专利名称：一种电厂余热再利用节能系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及针对热电厂的余热废热进行再利用的节能技术领域，具体地说是一种电厂余热再利用节能系统。
背景技术：
在电厂，发电汽轮机排出来的废蒸汽(俗称乏汽)具有较大的热量，但是品位低， 具有量大品味低的特征，对其再利用存在一定的困难。一般是通过凝汽器，在凝汽器的高真空条件下乏汽凝结为凝结水，凝结水再被送到锅炉中，补充锅炉水，而热量则白白浪费掉。乏汽在冷凝的过程中，需要冷却水作为热交换介质。吸热后的冷却水再通过冷却塔自然冷却，使得冷却水可以被循环利用。所以乏汽的热量最终还是散发到了大气中。一般说来，经过凝汽器的冷却水温度一般在20至30摄氏度，温度较低，但是由于数量巨大，也有部分企业对其中的热能进行回收。采用的办法是通过热泵实现能量的转移， 实现对低温水的加热。常见的热泵是由电机驱动的，热泵是以消耗一部分电能为补偿，使热能从低温热源向高温热源转移的装置，可以将冷却水中的低温热能转换为高温热能，提高能源的有效利用率，一般说来以电机驱动的热泵的能效比在1 :4左右，所以热泵中电机耗能占到转换后可利用能量的25%左右，以电机驱动的热泵使用成本较高。同时，目前采用的一级加热的方式，用户用水端升温幅度有限，一般只能升温到40 至50摄氏，不能满足用户对高温用水的需求。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种电厂余热再利用节能系统，完全利用电厂中冷却塔和乏汽的余热，没有外界电力能源的消耗，提高余热热能的利用率，充分发掘热电厂的余热能量。本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是一种电厂余热再利用节能系统，包括压缩机、汽轮机、蒸发器、冷凝器、汽水换热器和相关管路，所述蒸发器和冷凝器之间通过管道连接形成管道回路，蒸发器端热量来自冷却水，给冷却器端的用户用水加热，且在管道回路上串联连接压缩机和节流阀，所述压缩机和汽轮机相连，汽轮机以热电厂中的乏汽作为动力，汽轮机驱动压缩机工作；所述汽轮机和汽水换热器连接，所述汽水换热器还和冷凝器连接；所述用户用水依次经过热泵的冷凝器端和换热器，形成对用户用水的两级加热通道。进一步地，所述的压缩机为开启式压缩机。本实用新型的有益效果是①充分利用了工业中的乏汽资源，由汽轮机驱动热泵工作，取代传统电机驱动热泵工作的模式，整个过程没有使用电能，乏汽替代了电能，且汽轮机驱动热泵能效比高达 1 4，同时汽轮机在对压缩机做功的过程中，汽轮机的能量最终也以热能的形式用于用户用水的加热，节能显著。同时，该种方式的工作效率提高了一倍以上。[0011]②两级加热，通过第一级加热即可将用户用水的温度提升到40至50摄氏度，同时达到了冷却冷却塔的目的；经过汽轮机做功后乏汽能量虽然降低，但是温度还是较高，可以继续对用户用水管道中的水进行第二级加热，乏汽能量100%的被利用，最终可以向用户提供70至80摄氏度的温水。本系统充分利用了热电厂中的冷却水和乏汽资源，用于对用户用水的加热，整个过程无需消耗外界电力，节能效果明显。
图1为本实用新型的原理示意图；图中箭头表示乏汽或水流方向；图中1汽水换热器，21压缩机，22汽轮机，23蒸发器，24冷凝器，25节流阀。
具体实施方式
