[发明专利]采用两级喷射吸收热泵提高热力循环效率的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用两级喷射吸收热泵提高热力循环效率的装置及方法。

背景技术

目前，热电厂或核电厂为了提高热力循环效率，一般是从采用给水回热循环、提高蒸汽参数、采用中间再热循环、采用双工质联合循环、实行热电联产这五个方面来考虑的。实践表明，热电厂发电效率在39%左右，核电厂发电效率在35%左右，即使使用超超临界锅炉，其发电效率也很难突破45%。其中大部分热能散失到发电厂周围空气中或江海湖泊里，这样不仅造成热能源浪费，运行成本增高，也会在一定程度上污染环境。为此，人们提出了对凝汽器乏汽热能加以利用的各种技术方案，其主要是利用乏汽潜热进行冬季采暖，或作为生产工艺所需热能。然而，这些技术由于受到采暖半径经济性限制，管网成本限制，以及季节天气变化限制，以致难以有效地得到应用。

迄今为止，人们还是停留在凝汽器以前流程的热能循环利用方式上，采取把冷端温度降得更低的方式的技术上还没有很好突破，提升蒸汽温度参数也受到很大技术条件限制。可以证明，以任何工作物质作卡诺循环，其效率都一致；还可以证明，所有实际循环的效率都低于同样条件下卡诺循环的效率，也就是说，如果高温热源和低温热源的温度确定之后，卡诺循环的效率是在它们之间工作的一切热机的最高效率界限。因此，提高热机的效率，应努力提高高温热源的温度和降低低温热源的温度，低温热源通常是周围环境，降低环境的温度难度大、成本高，是不足取的办法。囿于这一陈旧观点，人们鲜有想到把凝汽器凝结水温度降至比环境更低的温度来实现提高发电效率的措施。基于节能减排的重大意义，人们努力尝试向高温方向发展，但还是受到耐高温金属材料成本过高限制和实现更高蒸汽温度技术条件限制。而寻求冷端更低温度实现，似乎难以实现比环境更低的温度，很难找到优良的低成本方式来实现降低冷端温度的目的，其实并不然，我们可以把热能循环利用范畴扩大，使乏汽也参与热能循环利用中来，有着50%以上热能蕴含量的乏汽，其乏汽焓值一般是在2300kJ/kg以上，而进入锅炉前凝结水温度一般是要提升到270℃以上，此温度此压力下凝结水焓值一般是在1230kJ/kg左右，这足以可以看出只要乏汽潜热能够向高温处转移，并移至280℃以上，并把该部分热量重新反馈给凝结水，使凝结水温度升至270℃左右，那么我们就可以实现把乏汽潜热超过50%以上热量又重新加以循环利用。这比之当今在凝汽器流程前所采用的给水回热循环以及中间再热循环的热能循环利用意义要大的多，因为该部分蒸汽还具有做功的潜力，而乏汽是不可以继续做功的。而这些热能循环利用技术只是使整个热能循环效率提高10%左右而已。

由于乏汽蕴含热能价值是非常巨大的，因此，开发利用乏汽潜热具有十分重要的意义。然而现有乏汽热能利用技术大都是基于采暖或用于供应生活热水，这是“热源技术”，就是“热、电、冷联产”。这样既利用能的数量，又利用能的质量，是符合总能系统原则的。但是，这些措施实施在建电厂前须做全面的技术经济分析论证、热供需双方切实可行的匹配方可得以保障。这种问题常常是跨行业、跨部门，难于单独解决，需要在能源管理体制及规划上采取切实有力的措施。即便用作采暖，也只用了其中的少部分热能，大部分热能的还必须通过凉水塔散掉。此外，当今凝汽器采取错流换热方式，需要比凝结水循环量大32倍以上的冷却水来实现冷却。

CN102620478A于2012年8月1日公开了一种用于热电厂或核电厂提高热力循环效率的方法及装置，其存在的缺陷是热力循环效率欠佳。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种采用两级喷射吸收热泵提高热力循环效率的装置及方法，以更好地提高热力循环效率。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：