[实用新型]小汽轮机热泵联合循环系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种小汽轮机热泵联合循环系统。

背景技术

我国一次能源的特点决定了电力工业以燃煤火电为主的格局，热能利用率很低。电厂热效率一般为40％左右，排汽中约60％的热能无谓的排入大气，这部分废热如果通过冷却塔排到大气中，会造成空气局部温升；如果是通过河水冷却，会改变局部水域的水温、溶解氧等指标，影响藻类、鱼类生物的生长，形成热污染。

电厂热电联产的供热改造，汽轮机低压缸在打孔抽汽用于采暖供热时，抽汽压力一般为0.5MPa～1.2MPa，而供暖用汽要求一般为0.12MPa～0.25MPa。这就需要在外部进行减温减压，将抽汽经过降温减压器后，才能进入热网交换器，这将造成很大的能量损失。

另一方面，由于火电厂汽轮机组大部分是凝汽式(含抽汽凝汽式)机组，排汽压力为0.004MPa～0.008MPa，冷凝温度在40℃左右，冷凝热对环境会产生热污染，但具有排量大、水质好和集中等特点，余热利用价值较大。

综上所述，为进一步提高热电联产系统的热能利用率，减少对环境的污染，一方面应梯度利用经过降温减压器的能源；另一方面应设法回收电厂循环水的冷凝余热，提高热电联产的能源利用率，减少对环境的污染。

热泵技术以消耗一定的有用能量(如：电能和热能)为代价，以其热泵系统中的工质作为热载体，可以利用余热源作为低温热源，驱动工质在低温环境下吸取热量，并将其能量提高后向高温环境输出热量，但热泵系统需消耗高位能源来驱动，这又带来额外的能量损耗，若能利用通过减温减压器的高位能量来驱动热泵，以提取火电厂凝汽器循环水的低位热能，既能降低循环水水温，有效的利用汽轮机凝汽器循环水的低位余热，减少汽轮机凝汽器循环水余热的排放；又能利用抽气的高位能量，达到节省汽轮机的蒸汽抽出量，提高能源利用率的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种小汽轮机热泵联合循环系统，以解决热电联产系统热能利用率低、对环境有污染及热泵系统能量损耗大的问题。

本实用新型为解决上述技术问题采取的技术方案是：本实用新型的小汽轮机热泵联合循环系统由电厂汽轮机、小汽轮机、热泵、热网加热器、汽动循环泵和热网回水管组成；所述电厂汽轮机的蒸汽出口通过管路与小汽轮机的蒸汽进口连通，小汽轮机的乏汽出口通过管路与热网加热器的乏汽入口连通，小汽轮机同轴驱动热泵工作，热泵的入水口通过管路与汽动循环泵的出水口连通，汽动循环泵的入水口与热网回水管连通，热泵的出水口与热网加热器的供水管连通。

本实用新型具有以下有益效果：一、本实用新型能替代原热电联产系统的减温减压器，抽出的蒸汽在小汽轮机内做功，驱动热泵以回收火电厂循环水余热，小汽轮机的乏汽与原来减温减压器有相同的出口参数，形成小汽轮机、热泵与供热系统联合循环的电厂节能减排系统。二、本实用新型不仅结构简单，工作可靠，同时还具有热能利用率高、对环境污染小、整个系统能量损耗小的优点。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式的小汽轮机热泵联合循环系统由电厂汽轮机1、小汽轮机2、热泵3、热网加热器4、汽动循环泵5和热网回水管6组成；所述电厂汽轮机1的蒸汽出口(蒸汽由中压缸打孔抽出)通过管路与小汽轮机2的蒸汽进口连通，小汽轮机2的乏汽出口通过管路与热网加热器4的乏汽入口连通，小汽轮机2同轴驱动热泵3工作，热泵3的入水口通过管路与汽动循环泵5的出水口连通，汽动循环泵5的入水口与热网回水管6连通，热泵3的出水口与热网加热器4的供水管7连通。热网回水经热泵提取电厂循环水热量后，再进入热网加热器。本实施方式中的电厂汽轮机1、小汽轮机2、热泵3、热网加热器4和汽动循环泵5均为现有技术(外购)。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的小汽轮机2为背压式汽轮机。其它与具体实施方式一相同。

实施例：本实施例是将本实用新型应用到某北方电厂供热改造工程上的一个具体实例：

一、工程背景

某北方电厂有4台350MW汽轮机发电机组，由于周边地区采暖供热的需求，供热面积约1200万平方米，四台汽轮机均拟采用中压缸连通管打孔抽汽方式，每台机组抽汽量为200t/h，实现热电联产，进行供热改造。机组中压缸分缸压力约为0.7MPa～0.9MPa，而供热蒸汽压力要求是0.3MPa～0.4MPa，所以中压缸排汽需经减温减压器降温降压后，才能向供热系统供热，但这样就使抽出蒸汽的高位热能在减温减压器内白白损失掉。