如图1所示，一种电厂余热再利用节能系统，涉及热电厂里的蒸汽锅炉、发电用汽轮机组、凝汽器、冷却塔和相关管道，蒸汽锅炉中的蒸汽驱动汽轮机组工作，汽轮机组排出的乏汽经过凝汽器与冷却水换热后形成冷凝水，冷凝水补充到蒸汽锅炉中，冷却水升温后输送至冷却塔降温，这是热电厂现有的结构形式。改进后的系统增加了热泵和汽水换热器1，且热泵里的动力装置是汽轮机，而不是电机，这有别于传统的一电机为动力的热泵设备。热泵是由压缩机21、汽轮机22、蒸发器23、冷凝器对和相关管路组成的，特点在于驱动装置为汽轮机，该汽轮机应该适应乏汽品味较低的特性要求。蒸发器23和冷凝器M 之间通过管道形成管道回路，且在管道回路上串联连接压缩机21和节流阀25，压缩机和汽轮机相连，汽轮机为驱动器，在压缩机的作用下，热泵在蒸发器端吸收冷却水的热量，然后转移到冷凝器端后再传递给用户用水，实现对用户用水的第一级加热。汽轮机的进气口连接发电汽轮机组的乏汽出口，汽轮机的出气口经换热器后与蒸汽锅炉连接。汽水换热器1中的气路管与汽轮机的出气口连接，水路管与用户用水管道连接，实现汽水热量的交换，实现乏汽驱动汽轮机工作并再次对用户用水进行第二级加热的目的。在第二级加热的过程中，乏汽中的热量再次被利用，最大程度的利用了乏汽资源中的能量°上述乏汽可以任何压力值，最佳的数值在IMPa以上，同时乏汽资源可以为一切形式的工业废蒸汽。工作过程是这样的，首先20多度的冷却水进入热泵的蒸发器端，与蒸发器内的介质进行热量交换，然后在压缩机的作用下，介质被搬运到冷凝器端，同时冷凝器端的热交换管的温度在50摄氏度以上，可以将用户回水加热到50至55度的水平，实现第一级加热；压缩机是在汽轮机的驱动下工作的，而汽轮机的动力来自于发电汽轮机组的乏汽，在乏汽压力保持在IMI^a左右，经过做功后，乏汽的压力降低为0. 2MPa，温度170摄氏度左右；然后通过换热器可以将用户回水加热到70至80摄氏度，以供用户使用，同时乏汽能量100%的被利用。作为本实施例的一种变形，根据用户的使用要求，可以通过支路将经过热泵的用户用水直接导出使用，所以经过第一级加热的用户用水即可被使用。 上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本实用新型的各种变形和改进，均应扩如本实用新型权利要求书所确定的保护范围内。
权利要求1.一种电厂余热再利用节能系统，其特征是，包括压缩机、汽轮机、蒸发器、冷凝器、汽水换热器和相关管路，所述蒸发器和冷凝器之间通过管道连接形成管道回路，所述蒸发器端热量来自冷却水，给冷却器端的用户用水加热，且在管道回路上串联连接压缩机和节流阀，所述压缩机和汽轮机相连，汽轮机以乏汽作为动力，所述汽轮机驱动压缩机工作；所述汽轮机和汽水换热器连接，所述汽水换热器还和冷凝器连接；所述用户用水依次经过热泵的冷凝器端和换热器，形成对用户用水的两级加热通道。
2.根据权利要求1所述的一种电厂余热再利用节能系统，其特征是，所述的压缩机为开启式压缩机。
专利摘要一种电厂余热再利用节能系统，属于节能技术领域。它包括压缩机、汽轮机、蒸发器、冷凝器、汽水换热器和相关管路，蒸发器和冷凝器之间通过管道连接形成管道回路，且在管道回路上串联连接压缩机和节流阀，所述压缩机和汽轮机相连；汽轮机和汽水换热器连接，汽水换热器还和冷凝器连接。本实用新型充分利用了工业中的乏汽资源，整个过程没有使用电能，节能显著。两级加热，乏汽能量100％的被利用，最终可以向用户提供70至80摄氏度的温水。
文档编号F01K11/02GK201963363SQ201120057598
公开日2011年9月7日 申请日期2011年3月7日 优先权日2011年3月7日
发明者王小民, 王振, 范廷华, 马立强 申请人:山东四方嘉会商贸有限公司