采用多效复叠式喷射式热泵的汽轮机乏汽余热回收装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及采用多效复叠式喷射式热泵的汽轮机乏汽余热回收装置，属于乏汽余热回收热电联产领域，该装置包括：汽轮机、多效复叠式喷射式热泵、热网末级加热器、低压汽水加热器、高温热网加热器、凝汽器、发电机、凝结水泵；所述的多级复叠式喷射式热泵包括依次连接成一整体的带有复叠式首级引射口的复叠式首级混合段、复叠式首级喉部、复叠式首级扩压段、复叠式末级的扩压段和复叠式末级分配器；该装置采用多效复叠式工作流程大幅降低喷射式热泵的不可逆损失，实现直接将乏汽大比例与作为驱动蒸汽的中压抽汽混合并大幅度增压，加热热网一次网回水，解决了采用喷射式热泵高效回收乏汽余热用于供热的技术难题。余热回收能力提高数倍。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于汽轮机乏汽余热回收热电联产领域，特别涉及一种采用多效复叠式喷射式热泵的汽轮机乏汽余热回收装置设计。
技术介绍
目前中国北方地区供暖的主要系统形式是热电联产、区域锅炉房和分散采暖各占约1/3，其中一次能源利用效率最高、减排效果最好、经济性最合理的热电联产的推广应用受到难以大规模扩展热网规模及其供热能力等因素的限制，亟需采取更好的技术路线与政策规划加以推广。由清华大学建筑节能研究中心创造性地开发的基于吸收式换热进行乏汽余热回收和大温差供热的相关专利技术，可实现在热电厂采用吸收式热泵回收汽轮机乏汽余热用于集中供热，将可使热电厂能源利用效率提高15 25%，并大幅扩大其供热能力。该技术已应用于工程实践并获得良好节能减排效果和经济效益。但是由于实际热电联产系统的具体情况差异很大，很多情况下由于各相关工作介质的参数不匹配而导致实际乏汽余热回收的利用效率不佳，或者需要支付过大的初投资而导致并不经济。例如大量采用水冷式乏汽冷却(包括直流冷却方式和湿冷方式)的热电联产系统，由于其汽轮机(低压缸)乏汽排出口与水冷式凝汽器之间往往连接较为紧凑，并且多有采用矩形管道或其它异型管道而非圆形管道进行连接，因此难以开设乏汽引出口。并且往往也难以设置或增设大型阀门用于切断或调节乏汽流量以满足吸收式热泵对乏汽余热回收的要求。由此，对于采用水冷式凝汽器的热电联产系统，特别是大型系统，几乎无法实现乏汽的直接引出，因而只得采用通过冷却水进行间接余热回收的方式。多个大型水冷式热电联产系统的吸收式热泵余热回收改造实践表明，由于循环水温度较低且不适合大幅度提高汽轮机背压以免大幅影响发电性能及其安全性，实际的余热回收性能较差，即使采用热网大温差技术可以改善余热回收效果，但其初投资增大而其经济评价效果与空冷式汽轮机系统改造相比仍有较大差距。另一方面，大量存在的中小型汽轮机发电系统由于其面临国家政策关于上大压小的政策调整，如改为热电联产系统仍可有继续存在的节能环保效益，但常规的低真空供热系统是以大幅牺牲发电能力为前提的，影响了热电联产系统的经济性。如果采用喷射式热泵有可能解决上述问题，并且与吸收式热泵相比无任何转动或移动部件，无复杂的溶液制热循环及其可靠性问题，成本大幅度降低。专利技术专利 200810102224. 8公开了一种回收热电厂凝汽余热的喷射式热泵供热系统的解决思路。但是目前实际存在的问题是，目前传统的蒸汽喷射器由于受限于其驱动蒸汽和被抽吸蒸汽的压力比限制，往往只有在一定的压缩比及膨胀比的范围之内才具有较大的引射比，且其引射比通常在O. 2 O. 8左右，如果偏离其合理的压缩比及膨胀比范围，则其引射比大为降低到I %的数量级，在热电联产余热回收领域完全失去应用价值。至于压力比范围较大的喷射式真空泵结构，由于其主要功能是保持工艺过程所需的必要真空而非为了大量抽吸低压气体，因此其较小的引射比并不适合热电联产余热回收系统。因此，传统的蒸汽喷射器只有在少数特殊的热电联产工质参数组合条件下方有可能具有一定的实用价值，否则与已经走向成熟的吸收式换热余热回收系统相比无应用价值。因此，有必要探寻全新的喷射式热泵的设计方案及其结构，以提高喷射式换热的乏汽余热回收性能，并大幅降低余热回收供热系统的造价，提高节能减排及经济效果。
技术实现思路
