本實用新型涉及熱量利用系統,具體地,涉及一種汽輪機蒸汽余熱回收系統。
背景技術:
現有技術中,熱電廠多采用供熱式機組,在供應電能之外,同時還利用作過功的汽輪機抽汽作為熱源,通過分水器送至各個車間、房間進行供暖,以滿足生產和生活上所需熱量。
具體地,熱電廠通過將具有熱勢能的過熱蒸汽經管道引入汽輪機后,利用高速流動的蒸汽推動汽輪機轉子轉動,形成機械能進而發電。同時將汽輪機抽出一部分蒸汽作為抽汽通過分水器供給用戶進行供暖或者通過汽水換熱器獲得熱水供給用戶。
現在熱電廠多采用蒸汽(抽汽)直接換熱進行供暖,不但耗費大量蒸汽,而且運行成本較高。另外,經過做功(換熱)后的蒸汽(乏汽)仍然含有較高熱量,直接排放會造成熱量浪費,這也成為一個亟待解決的問題。
技術實現要素:
本實用新型的目的是提供一種汽輪機蒸汽余熱回收系統,該汽輪機蒸汽余熱回收系統能夠有效地回收汽輪機乏汽余熱,從而減少蒸汽耗量,降低供熱成本。
為了實現上述目的,本實用新型提供汽輪機蒸汽余熱回收系統,該汽輪機蒸汽余熱回收系統包括汽輪機和能夠利用所述汽輪機的抽汽和乏汽作為熱源進行熱能回收的吸收式熱泵。
優選地,所述吸收式熱泵包括出水口、入水口、抽汽入口、抽汽凝結水出口、乏汽入口和乏汽凝結水出口,所述吸收式熱泵具有連通在所述出水口和所述入水口之間的水循環部、連通在所述抽汽入口和所述抽汽凝結水出口之間的抽汽循環部、以及連通在所述乏汽入口和所述乏汽凝結水出口(J)之間的乏汽循環部。
優選地,所述汽輪機包括抽汽供給口、乏汽供給口和用于連接到鍋爐上的鍋爐連接口。
優選地,該汽輪機蒸汽余熱回收系統包括還空氣冷卻裝置,所述空氣冷卻裝置包括乏汽通入口和乏汽通出口,所述乏汽通入口連接到所述汽輪機的所述乏汽供給口以通入所述乏汽,所述乏汽通出口連接到所述乏汽入口以使流經所述空氣冷卻裝置的所述乏汽輸入到所述吸收式熱泵。
優選地,所述乏汽供給口上設置有能夠分別連通于所述乏汽通入口和所述乏汽入口的分支部。
優選地,該汽輪機蒸汽余熱回收系統還包括用于供暖的換熱器,該換熱器包括與所述抽汽供給口連通的第二抽汽入口、與所述出水口連通的第二入水口、第二抽汽凝結水出口和第二出水口,連通在所述第二入水口和第二出水口之間的加熱循環部吸收連通在第二抽汽入口和第二抽汽凝結水出口之間的第二抽汽循環部所釋放的熱量。
優選地,從所述入水口供給到所述吸收式熱泵的所述水循環部中的待加熱水為20-50攝氏度,經所述吸收式熱泵加熱并從所述出水口輸出的加熱水為45-90攝氏度。
優選地,該汽輪機蒸汽余熱回收系統還包括減溫減壓裝置,以對所述汽輪機提供的所述抽汽進行減溫減壓。
優選地,其特征在于,所述乏汽凝結水出口和所述抽汽凝結水出口連通于熱井。
優選地,其特征在于,所述吸收式熱泵為溴化鋰吸收式熱泵。通過上述技術方案,由于本實用新型能夠通過吸收式熱泵對所述汽輪機的抽汽和乏汽的熱量進行回收,從而能夠大幅度地減少蒸汽消耗量,有利于機組運行。同時,由于用在供暖的蒸汽消耗量變少,因而能夠減少煤或者其他能源的用量,不僅能夠減低經濟成本,還能夠減少二氧化碳、二氧化硫等污染物的排放。
本實用新型的其它特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。
附圖說明
附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解,并且構成說明書的一部分,與下面的具體實施方式一起用于解釋本實用新型,但并不構成對本實用新型的限制。在附圖中:
圖1是本實用新型所述余熱回收系統的一種具體實施方式。
