一种凝汽式机组蒸汽余热协同利用系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种凝汽式机组蒸汽余热协同利用系统及方法，属于汽轮机机组供热技术领域，本系统通过凝汽式汽轮机发电系统产生的蒸汽作为循环冷却水提热系统的高温热源；循环冷却水提热系统的冷却水提取凝汽式汽轮机发电系统产生的乏汽，作为循环冷却水提热系统的低温热源，最终循环冷却水提热系统的循环冷却水利用高温热源和低温热源进行提热，产生热源为热网供热，形成了热电联供，余热协同提效的综合系统。本系统在保证发电、供热能力的基础上，充分了利用了凝汽式汽轮机发电系统的蒸汽和乏汽中的余热，对余热进行回收与再利用，实现了热电联供，提升了整体供热效率，对提升传统火电厂效益具有一定的促进作用。火电厂效益具有一定的促进作用。火电厂效益具有一定的促进作用。

【技术实现步骤摘要】
一种凝汽式机组蒸汽余热协同利用系统及方法


[0001]本专利技术属于汽轮机机组供热
，具体涉及一种凝汽式机组蒸汽余热协同利用系统及方法。

技术介绍

[0002]随着新能源技术以及产业的发展，火力发电作为在保电上的政治任务加强，但整体用电量及效益日趋降低，多数电厂采取热电联供的运行模式，从而保证效益的平衡。某些地区冬季具有供暖需求，但是，建筑内大面积供暖所需能源比重大，却少有对清洁热源的利用情况，冬季空气质量问题引发的态势依然严峻。因此，发展电厂抽汽、乏汽余热高效利用、城市级多热源系统同优化利用等技术优化已经成为燃煤火电节能和城市清洁供热领域的重点发展方向。
[0003]传统热电厂通常利用抽汽式或者背压式汽轮机设备直接供热，而对于目前的百万机组而言，更多的是通过凝汽式机组，采用超临界机组或者超超临界机组发电，随着煤价的飙升，在没有供热经济效益的情况下易引发较大程度的亏损，纯抽汽的方式进行供热对汽轮机效率有所损失。综上所述，对凝汽式机组进行联合供热改造仍然是当前重要的研究课题。
[0004]由此可见，现有的汽轮机供热技术，在保证发电、供热能力的基础上，由于无法对汽轮机的余热进行有效的回收再利用，导致整体供热效率低。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种凝汽式机组蒸汽余热协同利用系统及方法，在保证发电、供热能力的基础上，能够对汽轮机的余热进行有效的回收再利用，提升了整体供热效率。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术采用如下
技术实现思路
：
[0007]一种凝汽式机组蒸汽余热协同利用系统，包括：凝汽式汽轮机发电系统和循环冷却水提热系统；
[0008]所述凝汽式汽轮机发电系统用于将蒸汽和乏汽输送至所述循环冷却水提热系统；
[0009]所述循环冷却水提热系统用于接收所述凝汽式汽轮机发电系统的蒸汽和乏汽，并通过蒸汽和乏汽实现循环换热，将热源输送至热用户。
[0010]进一步地，所述凝汽式汽轮机发电系统包括汽轮机；
[0011]所述汽轮机的高压缸上设置有第一蒸汽输出端与第二蒸汽输出端，所述汽轮机还设置有乏汽输出端；
[0012]所述循环冷却水提热系统包括凝汽器、吸收式热泵和汽水换热器；
[0013]所述第一蒸汽输出端与所述吸收式热泵相连；
[0014]所述第二蒸汽输出端与所述汽水换热器相连；
[0015]所述乏汽输出端与所述凝汽器相连；
[0016]所述吸收式热泵的高温输入端与所述第一蒸汽输出端连接，供热输出端连接所述热用户；
[0017]所述凝汽器的循环冷却水出口和汽水换热器的冷凝水输出端分别与所述吸收式热泵的低温输入端连接；
[0018]所述汽水换热器的供热输出端连接所述热用户。
[0019]进一步地，所述吸收式热泵的循环冷却水端连接有冷却塔；所述吸收式热泵与所述冷却塔之间设置有流量调节阀。
[0020]进一步地，所述吸收式热泵与所述热用户之间以及所述汽水换热器与所述热用户之间均设置有大温差供热机组。
[0021]进一步地，所述汽轮机的高压缸上设置有蒸汽出口，所述蒸汽出口通过三通阀与所述第一蒸汽输出端和所述第二蒸汽输出端相连。
[0022]进一步地，所述凝汽器的循环冷却水出口和汽水换热器的冷凝水输出端汇集连接至集水器，所述集水器的输出端与所述吸收式热泵的低温输入端连接。
[0023]进一步地，所述凝汽器与所述吸收式热泵之间以及所述汽水换热器与所述吸收式热泵之间均设置有流量调节阀。
[0024]进一步地，还包括疏水供热系统，所述疏水供热系统包括分别与所述汽轮机高压缸相连的第一高压加热器和第二高压加热器；所述汽水换热器的疏水输出端连接有水水换热器；所述第一高压加热器和第二高压加热器的疏水输出端分别与所述相连水水换热器相连；所述水水换热器与所述热用户连通。
[0025]进一步地，所述水水换热器还连接有除氧器。
[0026]一种凝汽式机组蒸汽余热协同利用系统的工作方法，基于上述一种凝汽式机组蒸汽余热协同利用系统，包括：
