热泵循环水回热朗肯循环系统技术方案

本发明专利技术公开了热泵循环水回热朗肯循环系统，包括蒸汽锅炉，汽轮发电机组，汽机抽汽口，汽机凝汽器，汽机凝结水泵，热泵压缩机，热泵汽轮机，循环冷却水源，循环水泵，热泵蒸发器，环水分流阀，热泵凝结器，热泵节流阀，除氧器，给水泵，引射式混和加热器。其特征在于：利用热泵的高效制冷制热特性，将汽轮机循环水的热量用于提升汽机凝结水温，在热泵蒸发器中把循环水降温又能降低汽轮机的凝汽温度，经以上改进可有效地提升汽轮发电机组的热效率。

【技术实现步骤摘要】
热泵循环水回热朗肯循环系统
本专利技术涉及一种热泵循环水回热朗肯循环系统，属动力工程领域。
技术介绍
当前，世界范围内的热能发电厂大多是原用了一百多年的朗肯动力循环，它是在卡诺动力循环的基础上对汽轮机增加了多处抽汽口，把抽出的不同温度的蒸汽用以加热汽轮机的低温凝结水，从低压加热器、除氧器到多级高压加热器把进入锅炉的给水提升到近饱和温度，有效地提高了动力循环的热效率。但朗肯动力循环仍保留了大量的泛汽需用低温循环水來冷却凝结，结果循环水带有大量的热成为高温循环水后又被送到冷却塔冷却而重新成为低温循环水，循环水帶走的热量超过了发电厂热损失的80％以上。朗肯动力循环虽减少了汽机凝结水的部分热损失，但仍然有大量的凝汽损失被循环冷却水带走。
技术实现思路
针对现有的问题，本专利技术的目的在于提供一种热泵循环水回热朗肯循环系统，利用热泵技术将汽轮机的部分循环水作为热泵凝结器的热源，用以加热汽轮机的凝结水，而热泵的蒸发器又将循环水温降低使汽轮机作功增加，这样热泵产生的热、冷效应都得到了利用，这两者结合起來理论上能提高汽轮机组的热效率2％。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种热泵循环水回热朗肯循环系统，包括蒸汽锅炉，汽轮发电机组，汽机抽汽口，汽机凝汽器，汽机凝结水泵，热泵压缩机，热泵汽轮机，循环冷却水源，循环水泵，热泵蒸发器，环水分流阀，热泵凝结器，热泵节流阀，除氧器，给水泵，2--40支引射式混和加热器。本专利技术可利用热泵的高效制冷制热特性，在热泵凝结器中将汽轮机循环水的热量用于提升汽机凝结水温，在热泵蒸发器中把循环水降温又能降低汽轮机的凝汽温度，提高汽轮机的热效率，可有效地提升汽轮发电机组的热效率。其特征在于：蒸汽锅炉与汽机高压汽进口联通固结；汽机凝汽器的末端是汽机凝结水池与汽机凝结水泵的入口联通固结，汽机凝结水泵的出口与热泵凝结器水侧入口联通固结。本系统共使用2--40支引射式混和加热器，末级引射式混和加热器的给水进口与热泵凝结器水侧出口联通固结，热泵压缩机的出口与热泵凝结器工质侧入口联通固结。热泵凝结器工质侧出口与热泵节流阀的入口联通固结，热泵节流阀的出口与热泵蒸发器工质侧的入口联通固结，热泵蒸发器工质侧的出口与热泵压缩机入口联通固结。热泵汽轮机与热泵压缩机的轴相固结。循环水泵的入口与循环冷却水源联通固结，循环水泵的出口分别与热泵蒸发器水侧入口及环水分流阀的入口联通固结。热泵蒸发器水侧出口与汽机凝汽器的水侧入口及环水分流阀的出口联通固结。末级引射式混和加热器的末端出水口与除氧器的进水口联通固结。除氧器的出水口与另－台引射式混和加热器的给水进口联通固结；经1--39级引射式混和加热器后，第一级引射式混和加热器的出水口与蒸汽锅炉的入口联通固结。本专利技术的有益效果是：本专利技术与传统的朗肯循环用表面式蒸汽加热器相比，它利用热泵的高效制冷制热特性，在热泵凝结器中将汽轮机循环水的热量用于提升汽机凝结水温，减少加热器抽汽量；而在热泵蒸发器中把循环水降温，可降低汽轮机的凝汽温度增大出力。附图说明：图1为本专利技术的热泵循环水回热朗肯循环系统图；具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的描述：如图1所示300MW汽轮发电机组改用热泵循环水回热朗肯循的系统。包括蒸汽锅炉1，汽机高压汽进口2，汽机抽汽口3，汽轮发电机组4，汽机凝汽器5，汽机凝结水池6，汽机凝结水泵7，热泵压缩机8，热泵汽轮机9，循环冷却水源10，循环水泵11，热泵蒸发器12，环水分流阀13，热泵凝结器14，热泵节流阀15，除氧器16，给水泵17，引射式混和加热器18。本方案针对300MW汽轮发电机组的热泵循环水回热朗肯循环系统，其结构如下:1080T/h的蒸汽锅炉1向汽机高压汽进口2供出汽温566℃，汽量1025t/h的蒸汽；汽机凝汽器5每小时凝汽量为750吨并送入汽机凝结水池6，汽机凝结水泵7从汽机凝结水池6抽取30℃的凝结水供往热泵凝结器14水侧入口。