一種電廠余熱提取與供熱階梯加熱的系統技術方案

本實用新型專利技術涉及一種電廠余熱提取與供熱階梯加熱的系統，包括鍋爐以及與所述鍋爐相連的汽輪發電機組，還包括通過峰載熱網加熱器用蒸汽管路與所述汽輪發電機組相連的峰載熱網加熱器、以及分別與所述峰載熱網加熱器相連的熱力站換熱器和熱泵，所述汽輪發電機組還通過熱泵驅動蒸汽管路與所述熱泵相連，且所述熱泵還與第一余熱載體相連。本實用新型專利技術僅需改造電廠內部供熱系統，無需改造二次熱網，對于直接空冷機組，無需增加凝汽器，可直接回收機組乏汽余熱，系統簡單，初投資較少，易于在電廠中大規模推廣。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種余熱利用系統，特別是涉及一種電廠余熱提取與供熱階梯加熱的系統。
技術介紹
我國目前的供熱方式大多為采用熱電聯產機組的采暖抽汽，通過汽水換熱器，將城市熱網回水經基載熱網加熱器和峰載熱網加熱器加熱后對外供熱。該方式供熱能力受機組抽汽量的限制較大，不利于擴大供熱面積。同時，盡管熱電聯產的供熱機組比純凝機組能源利用率高，但是由于電廠工藝流程的限制，仍然不可避免地存在著各種能量損失，如輔機循環水余熱損失、機組冷端損失、排煙熱損失、鍋爐排污損失等。(一)電廠余熱損失I、輔機循環水余熱損失電廠閉式循環冷卻水系統的功能是向汽輪機、鍋爐、發電機的輔助設備提供冷卻水。該系統為一閉式回路，用開式冷卻水系統中的水(即輔機循環水)流經閉式循環冷卻水熱交換器來冷卻閉式循環冷卻水系統中的冷卻水。對于海邊電廠，開式冷卻水系統工質為海水，經水泵升壓、閉式熱交換器換熱后升溫的海水再排入至大海；對于內陸等水資源較為匱乏的地區，開式冷卻水為循環系統，經閉式換熱器升溫后的開式冷卻水進入自然通風冷卻塔、強制(機力)通風冷卻塔冷卻，冷卻后的循環水再次進入閉式熱交換器循環使用。2、主機冷端損失發電機組的排汽經凝汽設備冷卻后作為鍋爐給水供機組循環使用，對于水冷機組，由水泵站在江河取水作為凝汽設備冷卻水供水，冷卻水在凝汽器內吸收機組排汽的冷凝熱升溫后直接排放至江河下游；對于直接空冷機組，環境空氣與機組排汽在室外的空冷凝汽器中，通過冷卻風機的強制通風進行熱交換，機組排汽的冷凝熱直接排放至大氣；對于間接空冷機組，機組排汽在凝汽器中由循環冷卻水冷卻，吸收機組排汽冷凝熱升溫后的冷卻水經冷卻塔冷卻后再次供凝汽設備循環使用。無論哪種冷卻方式，都會造成嚴重的環境污染和資源浪費。除了上述損失，電廠排煙熱損失、鍋爐排污損失等都構成了電廠能源損失的一部分，都是一種資源的浪費，與此同時還帶來對周圍環境的影響，如對周圍環境造成熱污染、使空氣濕度增加并伴隨著水資源的浪費等。由于該部分能量屬于低品位熱源，較難提取、利用，該浪費是電廠中一直存在的問題。(二)供熱方式我國熱電聯產機組目前的供熱方式大多為采用汽水換熱器，將城市熱網回水經基載熱網加熱器和峰載熱網加熱器通過機組采暖抽汽加熱后對外供熱。該方式供熱能力受機組抽汽量的限制較大，不利于擴大供熱面積，同時相對于發電容量而言抽汽供熱能力偏小，仍然存在巨大的冷端損失。為了回收機組排汽余熱，增加熱網輸送能力，也曾經有人提出過一些技術方案。授權技術專利200810101065. X提出了一種大溫差集中供熱系統，該方案在電廠內部采用凝汽器、蒸汽吸收式熱泵和汽水換熱器組合的方式回收電廠余熱并逐級加熱大熱網的供熱熱水，在末端利用熱水吸收式熱泵和水-水換熱器組合的方式逐級降低大熱網的回水溫度，增大了高溫熱水的供、回水溫差。系統如圖I所示，汽輪機100末級排汽進入凝汽器200中加熱循環水，被冷卻凝結后再返回鍋爐加熱；汽輪機100抽出的蒸汽分為兩路，一路作為驅動熱源進入蒸汽吸收式熱泵300，回收循環水余熱，并加熱大熱網，另一路進入汽水換熱器400，直接加大大熱網，蒸汽凝結水再返回鍋爐加熱；循環冷卻水進入凝汽器200中，被汽輪機排汽加熱后送出，作為低位熱源進入蒸汽吸收式熱泵300，放熱降溫后再返回凝汽器200，完成循環；大熱網低溫回水返回電廠后，首先進入凝汽器200，被預熱升溫后送出，進入蒸汽吸收式熱泵300被第二次加熱后送出，再進入汽水換熱器400中被第三次加熱，加熱到大熱網供水溫度后送出電廠，大熱網高溫供水被輸送到末端熱力站，首先作為驅動熱源進入熱水吸收式熱泵500，放熱降溫后進入水水換熱器600加熱二次側供熱熱水，降溫后再次進入熱水吸收式熱泵500作為低位熱源，最終放熱降溫到大熱網回水溫度后返回電廠，完成循環。上述技術方案不僅需要改造電廠內部的供熱系統，同時需要改造二次熱網，對于直接空冷機組，還需要增加凝汽器，系統復雜，初投資和運行成本均較高，很難在實際中大規模推行。同時該方案要求機組排汽溫度要高于熱網回水溫度，由于熱網回水溫度的限制，勢必要求機組在運行中背壓維持在較高的水平，影響機組發電量，同時由于空冷島防凍或外界熱用戶較少并不能將全部機組排汽余熱提取利用等原因，在較高的運行背壓下仍有大部分汽機排汽由空冷島冷卻，本身就是一種資源的浪費。
