱技術改造時，具有重大的推廣價值。
圖1為現有技術熱泵及汽水換熱器供暖示意圖。圖2為實施例1中熱網供水溫度在70 100°C時，熱泵供熱系統示意圖。圖3為實施例2中熱網供水溫度在100 130°C時，熱泵及汽水熱換器供熱系統示意圖。
具體實施例方式實施例1
一種吸收式熱泵的供熱方法，以熱電廠集中供熱系統中的回水作為吸收式熱泵的余熱源，采用多級吸收式熱泵串聯的方式逐級降低回水溫度；然后，提取熱電廠循環冷卻水中的工業余熱，由熱電廠汽機的抽汽作為各級吸收式熱泵的驅動熱源，利用得到的余熱源和工業余熱對熱網供水進行逐級加熱。如圖2所示，一種實施上述方法而所需的多級串聯的吸收式熱泵供熱系統，它包括汽輪機1、連接在汽輪機I上的抽氣蒸汽管道4和冷結水管道13，在抽氣蒸汽管道4和冷結水管道13之間連接至少兩級吸收式熱泵。需要說明的是，上述吸收式熱泵的級數可根據實際需要而定，可以僅為兩級，也可以為三、四、五、六或七級，且相鄰的吸收式熱泵之間串聯連接。本實施例中以設置三級吸收式熱泵為例說明本發明的技術方案。上述吸收式熱泵的串聯連接是指:熱網回水逐級經過吸收式熱泵進行降溫從而吸收余熱，同時每級吸收式熱泵利用吸收的余熱進行逐級加熱，最終給熱網供水。該過程分為兩部分:熱網回水側和熱網供水側。對于熱網回水側，60°C熱網回水先經過初級吸收式熱泵9，待初級吸收式熱泵9吸收熱網回水的余熱后，變為50°C再流入中級吸收式熱泵8，同理，待中級吸收式熱泵8吸收熱網回水的余熱后，變為40°C再流入末級吸收式熱泵7 ;對熱網供水側，末級吸收式熱泵7將60°C的水送入中級吸收式熱泵8，中級吸收式熱泵8將80°C的水送入初級吸收式熱泵9，最終由初級吸收式熱泵9輸出90°C水給熱網供水。在加熱過程中，每級吸收式熱泵由汽輪機I提供驅動熱源，同時利用自身吸收的余熱進行加熱，從而達到逐級加熱的目的，因而不需要提高汽輪機I的背壓。而且，熱網回水的末級吸收式熱泵7還連接有熱電廠循環冷卻水系統，熱電廠循環冷卻水系統包括與末級吸收式熱泵相連接的余熱回收管道6和循環冷卻水管道5,余熱回收管道6和循環冷卻水管道5之間連接冷凝水泵3、冷凝器2和冷卻塔12。在本實施例的技術方案中，余熱回收管道6連接在末級吸收式熱泵7上，末級吸收式熱泵7把余熱回收管道6的冷卻水作為余熱水，而中級吸收式熱泵8和初級吸收式熱泵9以熱網回水管道11的回水作為余熱水。同時，末級吸收式熱泵7以經過中級吸收式熱泵8和初級吸收式熱泵9熱回收過的熱網回水作為加熱水，中級吸收式熱泵8和初級吸收式熱泵9以末級吸收式熱泵7加過熱的供水為加熱水，進行逐級加熱。實施例2
本實施例與實施I不同的是，在本實施例中，在熱網供水側，熱網回水的初級吸收式熱泵9還串聯連接汽水換熱器10，上述的汽水換熱器10與抽氣蒸汽管道4和冷結水管道13相連接，如圖3所示。這樣，當熱網供水溫度在100 130°C時，使用汽輪機I的抽氣蒸汽管道4對其進行加熱，使熱網供水的溫度能夠達到設計需要的溫度，約100 130°C。本發明需要說明的是，熱網供水溫度在70 90°C時，可采用2 3級熱泵供熱系統；熱網供水溫度在90°C 100°C時，可采用4 5級熱泵供熱系統。
權利要求
1.一種吸收式熱泵的供熱方法，其特征在于:以熱電廠集中供熱系統中的回水作為吸收式熱泵的余熱源，采用多級吸收式熱泵串聯的方式逐級降低回水溫度；然后，提取熱電廠循環冷卻水中的工業余熱，由熱電廠汽機的抽汽作為各級吸收式熱泵的驅動熱源，利用得到的余熱源和工業余熱對熱網供水進行逐級加熱。
2.一種實施權利要求1所述方法而所需的多級串聯的吸收式熱泵供熱系統，它包括汽輪機(I)、連接在汽輪機上的抽氣蒸汽管道(4)和冷結水管道(13)，其特征在于:在所述抽氣蒸汽管道(4)和冷結水管道(13)之間連接至少兩級吸收式熱泵，相鄰的吸收式熱泵之間串聯連接；熱網回水逐級經過吸收式熱泵進行降溫從而吸收余熱，同時每級吸收式熱泵利用吸收的余熱進行逐級加熱，最終給熱網供水；且熱網回水的末級吸收式熱泵還連接有熱電廠循環冷卻水系統。
3.根據權利要求2所述的多級串聯的吸收式熱泵供熱系統，其特征在于:在所述抽氣蒸汽管道(4)和冷結水管道(13)之間連接2-7級吸收式熱泵。
4.根據權利要求2所述的多級串聯的吸收式熱泵供熱系統，其特征在于:所述的熱電廠循環冷卻水系統包括與末級吸收式熱泵相連接的余熱回收管道(6)和循環冷卻水管道(5)，所述的余熱回收管道(6)和循環冷卻水管道(5)之間設置冷凝水泵(3)和冷凝器(2)。
5.根據權利要求2—4任一所述的多級串聯的吸收式熱泵供熱系統，其特征在于:在熱網供水側，熱網回水的初級吸收式熱泵還串聯連接汽水換熱器(10)，所述的汽水換熱器(10)與抽氣蒸汽管道(4)和冷結水管道(13)相連接。
全文摘要
一種吸收式熱泵的供熱方法，以熱電廠集中供熱系統中的回水作為吸收式熱泵的余熱源，采用多級吸收式熱泵串聯的方式逐級降低回水溫度；然后，提取熱電廠循環冷卻水中的工業余熱，由熱電廠汽機的抽汽作為各級吸收式熱泵的驅動熱源，利用得到的余熱源和工業余熱對熱網供水進行逐級加熱。本發明克服了已有技術中在冬季需要提高汽機的背壓，使得發電的效率降低來提高循環冷卻水溫度，才能使吸收式熱泵系統來進行正常工作的缺點。在本發明中，為了不提高汽機的背壓，需要降低熱網的回水溫度，才能使吸收式熱泵正常工作，本發明巧妙地把熱網回水作為余熱源，通過多級循環水熱泵一方面逐級降低了回水的溫度，另一方面又把這部分余熱巧妙地逐級加熱給了熱網的供水。
文檔編號F24D3/18GK103175247SQ201110436798
公開日2013年6月26日 申請日期2011年12月23日 優先權日2011年12月23日
發明者徐齊越 申請人:河南艾莫卡節能科技有限公司