一种回收凝汽器余热用于热网补水的热泵系统及方法
【专利摘要】本发明涉及一种回收凝汽器余热用于热网补水的热泵系统及方法。目前国内电厂中吸收式热泵热网补水环节的节能改造还未被充分重视。本发明包括凝汽器单元，其特点是：还包括冷却塔、吸收式热泵单元和#1温度测量计，凝汽器单元的冷却水出口通过冷却塔供水管道与冷却塔的冷却水进口连接，冷却塔的冷却水出口通过冷却塔回水管道与凝汽器单元的冷却水进口连接，凝汽器单元的热泵余热水出口通过热泵余热水供水管道与吸收式热泵单元的余热水进口连接，热网回水管道与吸收式热泵单元的热网水进口连接，热网回水管道上安装有#1温度测量计，吸收式热泵单元的热网水出口与热网供水管道连接。本发明的能源利用效率高，经济效益好。
【专利说明】
一种回收凝汽器余热用于热网补水的热泵系统及方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种回收凝汽器余热用于热网补水的热栗系统及方法，是一种能够充分利用凝汽器余热进行供暖的系统，属于余热利用技术领域。【背景技术】
[0002]凝汽器汽轮机是国内火力发电厂主要的机型，随着国家节能减排政策的推进和实施，我国广大的供暖地区纷纷关停了小型燃煤供暖锅炉，并实施集中供热改造。将发电量较小的凝汽器汽轮机改造成热电联产机组是一种可行且经济的方案，我国有部分电厂已经进行了改造，效果良好。吸收式热栗是一种能够利用高温热源和低温余热，制备中等温度热水的设备。吸收式热栗运用在热电联产的电厂中，利用抽汽驱动，吸收凝汽器冷却水的余热， 制备70-100 °C范围内的热水供暖。
[0003]热网管路由于管线老化、排污放水、人为因素等等，需要经常进行补水，对于大型集中式供系统而言，补水量可达每小时上千吨，这些补水往往只有几摄氏度，直接进入热网会降低热网回水的温度。热网回水温度偏离吸收式热栗设计值会造成机组制热量变化，回水温度过低则机组制热量增大但出水温度偏低，回水温度过高则机组制热量减小但出水温度偏高，同时驱动蒸汽耗量也有变化，因此存在一个使得热网回水热量和温度能够有效满足需求，最大化系统经济效益的数值范围。
[0004]目前国内有相当一部分电厂建设了吸收式热栗项目，如【公开日】为2014年01月29 日，公开号为CN103542445A的中国专利中，公开了一种米用吸收热栗回收火电厂循环水废热系统，又如【公开日】为2012年12月12日，公开号为CN102817652A的中国专利中，公开了一种吸收式热栗提高发电厂燃煤效率方法。在实际的运行过程中，许多电厂仍然使用地表水直接进行补水，吸收式热栗热网补水环节的节能改造还未被充分重视。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种充分利用凝汽器余热，保证热网补水温度处于合理范围，提升系统经济效益的回收凝汽器余热用于热网补水的热栗系统及方法。本发明能够利用凝汽器冷却水制备热网补水，并且可以在凝汽器冷却水和地表水两个供水管路系统间进行切换。本发明第一充分利用了凝汽器的余热，提高了热网补水的温度;第二装备了智能控制阀，可以根据实时运算数据切换两套供水系统，自动化程度高，能实现系统效益最大化;第三装备了变频补水栗，根据热网系统情况实时变动功率，保证系统节能运行。本发明的热网补水系统能源利用效率高，经济效益好，能够很好地满足热网对不同温度补水的需求。
[0006]本发明解决上述问题所采用的技术方案是:该回收凝汽器余热用于热网补水的热栗系统包括凝汽器单元，其结构特点在于:还包括冷却塔供水管道、冷却塔、冷却塔回水管道、热栗余热水供水管道、吸收式热栗单元、热栗余热水回水管道、热网回水管道、#1温度测量计和热网供水管道，所述凝汽器单元的冷却水出口通过冷却塔供水管道与冷却塔的冷却水进口连接，所述冷却塔的冷却水出口通过冷却塔回水管道与凝汽器单元的冷却水进口连接，所述凝汽器单元的热栗余热水出口通过热栗余热水供水管道与吸收式热栗单元的余热水进口连接，所述吸收式热栗单元的余热水出口通过热栗余热水回水管道与凝汽器单元的热栗余热水进口连接，所述热网回水管道与吸收式热栗单元的热网水进口连接，所述热网回水管道上安装有#1温度测量计，所述吸收式热栗单元的热网水出口与热网供水管道连接。
