【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于热电机组余热利用，尤其涉及一种喷淋法耦合双级压缩热泵的热电机组余热利用供热系统。
技术介绍
1、能源是经济社会发展的物质基础和重要推力，能源中长期发展的主要方向是能源电气化，也是推动能源结构向绿色低碳转型的最佳途径。在建设环境友好型、资源节约型社会中，为创建可持续发展的能源机制，低碳绿色发展的工业电气化进程，推进生态文明建设，对以nox、co2、sox、粉尘为主的污染物总排放量和浓度控制，这些污染物来源主要是以煤炭为主的化石能源燃烧排放导致，燃煤发电机组作为煤炭消耗大户受社会各界高度关注。目前，通过调整以煤炭为主的能源结构、构建清洁低碳安全高效的能源体系成为了电力系统结构改革的发展方向。在当前风光新能源装机容量迅速增长的环境中，作为北方地区集中供暖主要热源的燃煤热电联产机组在采暖季调峰供热的压力巨大，一面是随城市规模扩张而逐年上升的居民采暖热负荷，另一面是随新能源上网电量逐年上升而来的燃煤发电机组深度调峰需求，受机组本体抽汽能力及参数限制，燃煤热电联产机组热电耦合性强，在承担高热负荷的同时深度调峰能力有限，现阶段多数承担高热负荷的机组均无法满足电网极低的调峰要求。面临双重压力，提高能源利用效率是投资少、见效快、效果优的既能满足调峰供热需求，又能满足节能降碳政策要求的改造手段，目前对汽轮机冷端余热利用已经开发充分，但对于锅炉尾部排烟余热的利用还未开发完全，尾部烟气温度多为60℃以上，这部分烟气由于经过脱硫塔后还是饱和烟气，其中蕴含大量低品位的水蒸气潜热，如何对其加热利用增加机组供热能力，从而提高机组热效率和调峰能力，
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术旨在提供一种喷淋法耦合双级压缩热泵的热电机组余热利用供热系统，解决了北方地区常规燃煤热电联产机组供热调峰能力不足的问题，有效的提高了锅炉尾部排烟余热的加热利用增加机组供热能力，从而提高机组热效率和调峰能力。
2、本专利技术是通过以下技术方案来实现：
3、一种喷淋法耦合双级压缩热泵的热电机组余热利用供热系统，包括，
4、一次网循环供回水系统，双级压缩热泵机组，喷淋塔和脱硫塔，
5、所述双级压缩热泵机组的内部循环工质侧的低温环路与喷淋塔相连接，所述双级压缩热泵机组的内部循环工质侧的中温环路与脱硫塔相连接；所述脱硫塔的烟气出口与喷淋塔的烟气进口相连接；所述双级压缩热泵机组的水侧与一次网循环供回水系统连接。
6、优选的，所述双级压缩热泵机组包括冷凝器、中间换热器、高压级压缩机、蒸发器和低压级压缩机，所述脱硫塔的脱硫浆液侧与中间换热器的工质侧相连接；所述喷淋塔的喷淋水侧与蒸发器的水侧相连接；
7、所述冷凝器的水侧与一次网循环供回水系统连接；所述冷凝器的工质侧分为两路，其中一路为中温环路，另一路为低温环路；所述冷凝器的工质侧的中温支路出口通过与中间换热器，高压级压缩机和所述冷凝器的工质侧进口相连接构成中温环路；所述冷凝器的工质侧的低温支路出口通过与蒸发器的工质侧和低压级压缩机相连接，再与中温环路汇合后通过高压级压缩机与冷凝器的工质侧进口连接构成低温环路；所述中温环路与低温环路之间设置有中间工质热交换器。
8、优选的，所述脱硫塔的脱硫浆液出口侧与中间换热器的工质进口侧之间的管路上设置有浆液喷淋泵，所述脱硫塔内部的脱硫浆液进口管路上设置有浆液喷头。
9、优选的，所述喷淋塔的喷淋水侧出口与蒸发器的水侧进口之间的管路上设置有喷淋水泵，所述喷淋塔内部的喷淋水进口管路上设置有喷淋喷头。
10、优选的，所述冷凝器的工质侧的中温支路出口管路上设置有第一膨胀阀；所述冷凝器的工质侧的低温支路出口管路上设置有第二膨胀阀。
11、优选的，所述喷淋塔与脱硫塔之间设置有凝结水回送泵。
