一种全年运行的蒸汽能量梯级利用耦合系统的制作方法

本实用新型涉及背压机及供热技术领域，具体而言，本实用新型特别涉及一种全年运行的蒸汽能量梯级利用耦合系统。

背景技术：

我国能源利用效率偏低，严重制约了我国的经济发展和社会进步。面对国家节能减排的重大战略需求，开发能源高效利用和低排放的新技术势在必行。在热电联供机组中，为了提高能源利用率，实现能量的梯级利用，一般采用主汽轮机抽汽供热。但是，随着主汽轮机运行的参数越来越高，主汽轮机供热抽汽的温度往往高于供热系统的需求，直接对热网供水进行加热将造成能量的极大浪费。

目前，已有研究者提出采用背压汽轮机回收供热抽汽的高品质能量，背压汽轮机排汽驱动吸收式热泵回收电厂余热，加热热网水，实现能量梯级利用。然而，该系统的问题在于，投资的整套系统，包括背压汽轮机和吸收式热泵，仅采暖季能使用，全年运行小时数偏低，极大的影响了系统的经济效益，没有充分发挥其本身所具有的潜能。

技术实现要素：

为了解决上述问题，提高供热系统的运行小时数，实现蒸汽的梯级利用，降低机组煤耗和厂用电率，提升机组经济性，本实用新型提供了一种全年运行的蒸汽能量梯级利用耦合系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种全年运行的蒸汽能量梯级利用耦合系统，包括背压汽轮机1，其进汽口与主汽轮机中低压连通管的供热抽汽管道连接；吸收式热泵3，其驱动蒸汽入口与背压汽轮机1的排汽口连接，吸收式热泵3的热源入口连接低品位热源4，回收低品位热源4中的热能，吸收式热泵3的疏水口连接热力系统；第一循环水三通阀7，有两路入口，一路出口，第一循环水三通阀7的两路入口分别与低压加热器10的循环水出口和热网回水口连接，第一循环水三通阀7的出口与吸收式热泵3加热侧的入口连接；第二循环水三通阀8，有一路入口，两路出口，第二循环水三通阀8的入口与吸收式热泵3加热侧的出口连接，第二循环水三通阀8的两个出口分别与低压加热器10的循环水入口和热网供水口连接；低压加热器10入口和出口分别与凝结水管道的上下游连接，用于加热凝结水；所述低压加热器10与电厂主机低加11并联，低压加热器10的入口和出口分别通过第一凝结水三通阀12和第二凝结水三通阀13连接电厂主机低加11的入口和出口；通过调节第一凝结水三通阀12和第二凝结水三通阀13，调整低压加热器10和电厂主机低加11中的凝结水流量；背压汽轮机1的排汽驱动吸收式热泵3，回收低品位热源4中的热量，采暖季时，吸收式热泵3用于加热热网回水，非采暖季时，通过第一循环水三通阀7和第二循环水三通阀8的调整和切换，吸收式热泵3用于加热低压加热器10的循环水，循环水则进一步加热电厂凝结水，从而实现背压汽轮机的全年运行以及蒸汽的梯级利用，降低煤耗和厂用电率，提升机组经济性。

所述电厂主机低加11为电厂五号低加、六号低加、七号低加或八号低加。

所述背压汽轮机1通过联轴器带动能量转换装置2运行，对外输出能量。

所述能量转换装置2为同步发电机、异步发电机、泵、风机或压缩机。

为了满足吸收式热泵3的驱动蒸汽参数需求，在背压汽轮机1和吸收式热泵3之间安装减温减压器5，便于对蒸汽参数进行调节。

所述第一循环水三通阀7的两路入口分别设置有热网循环水泵6和低压加热器循环水泵9。

所述低品位热源4为汽轮机乏汽、循环冷却水或者锅炉烟气。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

有效提高了背压汽轮机的运行小时数，实现背压汽轮机的全年运行以及供热蒸汽的梯级利用，降低煤耗和厂用电率，提升机组经济性。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图中，1为背压汽轮机，2为能量转换装置，3吸收式热泵，4为低品位热源，5为减温减压器，6为热网循环水泵，7为第一循环水三通阀，8为第二循环水三通阀，9为低压加热器循环水泵，10为低压加热器，11为六号低加，12为第一凝结水三通阀，13为第二凝结水三通阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本实用新型的实施方式。

如图1所示，本实施例一种全年运行的蒸汽能量梯级利用耦合系统。火电机组中低压连通管的抽汽，进入背压汽轮机1，回收高品位的能量，通过联轴器带动发电机发电，所发电能直接并入电厂厂用电系统。背压汽轮机1的排汽，经减温减压器5调节后至满足吸收式热泵3的驱动蒸汽参数需求，进入吸收式热泵3，驱动吸收式热泵3回收低品位热源4的热量，对外供热。采暖季时，吸收式热泵3对外所供热量，用于加热热网回水，非采暖季时，通过第一循环水三通阀7和第二循环水三通阀8的调整和切换，吸收式热泵3所供热量用于加热低压加热器10的循环水，循环水则进一步在低压加热器10中加热电厂凝结水，将热量传递给凝结水后，又循环至吸收式热泵3中重新吸热。低压加热器10与电厂六号低加并联，通过第一凝结水三通阀12的调节，使得部分或全部凝结水进入低压加热器10，剩余的部分进入六号低加，凝结水通过低压加热器10和六号低加的加热后，通过第二凝结水三通阀13汇合后，进入接下来的热力系统。该系统实现了背压汽轮机的全年运行以及供热蒸汽的梯级利用，通过回收高品位和低品位的能量，降低了煤耗和厂用电率，提升机组经济性。

本实用新型的工作原理如下：供热蒸汽参数较高，经背压汽轮机回收高品位能量后，进一步驱动吸收式热泵，回收低品位热量，对外供热。通过背压汽轮机回收的高品位能量用于驱动厂内设备，降低厂用电。采暖季，吸收式热泵所供热量用于加热热网水，满足居民采暖需求。非采暖季，没有供热需求，但为了进一步挖掘系统潜力，提升机组经济性，通过循环水三通阀的调整和切换，使得吸收式泵所供热量用于加热低压加热器的循环水，低压加热器与电厂六号低加并联，部分凝结水进入低压加热器，被循环水加热后，又汇入原有凝结水系统。实现了背压汽轮机的全年运行以及供热蒸汽的梯级利用，通过回收高品位和低品位的能量，降低了煤耗和厂用电率，提升机组经济性。