[0007]作为优选，本发明还包括余热补水管道、#2温度测量计、电控阀、补水进水总管、化学补水进水管、化学补水澄清池、#1热网补水出水管、化学补水出水管、热网澄清池进水管、 热网澄清池、#2热网补水出水管和热网补水栗，所述凝汽器单元的补水出口通过余热补水管道与电控阀的进口连接，所述余热补水管道上安装有#2温度测量计，所述电控阀的出口与补水进水总管连接，所述补水进水总管分别与化学补水进水管和热网澄清池进水管连接，所述化学补水进水管与化学补水澄清池的进水口连接，所述化学补水澄清池的出口分别与# 1热网补水出水管和化学补水出水管连接，所述热网澄清池进水管与热网澄清池的进口连接，所述热网澄清池的出口与#2热网补水出水管连接，所述#1热网补水出水管和#2热网补水出水管均连接于热网补水栗的进口，所述热网补水栗的出口连接于热网回水管道。
[0008]作为优选，本发明还包括地表水进水管、#3温度测量计和受控电动阀，所述地表水进水管与受控电动阀的进口连接，所述地表水进水管上安装有#3温度测量计，所述受控电动阀的出口与补水进水总管连接。
[0009]作为优选，本发明所述热网补水栗为变频栗。
[0010]作为优选，本发明所述电控阀为智能电控阀。
[0011]—种回收凝汽器余热用于热网补水的方法，其特征在于:使用所述的热栗系统，所述方法的步骤如下:(1)采用地表水管路和凝汽器冷却水管路两套系统进行补水，通过电控阀和受控电动阀进行联锁启闭动作，使用其中的一套补水管路进行补水作业；(2)通过实时采集#1温度测量计、#2温度测量计和#3温度测量计的数据，并经过电控阀进行数据数据处理，结合供水温度、总制热量和驱动蒸汽耗量因素，推荐一个最优值，确定电控阀和受控电动阀的开启或闭合动作；(3)当使用凝汽器冷却水作为补水来源时，开启电控阀，受控电动阀因联锁动作进行关闭作业，此时仅使用凝汽器冷却水作为补水；当使用地表水作为补水来源时，关闭电控阀， 受控电动阀因联锁动作进行开启作业，此时仅使用地表水作为补水。
[0012]作为优选，本发明所述方法包括以下通道:凝汽器冷却水从凝汽器单元中流出，进入冷却塔，随后返回凝汽器单元形成凝汽器冷却水冷却塔循环通道;凝汽器冷却水从凝汽器单元中流出，进入吸收式热栗单元，随后返回凝汽器单元形成凝汽器冷却水热栗余热利用通道;凝汽器冷却水从凝汽器单元中流出，分别进入化学补水澄清池和热网澄清池，随后进入热网回水管道形成凝汽器冷却水补水通道;热网回水进入吸收式热栗单元，随后排出形成热网供回水加热通道;地表水通过受控电动阀流入补水进水总管形成地表水补水通道。
[0013]作为优选，本发明所述#1温度测量计、#2温度测量计和#3温度测量计不仅能测温， 还能将温度数据发送给数据处理单元进行处理。
[0014]作为优选，本发明所述电控阀能够接收#1温度测量计、#2温度测量计和#3温度测量计发出的温度信号，并进行有效的运算，给出相应的阀门连锁启停控制信号。
[0015]作为优选，本发明所述受控电动阀能够受阀门连锁启停控制信号控制，进行相应的连锁操作。
[0016]本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果:(1)分利用了凝汽器的余热，提高了热网补水的温度；(2)装备了智能控制阀，可以根据实时运算数据切换两套供水系统，自动化程度高，能实现系统效益最大化；(3)装备了变频补水栗，根据热网系统情况实时变动功率，保证系统节能运行;(4)结构设计合理，构思独特，运行平稳，可靠性好。【附图说明】
[0017]图1是本发明实施例中回收凝汽器余热用于热网补水的热栗系统的结构示意图。
[0018]图中:1、凝汽器单元;2、冷却塔供水管道;3、冷却塔;4、冷却塔回水管道;5、热栗余热水供水管道;6、吸收式热栗单元;7、热栗余热水回水管道;8、热网回水管道;9、#1温度测量计；10、热网供水管道；11、余热补水管道；12、#2温度测量计；13、电控阀；14、补水进水总管；15、化学补水进水管；16、化学补水澄清池；17、#1热网补水出水管；18、化学补水出水管； 19、热网澄清池进水管;20、热网澄清池;21、#2热网补水出水管;22、热网补水栗;23、地表水进水管;24、#3温度测量计;25、受控电动阀。【具体实施方式】
[0019]下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
[0020]实施例。