12、优选的，所述一次网循环水系统的一次网回水管路上述设置有热网循环水泵，所述冷凝器的水侧进口与一次网回水管路连接，所述冷凝器的水侧出口与所述一次网循环水系统的一次网供水管路连接。
13、优选的，所述冷凝器的水侧进口与冷凝器的水侧出口之间通过支路管路道连接；所述支路管路道上设置有球阀，电动调节阀和第一逆止阀。
14、优选的，所述冷凝器的水侧出口与一次网供水管路之间设置有热网加热器；所述热网加热器的水侧进口与冷凝器的水侧出口连接，所述热网加热器的水侧出口与一次网供水管路连接；所述热网加热器的汽侧进口连接至采暖抽汽；所述热网加热器的汽侧出口连接至除氧器。
15、优选的，所述热网加热器的汽侧进口管路上设置有第二逆止阀，所述热网加热器的汽侧出口管路上设置有热网疏水泵。
16、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
17、本专利技术提供一种喷淋法耦合双级压缩热泵的热电机组余热利用供热系统，针对北方地区常规燃煤热电联产机组供热调峰能力不足的问题，建立一种以新型双级压缩式热泵耦合喷淋式烟气余热回收塔的余热梯级利用供热系统。该系统通过在脱硫塔后方烟气新设置一座喷淋塔，利用烟气饱和含湿量随温度降低而降低的特性，对脱硫塔出口饱和烟气进行继续喷淋降温，使其中水蒸气凝结放热，由于脱硫浆液温度大于喷淋水温度，为提高能源利用率，对两级余热热源进行梯级回收利用，采用双级压缩式热泵低温环路回收喷淋水余热，以双级压缩式热泵中温环路回收脱硫浆液余热，充分回收烟气余热的同时利用双级压缩机进行压缩升温，减少压缩机耗功，提高热泵cop，以相同电耗获得更得制热量，或在相同热泵热负荷的前提下降低热泵耗电量，使机组获得更大供热能力或更佳经济性，同时提高机组整体热效率。以双级压缩式热泵和热网加热器共同作为热网循环水热源，对其进行梯级加热，以此保证余热回收量及能源利用率，最后补以高品位采暖抽汽保证用户供热温度及供热量，降低机组供热、发电成本，满足调峰供热的同时达到节能降碳的目的。
18、进一步，本专利技术利用喷淋法对脱硫塔出口烟气进行喷淋降温，能够回收尾部烟气中水蒸气蕴含的大量潜热，将凝结水会送到脱硫塔中，弥补脱硫浆液喷淋过程中造成的大量水分丢失，减少机组水耗；
19、进一步，本专利技术利用双级压缩式热泵对脱硫浆液与喷淋水中蕴含的低品位余热进行梯级利用，间接充分回收烟气余热，提高能源利用率，同时双级压缩机可减少电耗，提高热泵cop，提升经济性；
20、进一步，本专利技术以双级压缩式热泵耦合喷淋式余热回收系统作为燃煤热电机组供热基础热源，对热网循环水进行梯级加热，首先利用热泵对热网回水进行初级加热，再用热网加热器对热网水进行尖峰加热，以余热梯级利用和热网水梯级加热的方式提高能源利用率，提高供热经济性，降低煤耗量与污染物排放量；
21、进一步，本专利技术通过余热回收热泵参与供热后，减少了机组本体采暖抽汽负荷，提高机组供热能力，同时热泵参与供热过程中消耗一部分发电量，又提高了机组深度调峰能力，使调峰供热灵活性进一步提升。
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1.一种喷淋法耦合双级压缩热泵的热电机组余热利用供热系统，其特征在于，包括，
2.根据权利要求1所述的一种喷淋法耦合双级压缩热泵的热电机组余热利用供热系统，其特征在于，所述双级压缩热泵机组包括冷凝器(2)、中间换热器(11)、高压级压缩机(12)、蒸发器(14)和低压级压缩机(15)，所述脱硫塔(16)的脱硫浆液侧与中间换热器(11)的工质侧相连接；所述喷淋塔(18)的喷淋水侧与蒸发器(14)的水侧相连接；
3.根据权利要求2所述的一种喷淋法耦合双级压缩热泵的热电机组余热利用供热系统，其特征在于，所述脱硫塔(16)的脱硫浆液出口侧与中间换热器(11)的工质进口侧之间的管路上设置有浆液喷淋泵(21)，所述脱硫塔(16)内部的脱硫浆液进口管路上设置有浆液喷头(17)。