圖2是本實用新型所述余熱回收系統的另一種具體實施方式。
附圖標記說明
1 鍋爐 2 汽輪機
3 空氣冷卻裝置 4 吸收式熱泵
5 換熱器
A 鍋爐口 B 鍋爐連接口
C 抽汽供給口 D 乏汽供給口
E 乏汽通入口 F 乏汽通出口
G 抽汽入口 H 抽汽凝結水出口
I 乏汽入口 J 乏汽凝結水出口
K 出水口 L 入水口
M 第二入水口 N 第二出水口
O 第二抽汽入口 P 第二抽汽凝結水出口
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是,此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本實用新型,并不用于限制本實用新型。
在本實用新型中,在未作相反說明的情況下,使用的方位詞如“上、下、左、右”通常是指參考附圖所示的上、下、左、右;“內、外”是指相對于各部件本身的輪廓的內、外。
本實用新型提供了一種汽輪機蒸汽余熱回收系統,該汽輪機蒸汽余熱回收系統包括汽輪機2和能夠利用汽輪機2的抽汽和乏汽作為熱源進行熱能回收的吸收式熱泵4。相比于現有技術中的蒸汽(抽汽)換熱供暖的方式,本實用新型所述的汽輪機蒸汽余熱回收系統能夠通過吸收式熱泵4回收汽輪機2抽汽和乏汽中的熱量,加熱工業領域中大量存在的低溫循環水進行供暖、供熱水,能夠減少了蒸汽(抽汽)的使用量,而且有利于機組的運行維護。
作為本實用新型的一種具體實施方式,如圖1所示,吸收式熱泵4包括出水口K、入水口L、抽汽入口G、抽汽凝結水出口H、乏汽入口I和乏汽凝結水出口J,吸收式熱泵4具有連通在出水口K和入水口L之間的水循環部、連通在所述抽汽入口G和抽汽凝結水出口H之間的抽汽循環部、和連通在乏汽入口I和乏汽凝結水出口J之間的乏汽循環部。具體地,吸收式熱泵4能夠利用抽汽循環部中輸入壓力為例如0.4Mpa的抽汽作為驅動熱源吸收乏汽循環部中的輸入壓力為例如8kpa的乏汽中的熱能,并轉換釋放到水循環部中的循環水中,實現向外供熱。
在本實用新型中,吸收式熱泵優選為有多個吸收熱泵并聯形成的吸收熱泵機組。多個吸收熱泵中的上述連接口(即出水口K、入水口L、抽汽入口G、抽汽凝結水出口H、乏汽入口I和乏汽凝結水出口J均輸入或輸出相同條件(溫度、壓力等)的介質。另外,多個吸收熱泵中抽汽入口G、乏汽入口I、以及出水口K也能夠根據不同工況需求分別輸入或輸出不同條件(溫度、壓力等)的介質。
另外,汽輪機2能夠為現有技術中的各種汽輪機,例如,凝汽式、供熱式、背壓式、抽汽式,只要其包括抽汽供給口C、乏汽供給口D和用于連接到鍋爐1上的鍋爐連接口B即可。
在上述技術方案的基礎上,該汽輪機蒸汽余熱回收系統包括還空氣冷卻裝置3,該空氣冷卻裝置3包括乏汽通入口E和乏汽通出口F,乏汽通入口E連接到汽輪機2的乏汽供給口D以通入乏汽,乏汽通出口F連接到乏汽入口I以使流經空氣冷卻裝置3的乏汽輸入到吸收式熱泵4。具體地,從汽輪機2輸入到乏汽輸入口E的乏汽為例如9kpa,經空氣冷卻裝置3能夠降壓至例如8kpa或者更低。
另外,優選乏汽供給口D上設置有能夠分別連通于乏汽通入口E和乏汽入口I的分支部,從而能夠通過調節分支到不同流路的乏汽的量,容易地調節通入到乏汽循環部中的輸入壓力。例如,所述空氣冷卻裝置3能夠為各種,例如為空冷島、空冷塔等。用于空氣冷卻裝置3采用易于取得的空氣作為冷卻介質,從而能夠進一步地降低維護費用。