技術實現思路
本技術的目的是提出一種簡單易行的電廠余熱提取與供熱階梯加熱的系統，供熱介質低溫段回收電廠余熱，以解決電廠余熱排放造成的環境污染、資源浪費，同時可進一步滿足逐年增加的供熱面積的需求，增加電廠收益。為實現上述目的，本技術提供了一種電廠余熱提取與供熱階梯加熱的系統，包括鍋爐以及與所述鍋爐相連的汽輪發電機組，還包括通過峰載熱網加熱器用蒸汽管路與所述汽輪發電機組相連的峰載熱網加熱器、以及分別與所述峰載熱網加熱器相連的熱力站換熱器和熱泵，所述汽輪發電機組還通過熱泵驅動蒸汽管路與所述熱泵相連，且所述熱泵還與第一余熱載體相連。優選地，所述第一余熱載體為輔機循環水、或主機排汽、或鍋爐排煙、或鍋爐排污的低品位熱源。更優選地，所述第一余熱載體為氣體或液體。優選地，所述熱泵還可以由煙氣或鍋爐排污提供驅動熱源。優選地，所述熱泵上還設有熱泵驅動蒸汽凝結水管路。基于上述技術方案，本技術的優點是本技術僅需改造電廠內部供熱系統，無需改造二次熱網，對于直接空冷機組，無需增加凝汽器，可直接回收機組乏汽余熱，系統簡單，初投資較少，易于在電廠中大規模推廣；該方案余熱來源廣泛，余熱載體可為機組輔機或主機循環冷卻水、機組排汽、煙氣、鍋爐排污水等以及其它熱量不能充分利用的生產或生活中的排熱熱源；對于回收直接空冷機組乏汽余熱方案，機組無需在高背壓下運行，在不影響運行參數前提下，大規模地回收電廠余熱對外供熱，減少向環境的熱污染和熱排放；采用該方案由于大大提高了電廠的能源利用效率，因此將大大減少熱電廠的碳排放，節能減排效果顯著，如果將余熱利用的節能成果補貼到發電煤耗上，發電標煤耗將大幅下降。附圖說明此處所說明的附圖用來提供對本技術的進一步理解，構成本申請的一部分，本技術的示意性實施例及其說明用于解釋本技術，并不構成對本技術的不當限定。在附圖中圖I為現有技術的結構示意圖；圖2為本技術的結構示意圖；其中(I)鍋爐，(2)汽輪發電機組，(3)峰載熱網加熱器，(4)熱力站換熱器，(5)熱泵，(6)峰載熱網加熱器用蒸汽，(7)峰載熱網加熱器疏水，(8)熱泵驅動蒸汽，(9)熱泵驅動蒸汽凝結水，(10)提取余熱后的第二余熱載體，(11)第一余熱載體，(12)第一熱網供水，(13)第二熱網供水，(14)熱網回水。具體實施方式下面通過附圖和實施例，對本技術的技術方案做進一步的詳細描述。參見圖2，其中示出本技術電廠余熱提取與供熱階梯加熱的系統的優選實施例，包括余熱載質系統、熱網水系統、蒸汽系統、蒸汽凝結水系統組成，其中余熱載質系統由第一余熱載體11以及提取余熱后的第二余熱載體10組成；熱網水系統由熱力站換熱器4、第一熱網供水12 (熱泵出口)、第二熱網供水13 (峰載熱網加熱器出口)、熱網回水14管路組成；蒸汽系統由峰載熱網加熱器3、峰載熱網加熱器用蒸汽6管路、熱泵5、熱泵驅動蒸汽8管路組成本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電廠余熱提取與供熱階梯加熱的系統，包括鍋爐（1）以及與所述鍋爐（1）相連的汽輪發電機組（2），其特征在于：還包括通過峰載熱網加熱器用蒸汽（6）管路與所述汽輪發電機組（2）相連的峰載熱網加熱器（3）、以及分別與所述峰載熱網加熱器（3）相連的熱力站換熱器（4）和熱泵（5），所述汽輪發電機組（2）還通過熱泵驅動蒸汽（8）管路與所述熱泵（5）相連，且所述熱泵（5）還與第一余熱載體（11）相連。

【技術特征摘要】
1.一種電廠余熱提取與供熱階梯加熱的系統，包括鍋爐(I)以及與所述鍋爐(I)相連的汽輪發電機組(2)，其特征在于還包括通過峰載熱網加熱器用蒸汽(6)管路與所述汽輪發電機組(2)相連的峰載熱網加熱器(3)、以及分別與所述峰載熱網加熱器(3)相連的熱力站換熱器(4 )和熱泵(5 )，所述汽輪發電機組(2 )還通過熱泵驅動蒸汽(8 )管路與所述熱泵(5 )相連，且所述熱泵(5 )還與第一余熱載體(11)相連。2.根據權利要求I所述的電廠余熱提取與供熱階梯...

【專利技術屬性】
技術研發人員：喻玫，周予民，王軍，
申請(專利權)人：煙臺龍源電力技術股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：