[0021]参见图1，本实施例中的回收凝汽器余热用于热网补水的热栗系统包括凝汽器单元1、冷却塔供水管道2、冷却塔3、冷却塔回水管道4、热栗余热水供水管道5、吸收式热栗单元6、热栗余热水回水管道7、热网回水管道8、#1温度测量计9、热网供水管道10、余热补水管道11、#2温度测量计12、电控阀13、补水进水总管14、化学补水进水管15、化学补水澄清池 16、#1热网补水出水管17、化学补水出水管18、热网澄清池进水管19、热网澄清池20、#2热网补水出水管21、热网补水栗22、地表水进水管23、#3温度测量计24和受控电动阀25。
[0022]本实施例中的凝汽器单元1的冷却水出口通过冷却塔供水管道2与冷却塔3的冷却水进口连接，冷却塔3的冷却水出口通过冷却塔回水管道4与凝汽器单元1的冷却水进口连接，凝汽器单元1的热栗余热水出口通过热栗余热水供水管道5与吸收式热栗单元6的余热水进口连接，吸收式热栗单元6的余热水出口通过热栗余热水回水管道7与凝汽器单元1的热栗余热水进口连接。
[0023]本实施例中的热网回水管道8与吸收式热栗单元6的热网水进口连接，热网回水管道8上安装有#1温度测量计9,吸收式热栗单元6的热网水出口与热网供水管道10连接。
[0024]本实施例中的凝汽器单元1的补水出口通过余热补水管道11与电控阀13的进口连接，余热补水管道11上安装有#2温度测量计12,电控阀13的出口与补水进水总管14连接，补水进水总管14分别与化学补水进水管15和热网澄清池进水管19连接，化学补水进水管15与化学补水澄清池16的进水口连接，化学补水澄清池16的出口分别与#1热网补水出水管17和化学补水出水管18连接，热网澄清池进水管19与热网澄清池20的进口连接，热网澄清池20 的出口与#2热网补水出水管21连接，#1热网补水出水管17和#2热网补水出水管21均连接于热网补水栗22的进口，热网补水栗22的出口连接于热网回水管道8。
[0025]本实施例中的地表水进水管23与受控电动阀25的进口连接，地表水进水管23上安装有#3温度测量计24,受控电动阀25的出口与补水进水总管14连接。
[0026]本实施例中的热网补水栗22通常为变频栗，电控阀13通常为智能电控阀。
[0027]本实施例中的回收凝汽器余热用于热网补水的方法使用上述的热栗系统，方法的步骤如下。
[0028](1)采用地表水管路和凝汽器冷却水管路两套系统进行补水，通过电控阀13和受控电动阀25进行联锁启闭动作，使用其中的一套补水管路进行补水作业。[〇〇29](2)通过实时采集#1温度测量计9、#2温度测量计12和#3温度测量计24的数据，并经过电控阀13进行数据数据处理，结合供水温度、总制热量和驱动蒸汽耗量等因素，推荐一个最优值，确定电控阀13和受控电动阀25的开启或闭合动作。
[0030](3)当使用凝汽器冷却水作为补水来源时，开启电控阀13,受控电动阀25因联锁动作进行关闭作业，此时仅使用凝汽器冷却水作为补水；当使用地表水作为补水来源时，关闭电控阀13,受控电动阀25因联锁动作进行开启作业，此时仅使用地表水作为补水。
[0031]本实施例中的回收凝汽器余热用于热网补水的方法包括以下通道:凝汽器冷却水从凝汽器单元1中流出，进入冷却塔3,随后返回凝汽器单元1形成凝汽器冷却水冷却塔循环通道;凝汽器冷却水从凝汽器单元1中流出，进入吸收式热栗单元6,随后返回凝汽器单元1 形成凝汽器冷却水热栗余热利用通道;凝汽器冷却水从凝汽器单元1中流出，分别进入化学补水澄清池16和热网澄清池20,随后进入热网回水管道8形成凝汽器冷却水补水通道;热网回水进入吸收式热栗单元6,随后排出形成热网供回水加热通道;地表水通过受控电动阀25 流入补水进水总管14形成地表水补水通道。[〇〇32] 本实施例中的#1温度测量计9、#2温度测量计12和#3温度测量计24不仅能测温，还能将温度数据发送给数据处理单元进行处理。电控阀13能够接收#1温度测量计9、#2温度测量计12和#3温度测量计24发出的温度信号，并进行有效的运算，给出相应的阀门连锁启停控制信号。受控电动阀25能够受阀门连锁启停控制信号控制，进行相应的连锁操作。