[发明专利]扩大热电联产供热规模的方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及热电联产供热形式中采用吸收式热泵与汽——水换热器结合使用扩大供热规模的一种方法。

背景技术

我国目前集中供热有燃煤/油锅炉供热、热电联产等几种主要形式。锅炉供热是燃烧煤、油等燃料制备蒸汽或高温热水并通过管道供应给用户，由于目前锅炉效率低，能源没有阶梯利用，造成能源浪费，对环境产生污染，将逐渐被社会限制或淘汰。

热电联产供热形式，能量被阶梯利用，高位能量用于发电，效率相对较高，是目前较为理想的集中供热形式。其工作原理是：抽汽凝汽式汽轮机组在发电时，从汽轮机中抽取一定标准的高温高压蒸汽，一般压力为0.6Mpa，温度为158℃左右。蒸汽通过汽-水换热器直接换成130℃高温热水通过管道输送到建筑物供热。在此供热过程中，蒸汽在换热器里只用来传热而没有做功，能量的热值不变，但是蒸汽的下降，没能充分利用蒸汽能量的质，是对能量使用的浪费。

一般情况下，热电厂冬季供热时燃料燃烧总发热量中只有22％左右转变为电能，37％左右用于供热，而30％以上通过汽轮机凝汽器的循环冷却水失散到环境中。该冷却水属于低品位热能，因含有较低的不能直接供热使用，目前基本被白白浪费到环境中，没有得到有效的回收利用。

发明内容

本发明是一种采用吸收式热泵机组与蒸汽换热器结合的供热方法，该系统不改变现有热电厂装机容量和提供的蒸汽量，而提高了其供热能力，且增加的供热能力相当于不消耗蒸汽的热量。

本发明采用的技术方案是：系统装置由吸收式热泵机组、热电厂、汽——水换热器、有供热需求的居民或商用建筑、流量调节装置、各种水泵、各种管道组成。供热时，原来用于进入汽-水换热器的压力为0.6Mpa，温度为158℃左右的蒸汽，通过流量调节装置，分成两部分，其中一部分进入汽-水换热器，另一部分进入吸收式热泵，从做功与传热两方面得到恰当配合使用，合理地利用了能的数量和质量，实现高效用能。进入热泵机组吸热器端的低温热源为电厂汽轮机循环冷却水，实现了对废热的回收利用。吸收式热泵放热器端把供热回水温度提高到80℃左右热水，与汽--水换热器的供热回水混合，这样减少蒸汽换热时提供的热量便可以制备130℃左右的供热水。热水通过供热管道，向建筑供热，之后重新返回热泵机组，循环使用。

在此系统中，利用闭式汽轮机循环冷却水做为低温热源时，进入热泵机组的温度一般为15℃-35℃，调节机组工况，使冷却水从机组排出后与电厂原设计所需的进入凝汽器的温度一致，返回到电厂凝汽器中，经过吸热后温度又上升，然后回到机组继续循环使用；如利用开式汽轮机循环冷却水做为低温热源时，进入热泵机组的温度一般为10℃-30℃，冷却水进入机组后尽可能多的吸收其低品位热量，之后将冷却水排放到环境中。

本发明的有益效果是利用热电厂部分供热蒸汽换热时浪费掉的提升循环冷却水废热的进而提升其品位，通过制备高温热水用于和供热回水混合。利用吸收式热泵，相当于不消耗蒸汽的热量，把通过冷却塔或自然水体排放掉的循环冷却水的废热回收利用，大幅度增加供热面积，对社会产生巨大的经济和发展价值。

附图说明

下面结合说明书附图1对本发明做进一步说明。

图1为本发明的系统原理图。

图1中1.热电厂，2.蒸汽，3.高温热水，4.汽轮机循环冷却出水，5.汽轮机循环冷却回水，6.吸收式热泵，7.80℃的热水，8.供热回水，9.建筑或热网，10.供热回水，11.高温热水，12.汽——水换热器，13.蒸汽，14.返回锅炉的水，15.蒸汽，16.高温热水。

具体实施方式

在图1中，供热时，从热电厂(1)汽轮机中抽取压力为0.6Mpa，温度为158℃左右的蒸汽(2)，通过调节分为两部分，一部分蒸汽(15)进入吸收式热泵(6)，从做功与传热两方面配合使用，合理利用能的数量和质量，实现高效用能，之后蒸汽变为高温热水(16)返回锅炉。热泵机组把供热回水(8)提升到温度为80℃的热水(7)，与进入汽--水换热器的供热回水(10)混合；另一部分蒸汽(13)进入汽——水换热器(12)，与供热回水和热泵制备的热水混合水换热后，变为返回锅炉的水(14)，与高温热水(16)混合统称释放潜热后的高温热水(3)返回锅炉。汽——水换热器换得高温热水(11)进入供热管网向有供热需求的建筑或热网(9)供热；电厂汽轮机循环冷却出水(4)进入热泵机组吸热器端，做为机组的低温热源，被提取热量后变为汽轮机循环冷却回水(5)返回电厂汽轮机凝汽器或排放到自然环境中，实现了对废热的回收利用。