本技术的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种采用多效复叠式喷射式热泵的汽轮机乏汽余热回收装置，该装置采用多效复叠式工作流程大幅降低喷射式热泵的不可逆损失，实现直接将乏汽大比例与作为驱动蒸汽的中压抽汽混合并大幅度增压，由于加热热网一次网回水，创造性地解决了采用喷射式热泵高效回收乏汽余热用于供热的技术难题。本技术的具体描述是一种采用多效复叠式喷射式热泵的汽轮机乏汽余热回收装置，其特征在于，该装置包括汽轮机、多效复叠式喷射式热泵、热网末级加热器、低压汽水加热器、高温热网加热器、凝汽器、发电机、凝结水泵；所述的多效复叠式喷射式热泵包括依次连接成一整体的首级喷射器、末级喷射器和末级分配器，该首级喷射器和末级喷射器均由依次连接的设有喷嘴的入口段、混合段、喉部及扩压段所组成，与发电机相连的汽轮机的抽汽管分别与多效复叠式喷射式热泵的首级喷射器的喷嘴进口和热网末级加热器高温侧进口相连，首级喷射器引射口与末级喷射器的扩压段出口相连的末级分配器的混合引出口通过复叠引射连通管相连；末级喷射器引射口分别与汽轮机的乏汽出口和凝汽器的乏汽入口相连，末级分配器与一次网回水的低压汽水加热器的高温侧相连，低压汽水加热器的一次网回水出口与高温热网加热器相连。上述的多效复叠式喷射式热泵的级数为2级复叠式喷射器结构，或者为增加一个中间级的3级复叠式喷射器结构。上述的多效复叠式喷射式热泵的末级分配器与低压汽水加热器直接相连为一个整体，或者互相分离并通过连通管相连。所述的低压汽水加热器的凝结水与凝汽器的凝结水采用引射式连接结构或者低加式混合水箱连接结构。本技术的特点及有益效果本技术旨在解决目前实际工程中存在的采用喷射式热泵如何高效吸收乏汽余热的难题，提出了完整的技术方案及工程实施装置，避免了采用常规的喷射式热泵由于难以适应实际工程中必然存在的各工质参数不匹配而导致引射比过低、节能性及经济性过差而难以实际应用，该新型多效复叠式喷射式热泵系统比传统喷射式热泵的余热回收能力提高2 5倍以上。与已有的吸收式余热回收系统相比，在普遍存在的工程条件下可基本实现乏汽吸收效率相当，而初投资大幅降低的效果，并且由于属纯粹机械部件，无任何转动或移动部件，其运行可靠性更高，由此最大程度地提高热电厂的热耗率和整个热电联产集中供热系统的能源综合利用效益，并具有工程实用价值。附图说明图I是本技术的实施例I采用低压汽水加热器与喷射式热泵一体式结构、且串联高温热网加热器的采用多效复叠式喷射式热泵的汽轮机乏汽余热回收装置示意图，图2是本技术的实施例2采用低压汽水加热器与喷射式热泵分体式结构、且无高温热网加热器的采用多效复叠式喷射式热泵的汽轮机乏汽余热回收装置示意图。图1、2中各部件编号与名称如下。汽轮机I、抽汽管2、复叠式首级喷嘴3、多级复叠式喷射式热泵4、复叠式首级引射口 5、复叠式首级混合段6、复叠式首级喉部7、复叠式首级扩压段8、复叠式末级9、复叠引射连通管10、复叠式末级引射口 11、混合引出口 12、复叠式末级分配器13、低压汽水加热器14、高温热网加热器15、凝汽器16、发电机17、凝结水泵18。具体实施方式本技术提出的采用效级复叠式喷射式热泵的汽轮机乏汽余热回收装置，结合附图及实施例详细说明如下本技术的采用多效复叠式喷射式热泵的汽轮机乏汽余热回收装置的实施例I 结构如图I所示，图I中，采用低压汽水加热器与喷射式热泵一体式结构、且串联高温热网加热器，该实施例包括汽轮机I、多效复叠式喷射式热泵4、热网末级加热器15、低压汽水加热器14、高温热网加热器15、凝汽器16、发电机17、凝结水泵18 ;所述的多效复叠式喷射式热泵4包括依次连接成一整体的首级喷射器5、末级喷射器9和末级分配器13，该首级喷射器和末级喷射器均由依次连接的设有喷嘴的入口段、混合段、喉部及扩压段所组成，其中，与发电机17相连的汽轮机I的抽汽管2分别与多效复叠式喷射本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张茂勇，张军，
申请(专利权)人：北京中科华誉能源技术发展有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：