如圖2所示,在上述技術方案的基礎上,該汽輪機蒸汽余熱回收系統還包括用于供暖的換熱器5,該換熱器5包括與抽汽供給口C連通的第二抽汽入口O、與出水口K連通的第二入水口M、第二抽汽凝結水出口P和第二出水口N,連通在所述第二入水口M和第二出水口N之間的加熱循環部吸收連通在第二抽汽入口O和第二抽汽凝結水出口P之間的第二抽汽循環部所釋放的熱量。通過上述技術方案,能夠對從出水口K流出的介質進行二次熱交換,進一步地提高供熱用水的溫度,從而滿足供暖尋求。
在上述技術方案的基礎上,從入水口L供給到吸收式熱泵4的水循環部中的待加熱水為20-50攝氏度,經吸收式熱泵4加熱并從出水口K輸出的加熱水為45-90攝氏度。
作為本實用新型的一種優選方式,該汽輪機蒸汽余熱回收系統還包括減溫減壓裝置,以對汽輪機2提供的所述抽汽進行減溫減壓。該減溫減壓裝置能夠為現有技術中的多種結構形式,一般包括主蒸汽管體、安全保護系統、熱力控制系統等組成。該減溫減壓裝置安裝在抽汽供給口C之后,抽汽入口G之前,從而能夠將抽汽(蒸汽)參數降到合適的溫度和壓力,從而能夠充分地節約并合理地利用熱能。
作為本實用新型的一個具體實施例進行說明,鍋爐1中燃燒煤或者其他能源加熱水生成蒸汽,并由鍋爐口A供給到汽輪機2的鍋爐連接口B中,該蒸汽推動汽輪機2的轉子進行發電。本實用新型中的汽輪機蒸汽余熱回收系統能夠通過從汽輪機的蒸汽中抽出一部分蒸汽作為抽汽從抽汽供給口C輸出以作為驅動熱源,該抽汽經減溫減壓裝置后從抽汽入口G進入吸收式熱泵,并通過吸收式熱泵機組提取乏汽余熱。另一方面,汽輪機的乏汽經空冷島排氣管道從乏汽入口I直接進入吸收式熱泵,經吸收式熱泵回收余熱后,乏汽凝結成約45度的凝結水從乏汽凝結水出口J返回熱井,經吸收式熱泵加熱后的55度熱網水或洗浴用熱水從出水口K輸入到廠區供熱網對外供熱,滿足采暖季洗浴等需求。另外,凝結水還能夠從抽汽凝結水出口H和乏汽凝結水出口J通過經凝結水泵加壓后打入除氧器。
在上述技術方案的基礎上,乏汽凝結水出口J和抽汽凝結水出口H連通于熱井,以供冷凝器利用,從而能夠減少水資源的浪費。
作為本實用新型的一種優選實施方式,所述吸收式熱泵4為溴化鋰吸收式熱泵。該溴化鋰吸收式熱泵能夠包括發生器、冷凝器、蒸發器、吸收器、溶液熱交換器、溶液泵、冷劑泵等組成。
通過上述描述可知,本實用新型利用了吸收式熱泵對所述汽輪機的抽汽和乏汽的熱量進行回收,由于吸收式熱泵所能夠利用的余熱水體溫度范圍廣(20-50攝氏度),因而能夠在在工業領域中得到廣泛地應用。而且吸收式熱泵所使用的是溴化鋰-水溶液,因而在運行時不會產生污染物或廢棄物,也無需堆放燃料廢物的場地。另外,吸收式熱泵的使用壽命長,因而運行維護工作量小,運行維護費用少,經濟效果顯著。
以上結合附圖詳細描述了本實用新型的優選實施方式,但是,本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細節,在本實用新型的技術構思范圍內,可以對本實用新型的技術方案進行多種簡單變型,這些簡單變型均屬于本實用新型的保護范圍。
另外需要說明的是,在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特征,在不矛盾的情況下,可以通過任何合適的方式進行組合,為了避免不必要的重復,本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。
此外,本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合,只要其不違背本實用新型的思想,其同樣應當視為本實用新型所公開的內容。