基于熱泵的熱電聯產集中供熱系統的制作方法
【專利摘要】一種基于熱泵的熱電聯產集中供熱系統，通過引入吸收式換熱機組、多級電驅動熱泵，多次對熱源進行以動力源和換熱使用，提高了蒸汽熱源的利用效率，更好的為用戶供熱；引入太陽能集熱器，利用太陽能這一清潔能源對一次網回水進行升溫，節能環保；另外在熱電廠中加入換熱器，用凝汽機中的低品位熱源提升一次網回水水溫，同時引入蒸汽雙效吸收式熱泵、蒸汽單效吸收式熱泵、蒸汽大溫差吸收式熱泵、汽水換熱器逐級回收低品位的熱量，有效的利用了汽輪機中的乏汽，提高了能源利用效率。本系統提供電廠發電效率30%以上。
【專利說明】基于熱泵的熱電聯產集中供熱系統
【技術領域】
[0001]本發明屬于熱電聯產供熱領域，尤其涉及一種基于熱泵的熱電聯產集中供熱系統。
【背景技術】
[0002]在近些年隨著我國城市供暖面積的增加及工業廠房、生產線建設的加大，使得我國熱力消費量快速增長。從供熱方式上進行分析，目前我國居民采暖主要有以下幾種方式:熱電聯產方式、中小型區域鍋爐房集中供熱、家用小型燃氣熱水爐、家庭燃煤爐等等。其中熱電聯產方式是利用燃料的高品位熱能發電后，將其低品位熱能供熱的綜合利用能源的技術。目前我國300萬千瓦火力電廠的平均發電效率為33%，而熱電廠供熱時發電效率可達20%，剩下的80%熱量中的70%以上可用于供熱。I萬千焦熱量的燃料，采用熱電聯產方式，可產生2000千焦電力和7000千焦熱量。而采用普通火力發電廠發電，此2000千焦電力需消耗6000千焦燃料。因此，將熱電聯產方式產出的電力按照普通電廠的發電效率扣除其燃料消耗，剩余的4000千焦燃料可產生7000千焦熱量。從這個意義上講，則熱電廠供熱的效率為170%，約為中小型鍋爐房供熱效率的2倍。因此在條件允許時，應優先發展熱電聯產的采暖方式。盡管如此，在熱電聯產方式供熱中還是存在著一些問題，例如:汽輪機乏汽直接進入冷卻塔浪費了大量的能量，使得大量汽化潛熱沒有得到充分利用。同時供熱所需的蒸汽大大降低了發電效率等等。
【發明內容】
[0003]針對汽輪機乏汽中的大量汽化潛熱不能夠得到充分的利用等問題，本發明提供了一種基于熱泵的熱電聯產集中供熱系統。
[0004]本發明為解決技術問題所采用的技術方案為:
[0005]在熱電廠中，汽輪機中一部分高溫蒸汽驅動發電機發電，另一部分高溫蒸汽分別輸入到蒸汽雙效吸收式熱泵、蒸汽單效吸收式熱泵、蒸汽大溫差吸收式熱泵、汽水換熱器，作為各級吸收式熱泵機組的動力源參與換熱；
[0006]汽輪機中的乏氣進入到凝汽機中，其中一部分換熱為40°C的熱水輸入到換熱器中將15°C的一次網回水換熱為25°C，另一部分以并聯的方式接入蒸汽雙效吸收式熱泵、蒸汽單效吸收式熱泵、蒸汽大溫差吸收式熱泵，作為各級吸收式熱泵機組的低溫熱源，換熱后返回凝汽器中；25°C熱水依次進入蒸汽雙效吸收式熱泵、蒸汽單效吸收式熱泵、蒸汽大溫差吸收式熱泵分別加熱至55°C、70°C、9(TC，最后進入汽水換熱器與蒸汽換熱溫度提高至110°C，作為一次網供水輸入到吸收式換熱機組；
[0007]在換熱站中，110°C的一次網供水輸入吸收式換熱機組做為動力源，做功降溫之后繼續做為該吸收式換熱機組的低溫熱源，做為低溫熱源換熱后溫度降低為25°C，該25°C的熱水再做為低溫熱源輸入到多級電驅動熱泵中的蒸發器側以便使冷凝器側為用戶提供600C的熱水供熱，從多級電驅動熱泵中的蒸發器側排出的5°C的一次網回水輸入到太陽能集熱器中將一次網回水溫度加熱升溫到15°C，然后通過換熱器進入熱電廠系統中。
[0008]各級吸收式熱泵和汽水換熱器均采用0.3MPa左右的汽輪機供暖抽汽驅動。
[0009]本發明的有益效果是:
[0010]引入吸收式換熱機組、多級電驅動熱泵，多次對熱源進行以動力源和換熱使用，提高了蒸汽熱源的利用效率，更好的為用戶供熱；
[0011]引入太陽能集熱器，利用太陽能這一清潔能源對一次網回水進行升溫，節能環保;
[0012]另外在熱電廠中加入換熱器，用凝汽機中的低品位熱源提升一次網回水水溫，同時引入蒸汽雙效吸收式熱泵、蒸汽單效吸收式熱泵、蒸汽大溫差吸收式熱泵、汽水換熱器逐級回收低品位的熱量，有效的利用了汽輪機中的乏汽，提高了能源利用效率。
