[发明专利]一种热电厂低真空供热系统

说明书

技术领域

本发明涉及热电厂的低温余热回收和集中供热技术领域。

背景技术

随着城镇化和城市化进程的深入，我国北方地区出现持续性的冬季供暖需求缺口。但很多地方，特别是县级区域，又很难满足新建热电审批对工业热负荷的严苛要求，无法新建热电厂，只能采用对原有中小热电及火电进行供热改造的方式，甚或通过增加小锅炉作为替代。这样做，不仅降低了一次能源利用率、浪费了能源，又带来了一系列的环境问题。而提高低真空循环的供水温度和供热半径，最终扩大其供热能力，具有重要的现实意义。

热电厂的低真空循环水供热在不改变主设备的前提下，人为的降低汽机排汽真空度，从而利用汽轮机内部做完功的乏蒸汽来供热采暖，具有显著降低电厂冷端损失、提高循环效率、投资小见效快的优点，非常适合中小型发电机组的供热改造，因此在我国北方等集中供热地区得到了迅速的推广。

但是，上述技术存在的问题是供水温度低，供热半径过短。低真空供热时，热网循环水供水温度的高低取决于汽机背压、凝汽量和循环水量。抬高背压虽然会提高供水温度，但同时也对汽机和冷凝器的安全构成了一定的威胁，涉及隐患包括排气缸膨胀变形、轴承振动、末级叶片安全、凝汽器换热铜管热应力等等。因此，汽机背压一般为30～50kPa，热网供水温度一般为60～70℃，供热半径一般局限在5km内。

现有技术中，一般的改造方案是在凝汽器2出口增设尖峰加热器7，如图1所示。消耗汽轮机1一定量的低压抽汽，将循环水的供水温度从60～70℃提升至80～90℃。但同时即便调节了热网循环泵3的流量，循环水的回水温度也由45～55℃提升到了55～65℃。与过高的供水温度类似，对汽轮机1和凝汽器2而言过高的热网回水温度也是严重的安全隐患。因此，在回水温度大致不变的前提下、提高热网供水温度，成为提高低真空循环水供热能力的关键。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种热电厂低真空供热系统。它既能有效提高热网供水温度，增大低真空循环水供热的供热半径，还能避免热网回水温度过高给汽轮机和凝汽器带来的安全隐患。

为了达到上述发明目的，本发明的技术方案以如下方式实现：

一种热电厂低真空供热系统，它包括吸收式热泵、汽轮机、与汽轮机末端通过乏汽排汽管道相连的凝汽器、通过热网供水管路和热网回水管路与凝汽器内部的循环水换热管束相连的热用户、位于热网回水管路或者热网供水管路上的热网循环泵。其结构特点是，所述吸收式热泵的吸收器和冷凝器内的换热管束与热网供水管路串接，吸收式热泵的蒸发器内的换热管束与热网回水管路串接，吸收式热泵的发生器内的换热管束与汽轮机的中低压缸通过低压蒸汽管道与串接在一起。

在上述低真空供热系统中，所述吸收式热泵采用单效型或者多效性。

本发明由于采用了上述结构，用吸收式热泵代替现有技术中的尖峰加热器，既有效提高了热网供水温度，增大了低真空循环水供热的供热半径，又避免了热网回水温度过高给汽轮机和凝汽器带来的安全隐患，因此对采用低真空循环的热电厂的供热扩能改造来说，具有重要的应用推广价值。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

图1是现有技术低真空供热系统的结构示意图。

图2是本发明的结构示意图。

具体实施方式

参看图2，本发明包括吸收式热泵9、汽轮机1、与汽轮机1末端通过乏汽排汽管道相连的凝汽器2、通过热网供水管路6和热网回水管路4与凝汽器2内部的循环水换热管束相连的热用户5、位于热网回水管路4或者热网供水管路6上的热网循环泵3。吸收式热泵9的吸收器和冷凝器内的换热管束与热网供水管路6串接，吸收式热泵9的蒸发器内的换热管束与热网回水管路4串接，吸收式热泵9的发生器内的换热管束与汽轮机1的中低压缸通过低压蒸汽管道8与串接在一起。

本发明工作过程中，吸收式热泵9将热网循环水的供水温度从60～70℃提升至80～90℃，吸收式热泵9由0.1～1.0MPa的低压饱和蒸汽(例如汽机低压缸)抽汽驱动，吸收55～65℃的热网回水的热量、并将其冷却到40℃～50℃后送入凝汽器2。