被热泵凝结器14加热至78℃后送至末级引射式混和加热器18的给水进口，末级引射式混和加热器18从汽机抽汽口3引入蒸汽再进一步将给水加热到104℃后通往除氧器16。除氧器16的下部出水口与给水泵17相通，从除氧器16供出的除氧水约750T/h被给水泵17泵送至另－级引射式混和加热器18，再次被从汽机抽汽口3抽出的高温蒸汽加热,经7级加热达到196℃，送至蒸汽锅炉1完成朗肯蒸汽动力循环。热泵压缩机8将热泵工质升温增压后送到热泵凝结器14，并把工质的热量传输给由汽机凝结水泵7送來的凝结水使之升温到78℃。气态工质在热泵凝结器14中放出热后凝结成液态进入热泵节流阀15节流降压降温，再进入热泵蒸发器12，在其中蒸发吸热。这可使从循环水泵11供向热泵蒸发器12的循环水降温后流经汽机凝汽器5，可减低汽机的凝汽温度约2℃。以上详细描述了本专利技术的较佳具体实施例。应当理解，在本领域内应用了一百多年的热力发电朗肯循环如果改用热泵循环水回热朗肯循环系统，将可提高汽轮机热效率近2％。因此，凡本
中技术人员依本专利技术的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热泵循环水回热朗肯循环系统，包括蒸汽锅炉(1)，汽机高压汽进口(2)，汽机抽汽口(3)，汽轮发电机组(4)，汽机凝汽器(5)，汽机凝结水池(6)，汽机凝结水泵(7)，热泵压缩机(8)，热泵汽轮机(9)，循环冷却水源(10)，循环水泵(11)，热泵蒸发器(12)，环水分流阀(13)，热泵凝结器(14)，热泵节流阀(15)，除氧器(16)，给水泵(17)，引射式混和加热器(18)，其特征在于：蒸汽锅炉(1)与汽机高压汽进口(2)联通固结，汽机凝汽器(5)的末端是汽机凝结水池(6)，汽机凝结水泵(7)的入口与汽机凝结水池(6)联通固结，汽机凝结水泵(7)的出口与热泵凝结器(14)水侧入口联通固结，本系统使用2至40支引射式混和加热器(18)，末级引射式混和加热器(18)的给水进口与热泵凝结器(14)水侧出口联通固结，热泵压缩机(8)的出口与热泵凝结器(14)工质侧入口联通固结，热泵凝结器(14)工质侧出口与热泵节流阀(15)的入口联通固结，热泵节流阀(15)的出口与热泵蒸发器(2)的工质侧入口联通固结，热泵蒸发器(2)的工质侧出口与热泵压缩机(8)的入口联通固结，热泵汽轮机(9)与热泵压缩机(8)的轴相固结；循环水泵(11)的入口与循环冷却水源(10)联通固结，循环水泵(11)的出口分别与热泵蒸发器(12)水侧入口及环水分流阀(13)的入口联通固结，热泵蒸发器(12)水侧出口与汽机凝汽器(5)的水侧入口及环水分流阀(13)的出口联通固结；热泵循环水回热朗肯循环系统安装有2至40个引射式混和加热器(18)，末级引射式混和加热器(18)的出口与除氧器(16)的进水口联通固结，除氧器(16)的出水口与给水泵(17)联通固结，给水泵(17)的出口与另－级引射式混和加热器(18)的给水进口联通固结，如此经6次联结后，第一级引射式混和加热器(18)的出水口与蒸汽锅炉(1)的入口联通固结。...

【技术特征摘要】
1.一种热泵循环水回热朗肯循环系统，包括蒸汽锅炉(1)，汽机高压汽进口(2)，汽机抽汽口(3)，汽轮发电机组(4)，汽机凝汽器(5)，汽机凝结水池(6)，汽机凝结水泵(7)，热泵压缩机(8)，热泵汽轮机(9)，循环冷却水源(10)，循环水泵(11)，热泵蒸发器(12)，环水分流阀(13)，热泵凝结器(14)，热泵节流阀(15)，除氧器(16)，给水泵(17)，引射式混和加热器(18)，其特征在于：蒸汽锅炉(1)与汽机高压汽进口(2)联通固结，汽机凝汽器(5)的末端是汽机凝结水池(6)，汽机凝结水泵(7)的入口与汽机凝结水池(6)联通固结，汽机凝结水泵(7)的出口与热泵凝结器(14)水侧入口联通固结，本系统使用2至40支引射式混和加热器(18)，末级引射式混和加热器(18)的给水进口与热泵凝结器(14)水侧出口联通固结，热泵压缩机(8)的出口与热泵凝结器(14)工质侧入口联通固结，热泵凝结器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：童明伟，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50