[发明专利]利用抽汽式汽轮机中抽出的蒸汽驱动热泵进行供热的系统

说明书

技术领域

本发明属于供热技术领域，特别涉及用抽汽式汽轮机中抽出的蒸汽驱动热泵进行供热的系统。

背景技术

目前很多热电厂采用抽汽式汽轮机进行热电联产，从汽轮机中抽出一部分蒸汽通过换热装置加热供热管网的循环水从而为用户提供供热，其余蒸汽则推动汽轮机发电，这些推动汽轮机发电的蒸汽在通过汽轮机做功发电后成为不能再做功的乏汽，通过凝汽器时被循环冷却水冷却为液态水后回到锅炉，循环冷却水将这些乏汽中的热量带走通过冷却水塔排放到大气中。

现有的利用抽汽式汽轮机进行热电联产的热电厂的系统如图1所示，该系统包括：锅炉1、抽汽式汽轮机2、凝汽器3、冷却水塔4、循环水泵5、凝结水泵6、低压回热加热器7、除氧器8、化学水处理器9、高压回热加热器10、热网加热换热器11；其连接关系为：锅炉1的蒸气出口与抽汽式汽轮机2的入口相连，抽汽式汽轮机2的第一出口21与凝汽器3的入口31相连，抽汽式汽轮机2的第二出口22与热网加热换热器11的入口相连；凝汽器3的出口32与凝结水泵6的入口相连；凝结水泵6的出口依次与低压回热加热器7、除氧器8、高压回热加热器10相连；除氧器8还与化学水处理器9的出口相连；凝汽器3的另外两个进出口与冷却水塔4、循环水泵5连接成一个冷却水循环回路；热网加热换热器11还与凝汽器3的出口32相连。

上述系统的工作过程为：锅炉1产生的蒸汽进入抽汽式汽轮机2，抽汽式汽轮机2有两个出口：21为用于发电的蒸汽的主出口，22为抽汽口，用于发电的蒸汽在推动汽轮机2发电后成为不能做功的乏汽由主出口21出来后进入凝汽器3，在凝汽器3中被循环冷却水冷却为液态的冷凝水，这些冷凝水通过凝结水泵6进入低压回热加热器7被加热后进入除氧器8，在除氧器8中除氧后进入高压回热加热器10，在高压回热加热器10中被再次加热后进入锅炉，从抽汽式汽轮机2的抽汽口22抽出的蒸汽进入热网加热换热器11将供热管网中的水加热。而用于发电的蒸汽在推动汽轮机2发电后形成的乏汽中所含有的大量的低品味的热量被循环冷却水带走，通过冷却水塔4释放到大气中。

由于目前蒸汽轮机的最大效率只有40％左右，蒸汽中的热能仅有40％左右转变为有用的电能，其余60％则存留于乏汽中，这些能量被冷却循环水带走，最后通过冷却水塔排放到大气中。这样，不仅大量热能被排放到大气中，造成能量的极大浪费和对空气的热污染，而且由于冷却循环水在经过冷却水塔时会大量蒸发，造成水资源的大量浪费，同时冷却水的循环水泵和冷却水塔的风机还要消耗大量的电能。

发明内容

本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种用抽汽式汽轮机中抽出的蒸汽驱动热泵供热的系统，一方面可以通过热泵回收被循环冷却水带走的能量(也就是不能再做功的乏汽中的热能)，另一方面用蒸汽直接驱动热泵，乏汽中的能量一部分用于加热供热管网的循环水，另一部分随着冷凝水回到锅炉中，没有能量被白白释放掉，使热量损失减小。

本发明提出了利用抽汽式汽轮机中抽出的蒸汽驱动热泵的供热系统，该系统主要包括：锅炉、抽汽式汽轮机、凝汽器、冷却水塔、循环水泵、凝结水泵、低压回热加热器、除氧器、化学水处理器、高压回热加热器；其特征在于，还包括工业汽轮机、开启式热泵、换热器，其中：锅炉的出口与抽汽式汽轮机的入口相连，抽汽式汽轮机的主出口与凝汽器的热入口相连，凝汽器的热出口与凝结水泵的入口相连，凝汽器的冷出口分别与冷却水塔的入口和开启式热泵冷入口相连，开启式热泵冷出口和冷却水塔的出口均与循环水泵的入口相连，循环水泵的出口与凝汽器的冷入口相连，凝结水泵的出口依次与低压回热加热器、除氧器、高压回热加热器相连，高压回热加热器的出口与锅炉的入口相连；除氧器还与化学水处理器相连；抽汽式汽轮机的抽汽口与工业汽轮机入口相连，工业汽轮机出口与换热器的热入口相连，换热器的热出口与凝结水泵的入口相连，换热器的冷入口与开启式热泵的热出口相连，开启式热泵的热入口与供热管网回水相连，换热器的冷出口与供热管网供水相连；工业汽轮机通过连轴器与开启式热泵相连。

本发明的技术特点及有益效果：

本发明在上述电厂原有系统的基础上，作了改进：增加了工业汽轮机、开启式热泵和换热器。本发明系统一方面可以通过热泵回收被循环冷却水带走的能量，另一方面用蒸汽直接驱动热泵，乏汽中的能量一部分用于加热供热管网的循环水，另一部分随着冷凝水回到锅炉中，没有能量被白白释放掉，使热量损失最小。

说明附图

图1为常规抽汽式汽轮机发电供热系统结构及工作流程示意图。

图2为本发明的用抽汽式汽轮机抽出的蒸汽驱动热泵进行供热的系统的结构及工作流程示意图。