4.根据权利要求2所述的一种喷淋法耦合双级压缩热泵的热电机组余热利用供热系统，其特征在于，所述喷淋塔(18)的喷淋水侧出口与蒸发器(14)的水侧进口之间的管路上设置有喷淋水泵(22)，所述喷淋塔(18)内部的喷淋水进口管路上设置有喷淋喷头(19)。
5.根据权利要求1所述
6.根据权利要求1所述的一种喷淋法耦合双级压缩热泵的热电机组余热利用供热系统，其特征在于，所述喷淋塔(18)的凝结水侧出口与脱硫塔(16)的液侧进口之间设置有凝结水回送泵(20)。
7.根据权利要求1所述的一种喷淋法耦合双级压缩热泵的热电机组余热利用供热系统，其特征在于，所述一次网循环水系统的一次网回水管路上述设置有热网循环水泵(1)，所述冷凝器(2)的水侧进口与一次网回水管路连接，所述冷凝器(2)的水侧出口与所述一次网循环水系统的一次网供水管路连接。
8.根据权利要求1所述的一种喷淋法耦合双级压缩热泵的热电机组余热利用供热系统，其特征在于，所述冷凝器(2)的水侧进口与冷凝器(2)的水侧出口之间通过支路管路道连接；所述支路管路道上设置有球阀(3)，电动调节阀(4)和第一逆止阀(5)。
9.根据权利要求1所述的一种喷淋法耦合双级压缩热泵的热电机组余热利用供热系统，其特征在于，所述冷凝器(2)的水侧出口与一次网供水管路之间设置有热网加热器(6)；所述热网加热器(6)的水侧进口与冷凝器(2)的水侧出口连接，所述热网加热器(6)的水侧出口与一次网供水管路连接；所述热网加热器(6)的汽侧进口连接至采暖抽汽；所述热网加热器(6)的汽侧出口连接至除氧器。
10.根据权利要求9所述的一种喷淋法耦合双级压缩热泵的热电机组余热利用供热系统，其特征在于，所述热网加热器(6)的汽侧进口管路上设置有第二逆止阀(7)，所述热网加热器(6)的汽侧出口管路上设置有热网疏水泵(8)。
...【技术特征摘要】
1.一种喷淋法耦合双级压缩热泵的热电机组余热利用供热系统，其特征在于，包括，
2.根据权利要求1所述的一种喷淋法耦合双级压缩热泵的热电机组余热利用供热系统，其特征在于，所述双级压缩热泵机组包括冷凝器(2)、中间换热器(11)、高压级压缩机(12)、蒸发器(14)和低压级压缩机(15)，所述脱硫塔(16)的脱硫浆液侧与中间换热器(11)的工质侧相连接；所述喷淋塔(18)的喷淋水侧与蒸发器(14)的水侧相连接；
3.根据权利要求2所述的一种喷淋法耦合双级压缩热泵的热电机组余热利用供热系统，其特征在于，所述脱硫塔(16)的脱硫浆液出口侧与中间换热器(11)的工质进口侧之间的管路上设置有浆液喷淋泵(21)，所述脱硫塔(16)内部的脱硫浆液进口管路上设置有浆液喷头(17)。
4.根据权利要求2所述的一种喷淋法耦合双级压缩热泵的热电机组余热利用供热系统，其特征在于，所述喷淋塔(18)的喷淋水侧出口与蒸发器(14)的水侧进口之间的管路上设置有喷淋水泵(22)，所述喷淋塔(18)内部的喷淋水进口管路上设置有喷淋喷头(19)。
5.根据权利要求1所述的一种喷淋法耦合双级压缩热泵的热电机组余热利用供热系统，其特征在于，所述冷凝器(2)的工质侧的中温支路出口管路上设置有第一膨胀阀(9)；所述冷凝器(2)的工质侧的低温支路出口管路上设置有第二膨胀阀(16)。
6.根据权利要求1所述的一种喷淋法耦合双级压缩热泵的...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹广仁，贺凯，王泽广，王延生，舒兴杰，陈崇武，李明喜，姜远昭，宋万利，王钰泽，史耀辉，康敬德，乔磊，
申请(专利权)人：烟台五零零供热有限公司，
类型：发明
国别省市：
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