[0027]凝汽式汽轮机发电系统产生蒸汽和乏汽，将蒸汽和乏汽同时输送至循环冷却水提热系统，循环冷却水提热系统将接收到的蒸汽与乏汽经换热处理产生热源，将热源输送至热用户，循环冷却水提热系统内部实现热循环。
[0028]相比现有技术，本专利技术具有如下有益效果：
[0029]本专利技术提供一种凝汽式机组蒸汽余热协同利用系统，本系统包括了凝汽式汽轮机发电系统和循环冷却水提热系统，通过凝汽式汽轮机发电系统产生蒸汽和乏汽，将蒸汽和乏汽同时输送至循环冷却水提热系统，循环冷却水提热系统将接收到的蒸汽与乏汽经换热处理产生热源，将热源输送至热用户，循环冷却水提热系统内部实现热循环，凝汽式汽轮机发电系统产生的蒸汽作为循环冷却水提热系统的高温热源；循环冷却水提热系统的冷却水提取凝汽式汽轮机发电系统产生的乏汽，作为循环冷却水提热系统的低温热源，最终循环冷却水提热系统的循环冷却水利用高温热源和低温热源进行提热，产生热源为热网供热，形成了热电联供，余热协同提效的综合系统。本系统在保证发电、供热能力的基础上，充分了利用了凝汽式汽轮机发电系统的蒸汽和乏汽中的余热，对余热进行回收与再利用，实现了热电联供，提升了整体供热效率，对提升传统火电厂效益具有一定的促进作用。
[0030]优选地，本专利技术的凝汽式汽轮机发电系统包括汽轮机，本系统通过直接从汽轮机的高压缸进行抽汽，并通过第一蒸汽输出端将抽汽所得的蒸汽输送至循环冷却水提热系统中，作为吸收式热泵的驱动热源即高温热源，同时，通过第二蒸汽输出端将抽汽所得的蒸汽
输送至汽水换热器，直接作为供热热源，整体供热效率得到显著提高；汽轮机产生的乏汽通过乏汽输出端进入凝汽器，乏汽与循环冷却水发生换热，提取乏汽热量的循环冷却水作为低温热源进入低温热源进入吸收式热泵，在驱动热源的驱动下，循环冷却水经提热后，将热源输送至热用户(热网)；本系统直接采用从高压缸进行抽汽，由于高压缸的蒸汽温度更高，在保证发电的前提下，抽取部分蒸汽输送至汽水换热器以直接为热网供热，再抽取部分蒸汽以作为吸收式热泵的高温热源，从而保证了循环冷却水在吸收式热泵中的再次提热，这样，通过从高压缸进行抽汽，大大提升了提热效率。
[0031]进一步优选地，吸收式热泵循环冷却水端连接有冷却塔，这样，可以将携带废热的冷却水在塔体内部与空气进行热交换，使废热传输给空气并散入大气中，冷却水经循环后能够被再次利用，使得利用率提高，通过在吸收式热泵和冷却塔之间设置流量调节阀，这样可对进入冷却塔的冷却水流量进行有效控制，满足实际工况的多种需求。
[0032]进一步优选地，吸收式热泵与热用户之间设置了大温差供热机组，吸收式热泵所在一端为供热系统的一次网端，其温度较高，采用大温差供热机组进行调节后，使得二次网端的温度能更加满足热用户的供水需求。
[0033]进一步优选地，采用在凝汽器的循环冷却水出口和汽水换热器的冷凝水输出端汇集连接至集水器，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种凝汽式机组蒸汽余热协同利用系统，其特征在于，包括：凝汽式汽轮机发电系统和循环冷却水提热系统；所述凝汽式汽轮机发电系统用于将蒸汽和乏汽输送至所述循环冷却水提热系统；所述循环冷却水提热系统用于接收所述凝汽式汽轮机发电系统的蒸汽和乏汽，并通过蒸汽和乏汽实现循环换热，将热源输送至热用户。2.根据权利要求1所述的一种凝汽式机组蒸汽余热协同利用系统，其特征在于，所述凝汽式汽轮机发电系统包括汽轮机(1)；所述汽轮机(1)的高压缸上设置有第一蒸汽输出端与第二蒸汽输出端，所述汽轮机(1)还设置有乏汽输出端；所述循环冷却水提热系统包括凝汽器(2)、吸收式热泵(3)和汽水换热器(5)；所述第一蒸汽输出端与所述吸收式热泵(3)相连；所述第二蒸汽输出端与所述汽水换热器(5)相连；所述乏汽输出端与所述凝汽器(2)相连；所述吸收式热泵(3)的高温输入端与所述第一蒸汽输出端连接，供热输出端连接所述热用户；所述凝汽器(2)的循环冷却水出口和汽水换热器(5)的冷凝水输出端分别与所述吸收式热泵(3)的低温输入端连接；所述汽水换热器(5)的供热输出端连接所述热用户。3.根据权利要求2所述的一种凝汽式机组蒸汽余热协同利用系统，其特征在于，所述吸收式热泵(3)的循环冷却水端连接有冷却塔(4)；所述吸收式热泵(3)与所述冷却塔(4)之间设置有流量调节阀。4.根据权利要求2所述的一种凝汽式机组蒸汽余热协同利用系统，其特征在于，所述吸收式热泵(3)与所述热用户之间以及所述汽水换热器(5)与所述热用户之间均设置有大温差供热机组。5.根据权利要求2所述的一种凝汽式机组蒸汽余热协同利用系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建超，张云鹏，杨智，安航，房倩，周贤，范泽祺，彭烁，安思远，刘珺，田亚光，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：