一種火電廠背壓式汽輪機排汽驅動熱泵余熱回收系統的制作方法

本實用新型涉及余熱發電系統，具體涉及一種火電廠背壓式汽輪機排汽驅動熱泵余熱回收系統。

背景技術：

目前火力發電廠汽輪機冷凝器、凝汽器或者排汽裝置的抽真空系統均采用機械式水環真空泵或者射水抽氣器。真空泵的循環水溫度與抽氣能力息息相關，隨著水溫的降低，真空泵的抽氣能力逐步提高，而現有火電機組大部分采用開式或者閉式循環冷卻水，溫度偏高，造成真空泵抽吸能力下降，因此，普遍存在著汽輪機背壓高、真空低影響發電效率的現象。根據汽輪機提供汽輪機背壓修正曲線可以看出，凝汽器真空降低1kPa，汽輪機發電效率可提高1～2％，相當于發電煤耗每kWh降低0.6克以上。盡管影響凝汽器真空的因素是多方面的，但因發電廠真空泵的進水溫度普遍高于真空泵的設計標定溫度，嚴重影響真空泵的抽氣能力，直接影響凝汽器的真空，并一定程度上造成真空泵氣蝕，縮短真空泵壽命；同時從凝汽器到真空泵之間的抽空氣管中，蒸汽分壓高也是影響凝汽器真空的一個重要因素。

背壓式汽輪機出現高背壓的情況，會導致發電量或是輸出功率的下降，由于相應的排汽溫度升高，會造成汽輪機排汽部分的熱膨脹和熱應力加劇，嚴重時可能造成機組振動值超標或是動靜摩擦，從而引起事故。

技術實現要素：

為解決現有技術存在的問題，本實用新型提供了一種利用火電廠背壓式汽輪機高溫高壓排汽驅動熱泵余熱回收的裝置系統。

具體的，采用的技術方案為：

一種火電廠背壓式汽輪機排汽驅動熱泵余熱回收系統，包括背壓式汽輪機、汽輪機、壓縮機、冷凝器、蒸發器、蒸汽換熱器，其中，

所述汽輪機、壓縮機、冷凝器、蒸發器組成熱泵機組；

背壓式汽輪機的中段排汽口連接到汽輪機的蒸汽進口，所述汽輪機的背壓排汽口連接蒸汽換熱器的熱媒進口，蒸汽換熱器的熱媒出口為蒸汽凝結水；冷凝器的出水口連接蒸汽換熱器的進水口；所述冷凝器的進水口連接火電廠主發電系統的軸封加熱器出口。

本實用新型通過將發電系統中的背壓過高的背壓式汽輪機的背壓蒸汽排出，作為熱泵機組中汽輪機的驅動蒸汽，驅動熱泵機組運行，吸收利用冷水循環系統中的熱量，用于對主發電系統中軸封加熱器排出的低溫冷凝水進行預加熱，預加熱之后的冷凝水進入蒸汽換熱器中，同時，熱泵機組中汽輪機的背壓排汽由于溫度依然較高，則進入蒸汽換熱器中對預加熱的冷凝水進行換熱，從而獲得高溫的冷凝水。

這部分冷凝水可以根據電廠實際生產需要，轉入相應的生產環節，如低壓加熱器的進口或出口。

按將1200t/h、26℃的凝水先加熱到69℃計算，其總制熱量為60MW，回收的余熱約為50.77MW，驅動蒸汽為11.23MW（來自機組的中段排汽，0.8MPa，336.3℃），約120t/h。熱泵機組驅動汽輪機的背壓排汽（0.2MPa，200℃，120t/h）繼續加熱凝結水到126℃，加熱量79.5MW。總加熱量為62MW+79.5MW=139.5MW，其中回收的余熱為50.77MW；可以將1200t/h凝結水由26℃加熱到126℃。

回收余熱50.77MW，按鍋爐效率92%計算，可節約標煤6.7t/h，按350g/kWh煤耗計算，可增加發電量功率約19142kW。

本實用新型具有如下有益效果：本實用新型采用蒸汽汽輪機驅動式熱泵系統，利用背壓式汽輪機中壓段排汽，來驅動熱泵的汽輪機，進而回收冷卻循環水系統中的能量。將本來用來直接加熱用戶用水的汽輪機中壓段的排汽，在其抽汽焓值還較高的區間，先用來驅動熱泵機組。且以往的熱泵系統全部由電力驅動，而電力作為二級能源，其價格較高，驅動熱泵機組的耗電量較大，導致費用高，且會二次產生大量冷卻熱量。蒸汽驅動熱泵機組減少了蒸汽發電的損失以及電力的輸配損失，大大提高了能源的利用率。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖中，1為背壓式汽輪機，2為汽輪機，3為壓縮機，4為冷凝器，5為蒸發器，6為蒸汽換熱器。

具體實施方式

下面的實施例可以使本領域技術人員更全面地理解本實用新型，但不以任何方式限制本實用新型。

實施例1

一種火電廠背壓式汽輪機排汽驅動熱泵余熱回收系統，包括背壓式汽輪機1、汽輪機2、壓縮機3、冷凝器4、蒸發器5、蒸汽換熱器6，其中，

所述汽輪機2、壓縮機3、冷凝器4、蒸發器5組成熱泵機組；

背壓式汽輪機1的中段排汽口連接到汽輪機2的蒸汽進口，所述汽輪機2的背壓排汽口連接蒸汽換熱器6的熱媒進口，蒸汽換熱器的熱媒出口為蒸汽凝結水；冷凝器4的出水口連接蒸汽換熱器6的進水口；所述冷凝器4的進水口連接火電廠主發電系統的軸封加熱器出口。

所述蒸汽換熱器6的出水口連接火電廠主發電系統的低壓加熱器的進口。

以上，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應以權利要求的保護范圍為準。