[〇〇33]此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种回收凝汽器余热用于热网补水的热栗系统，包括凝汽器单元，其特征在于:还包 括冷却塔供水管道、冷却塔、冷却塔回水管道、热栗余热水供水管道、吸收式热栗单元、热栗 余热水回水管道、热网回水管道、#1温度测量计和热网供水管道，所述凝汽器单元的冷却水 出口通过冷却塔供水管道与冷却塔的冷却水进口连接，所述冷却塔的冷却水出口通过冷却 塔回水管道与凝汽器单元的冷却水进口连接，所述凝汽器单元的热栗余热水出口通过热栗 余热水供水管道与吸收式热栗单元的余热水进口连接，所述吸收式热栗单元的余热水出口 通过热栗余热水回水管道与凝汽器单元的热栗余热水进口连接，所述热网回水管道与吸收 式热栗单元的热网水进口连接，所述热网回水管道上安装有#1温度测量计，所述吸收式热 栗单元的热网水出口与热网供水管道连接。2.根据权利要求1所述的回收凝汽器余热用于热网补水的热栗系统，其特征在于:还包 括余热补水管道、#2温度测量计、电控阀、补水进水总管、化学补水进水管、化学补水澄清 池、#1热网补水出水管、化学补水出水管、热网澄清池进水管、热网澄清池、#2热网补水出水 管和热网补水栗，所述凝汽器单元的补水出口通过余热补水管道与电控阀的进口连接，所 述余热补水管道上安装有#2温度测量计，所述电控阀的出口与补水进水总管连接，所述补 水进水总管分别与化学补水进水管和热网澄清池进水管连接，所述化学补水进水管与化学 补水澄清池的进水口连接，所述化学补水澄清池的出口分别与#1热网补水出水管和化学补 水出水管连接，所述热网澄清池进水管与热网澄清池的进口连接，所述热网澄清池的出口 与#2热网补水出水管连接，所述#1热网补水出水管和#2热网补水出水管均连接于热网补水 栗的进口，所述热网补水栗的出口连接于热网回水管道。3.根据权利要求2所述的回收凝汽器余热用于热网补水的热栗系统，其特征在于:还包 括地表水进水管、#3温度测量计和受控电动阀，所述地表水进水管与受控电动阀的进口连 接，所述地表水进水管上安装有#3温度测量计，所述受控电动阀的出口与补水进水总管连 接。4.根据权利要求2所述的回收凝汽器余热用于热网补水的热栗系统，其特征在于:所述 热网补水栗为变频栗。5.根据权利要求2所述的回收凝汽器余热用于热网补水的热栗系统，其特征在于:所述 电控阀为智能电控阀。6.—种回收凝汽器余热用于热网补水的方法，其特征在于:使用如权利要求1?5任一 权利要求所述的热栗系统，所述方法的步骤如下:(1)采用地表水管路和凝汽器冷却水管路两套系统进行补水，通过电控阀和受控电动 阀进行联锁启闭动作，使用其中的一套补水管路进行补水作业；(2)通过实时采集#1温度测量计、#2温度测量计和#3温度测量计的数据，并经过电控阀 进行数据数据处理，结合供水温度、总制热量和驱动蒸汽耗量因素，推荐一个最优值，确定 电控阀和受控电动阀的开启或闭合动作；(3)当使用凝汽器冷却水作为补水来源时，开启电控阀，受控电动阀因联锁动作进行关 闭作业，此时仅使用凝汽器冷却水作为补水；当使用地表水作为补水来源时，关闭电控阀， 受控电动阀因联锁动作进行开启作业，此时仅使用地表水作为补水。7.根据权利要求6所述的回收凝汽器余热用于热网补水的方法，其特征在于:所述方法 包括以下通道:凝汽器冷却水从凝汽器单元中流出，进入冷却塔，随后返回凝汽器单元形成凝汽器冷却水冷却塔循环通道;凝汽器冷却水从凝汽器单元中流出，进入吸收式热栗单元， 随后返回凝汽器单元形成凝汽器冷却水热栗余热利用通道;凝汽器冷却水从凝汽器单元中 流出，分别进入化学补水澄清池和热网澄清池，随后进入热网回水管道形成凝汽器冷却水 补水通道;热网回水进入吸收式热栗单元，随后排出形成热网供回水加热通道;地表水通过 受控电动阀流入补水进水总管形成地表水补水通道。8.根据权利要求6所述的回收凝汽器余热用于热网补水的方法，其特征在于:所述#1温 度测量计、#2温度测量计和#3温度测量计不仅能测温，还能将温度数据发送给数据处理单 元进行处理。9.根据权利要求6所述的回收凝汽器余热用于热网补水的方法，其特征在于:所述电控 阀能够接收#1温度测量计、#2温度测量计和#3温度测量计发出的温度信号，并进行有效的 运算，给出相应的阀门连锁启停控制信号。10.根据权利要求6所述的回收凝汽器余热用于热网补水的方法，其特征在于:所述受 控电动阀能够受阀门连锁启停控制信号控制，进行相应的连锁操作。
【文档编号】F28C1/00GK105972676SQ201610491648
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月29日
【发明人】周崇波, 陈飞飞, 罗城鑫
【申请人】杭州华电双冠能源科技有限公司