[发明专利]集太阳能的吸收式热泵汽轮机余热回收系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种集太阳能的吸收式热泵汽轮机余热回收系统及其控制方法，包括汽轮机组循环子系统、吸收式热泵子系统、太阳能集热子系统以及热网子系统；所述汽轮机组循环子系统具体包括锅炉、凝汽式汽轮机、凝汽器、热井、凝结水泵、低压加热器、除氧器、给水泵、高压加热器以及循环水冷却系统；本发明利用太阳能集热子系统产生的高温蒸汽部分或全部替代汽轮机组循环子系统的供热抽汽，用于驱动吸收式热泵子系统，通过吸收式热泵子系统回收汽轮机组循环子系统的排汽余热，用以加热热网回水，满足热用户的热需求。提高整个系统的经济效益，另外还在热网子系统中设置了储热子系统，以提高整个系统的稳定性。

技术领域

本发明涉及汽轮机排汽余热回收技术领域，具体涉及一种集太阳能的吸收式热泵汽轮机余热回收系统及其控制方法。

背景技术

对于常规的纯凝机组，汽轮机的绝对内效率约为40％，大量的热量被释放到环境中。其中，冷端损失是电厂热量损失中最大的一项，即使世界最为先进的1000MW机组，冷端损失也占整个汽水循环热量的50％以上。目前普遍采用背压式汽轮机、抽汽式汽轮机、热泵技术等方法减少冷端损失。

现有方法至少存在以下缺点：1)采用背压式汽轮机：提高汽轮机的背压，然后利用汽轮机的排汽对热用户进行生产生活供热，这样能够充分利用电厂的冷端损失，从而提高电厂的经济性，但是采用背压式汽轮机会减少汽轮发电机组的发电量。2)采用抽汽式汽轮机：将已经在汽轮机中做过一部分功的蒸汽抽出为热用户的生产生活供热，从而减少冷端损失，提高整个电厂的经济收益。虽然减少冷端损失，并没有充分利用冷端损失，而且采用抽汽同样会降低汽轮发电机组的发电量。3)采用热泵技术：通过机械压缩式热泵或者吸收式热泵对汽轮机排气余热进行回收，机械压缩式热泵由电能进行驱动、吸收式热泵由汽轮机的抽汽进行驱动，无论是电驱动还是蒸汽驱动，均降低了汽轮发电机组的发电量，因此还有进一步优化的空间。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种集太阳能的吸收式热泵汽轮机余热回收系统及其控制方法，该系统通过吸收式热泵回收汽轮机组循环子系统的排汽余热，用以加热热网回水，满足热用户的热需求。同时太阳能集热子系统产生的高温蒸汽部分或全部替代汽轮机子系统的供热抽汽用于驱动吸收式热泵子系统，从而在保证汽轮机组的发电量基本不变的情况，充分利用汽轮机的排汽预热，提高整个系统的经济效益，另外，在热网系统中设置了储热系统，以提高整个系统的稳定性，解决了上述背景技术中提到的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种集太阳能的吸收式热泵汽轮机余热回收系统，包括汽轮机组循环子系统、吸收式热泵子系统、太阳能集热子系统以及热网子系统；所述汽轮机组循环子系统具体包括锅炉、凝汽式汽轮机、凝汽器、热井、凝结水泵、低压加热器、除氧器、给水泵、高压加热器以及循环水冷却系统；利用太阳能集热子系统产生的高温蒸汽部分或全部替代汽轮机组循环子系统的供热抽汽，用于驱动吸收式热泵子系统，通过吸收式热泵子系统回收汽轮机组循环子系统的排汽余热，用以加热热网回水，满足热用户的热需求。

优选的，所述凝结水泵将凝结水从热井中抽出，并通过低压加热器进行换热，完成换热后进入除氧器完成除氧；然后在给水泵的作用下从除氧器抽入高压加热器进行换热，完成换热后进入锅炉，被加热成高温高压的蒸汽；高温高压的蒸汽进入凝汽式汽轮机推动汽轮机做功，最后在凝汽器中被冷却为凝结水。

优选的，所述循环水冷却系统具体包括凝汽器、循环水泵和蒸发器；凝汽器中冷却的凝结水与蒸汽换热，然后在循环水泵的作用下进入蒸发器，在蒸发器中与吸收式热泵系统的工质换热，最后返回凝汽器。

优选的，所述吸收式热泵子系统为第一类吸收式热泵，具体包括发生器、冷凝器、节流阀、蒸发器、吸收器、水泵、换热器和第二节流阀。

优选的，所述吸收式热泵子系统包括工质循环子系统和溶液循环子系统；