[0013]本系統提供電廠發電效率30%以上。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明的原理圖。
[0015]圖中:1.汽輪機，2.發電機，3.凝汽機，4.冷卻塔，5.換熱器，6.蒸汽雙效吸收式熱泵，7.蒸汽單效吸收式熱泵，8.蒸汽大溫差吸收式熱泵，9.汽水換熱器，10.吸收式換熱機組，11.多級電驅動熱泵，12.太陽能集熱器，13.用戶
【具體實施方式】
[0016]在熱電廠中，汽輪機I中一部分高溫氣體驅動發電機2發電,另一部分高溫蒸汽分別輸入到蒸汽雙效吸收式熱泵6、蒸汽單效吸收式熱泵7、蒸汽大溫差吸收式熱泵8、汽水換熱器9，作為各級吸收式熱泵機組的動力源參與換熱；
[0017]汽輪機I中的乏氣進入到凝汽機3中，其中一部分換熱為40°C的熱水輸入到換熱器5中將15°C的一次網回水換熱為25°C，另一部分以并聯的方式接入蒸汽雙效吸收式熱泵6、蒸汽單效吸收式熱泵7、蒸汽大溫差吸收式熱泵8，作為各級吸收式熱泵機組的低溫熱源，換熱后返回凝汽器3中；25°C熱水依次進入蒸汽雙效吸收式熱泵6、蒸汽單效吸收式熱泵7、蒸汽大溫差吸收式熱泵8分別加熱至55°C、70°C、90°C，最后進入汽水換熱器9與蒸汽換熱溫度提高至110°C，作為一次網供水輸入到吸收式換熱機組10 ；
[0018]在換熱站中，110°C的一次網供水輸入吸收式換熱機組10做為動力源，做功降溫之后繼續做為該吸收式換熱機組10的低溫熱源，做為低溫熱源換熱后溫度降低為25°c，該25°C的熱水再做為低溫熱源輸入到多級電驅動熱泵11中的蒸發器側以便使冷凝器側為用戶提供60°C的熱水供熱，從多級電驅動熱泵11中的蒸發器側排出的5°C的一次網回水輸入到太陽能集熱器12中將一次網回水溫度加熱升溫到15°C，然后通過換熱器5進入熱電廠系統中。
[0019]各級吸收式熱泵和汽水換熱器均采用0.3MPa左右的汽輪機供暖抽汽驅動。
[0020]本發明不局限于本實施例，任何在本發明披露的技術范圍內的等同構思或者改變，均列為本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種基于熱泵的熱電聯產集中供熱系統，其特征在于: 在熱電廠中，汽輪機(I)中一部分高溫蒸汽驅動發電機(2)發電，另一部分高溫蒸汽分別輸入到蒸汽雙效吸收式熱泵(6)、蒸汽單效吸收式熱泵(7)、蒸汽大溫差吸收式熱泵(8)、汽水換熱器(9)，作為各級吸收式熱泵機組的動力源參與換熱； 汽輪機(I)中的乏氣進入到凝汽機(3)中，其中一部分換熱為40°C的熱水輸入到換熱器(5)中將15°C的一次網回水換熱為25°C，另一部分以并聯的方式接入蒸汽雙效吸收式熱泵(6)、蒸汽單效吸收式熱泵(7)、蒸汽大溫差吸收式熱泵(8)，作為各級吸收式熱泵機組的低溫熱源，換熱后返回凝汽器(3)中；25°C熱水依次進入蒸汽雙效吸收式熱泵(6)、蒸汽單效吸收式熱泵(7)、蒸汽大溫差吸收式熱泵(8)分別加熱至55°C、70°C、9(TC，最后進入汽水換熱器(9)與蒸汽換熱溫度提高至110°C，作為一次網供水輸入到吸收式換熱機組(10)； 在換熱站中，110°C的一次網供水輸入吸收式換熱機組(10)做為動力源，做功降溫之后繼續做為該吸收式換熱機組(10)的低溫熱源，做為低溫熱源換熱后溫度降低為25°C，該25°C的熱水再做為低溫熱源輸入到多級電驅動熱泵(11)中的蒸發器側以便使冷凝器側為用戶提供60 V的熱水供熱，從多級電驅動熱泵(11)中的蒸發器側排出的5 °C的一次網回水輸入到太陽能集熱器(12)中將一次網回水溫度加熱升溫到15°C，然后通過換熱器(5)進入熱電廠系統中。
【文檔編號】F25B27/02GK103629857SQ201310655660
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月4日 優先權日:2013年12月4日
【發明者】畢海洋 申請人:大連大學