热量回收系统和供电系统

技术领域

本发明涉及供电设备技术领域，特别涉及一种热量回收系统和供电系统。

背景技术

利用吸收式热泵技术从循环水中提取热量进行供热是火力发电厂节能降耗的一项重要手段。发电机组包括依次连接的汽轮机、凝汽器、吸收式热泵及锅炉，凝汽器将汽轮机排出的蒸汽进行冷凝成余热水，随后余热水进入吸收式热泵运行利用，以对锅炉内的锅炉给水加热，进而减少锅炉加热锅炉给水的热量，提高发电机组的综合效率。但该节能方式会收到供热初寒期、严寒期和末寒期气温变化、汽轮机负荷等因素影响，造成进入热泵的余热水温度变化较大，从而影响吸收式热泵的热效率。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种热量回收系统和供电系统，旨在调整进入吸收式热泵的余热水的水温，以提高吸收式热泵的热效率。

为实现上述目的，本发明提出的一种热量回收系统，所述热量回收系统包括：

第一凝汽器，所述第一凝汽器具有间隔设置的第一出水口和第一回水口，所述第一凝汽器设有自所述第一出水口延伸的第一管路和连通所述第一管路的第二管路，所述第二管路的长度大于所述第一管路的长度；

第一冷却塔，所述第一冷却塔的一端分别与所述第一管路远离所述第一出水口的一端和所述第二管路远离所述第一管路的一端连通；所述第一冷却塔的另一端与所述第一回水口连通；

吸收式热泵，所述吸收式热泵的两端分别与所述第一管路和所述第一冷却塔连通；

第一控制阀，设于所述第一管路，所述第一控制阀位于所述吸收式热泵和所述第一冷却塔之间；及

第二控制阀，设于所述第二管路。

在一实施例中，所述热量回收系统还包括第二凝汽器，所述第二凝汽器具有间隔设置的第二出水口和第二回水口，所述第二凝汽器设有自所述第二出水口延伸的第三管路，所述第三管路与所述第二管路连通，所述第一冷却塔与所述第二回水口连通。

在一实施例中，所述热量回收系统还包括连接于所述第二管路的第二冷却塔，并邻近所述第一冷却塔设置。

在一实施例中，所述热量回收系统还包括所述第一冷却塔和所述第二冷却塔之间的联络沟，所述联络沟用于连通所述第一冷却塔和所述第二冷却塔，以使第一冷却塔的水位与所述第二冷却塔的水位持平。

在一实施例中，所述热量回收系统还包括设于所述联络沟的水位传感器，所述水位传感器用于检测所述联络沟内的水位。

在一实施例中，所述热量回收系统还包括连接于所述第一管路的第四管路和设于所述第四管路的第三控制阀，所述第四管路远离所述第一管路的一端与所述吸收式热泵连通。

在一实施例中，所述第一冷却塔包括第一本体和与所述第一本体连接的第一循环泵，所述第一循环泵远离所述第一本体的一端与所述第一回水口连通，所述第一本体与所述第一管路远离所述第一出水口的一端连通。

在一实施例中，所述热量回收系统还包括设于所述吸收式热泵的外壁的第一温度传感器和主控器，所述第一温度传感器与所述主控器电连接，所述第一温度传感器用于检测环境温度，以使所述主控器根据环境温度控制所述第一控制阀或所述第二控制阀的开闭。

在一实施例中，所述热量回收系统还包括设于第一出水口处的第二温度传感器，所述第二温度传感器与所述主控器电连接，所述第二温度传感器用于检测第一凝汽器的出水温度，以使所述主控器根据第一凝汽器的出水温度控制所述第一控制阀或所述第二控制阀的开闭。

本发明还提出一种供电系统，所述供电系统包括汽轮机、锅炉及所述热量回收系统，所述汽轮机与所述热量回收系统的所述第一凝汽器连接，所述第一凝汽器用于冷凝所述汽轮机排放的废蒸汽；部分所述吸收式热泵穿设于所述锅炉，以使所述吸收式热泵内的余热水与所述锅炉内的锅炉水换热。

本发明技术方案的热量回收系统包括第一凝汽器、第一冷却塔、吸收式热泵、第一控制阀及第二控制阀，第一凝汽器具有间隔设置的第一出水口和第一回水口，第一凝汽器设有自第一出水口延伸的第一管路和连通第一管路的第二管路，第二管路的长度大于第一管路的长度；第一冷却塔的一端分别与第一管路和第二管路连通；第一冷却塔的另一端与第一回水口连通；吸收式热泵的两端分别与第一管路和第一冷却塔连通；第一控制阀设于第一管路，第二控制阀设于所述第二管路；如此设置，通过控制第一管路的第一控制阀和第二管路的第二控制阀的开闭，以控制余热水进入第一冷却塔的降温流路和控制余热水的水量，使得从第一凝汽器出去的余热水能得到有效的温度调节，进而更适应不同供暖期的吸收式热泵的应用，从而提升吸收式热泵的热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明热量回收系统处于供暖初期的结构示意图；

图2为本发明热量回收系统处于供暖中期的结构示意图；

图3为本发明热量回收系统处于供暖后期的结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种热量回收系统。

在本发明实施例中，参照图1至图3，该热量回收系统包括第一凝汽器10、第一冷却塔20、吸收式热泵30、第一控制阀40及第二控制阀50，所述第一凝汽器10具有间隔设置的第一出水口10a和第一回水口10b，所述第一凝汽器10设有自所述第一出水口10a延伸的第一管路11和连通所述第一管路11的第二管路12，所述第二管路12的长度大于所述第一管路11的长度；所述第一冷却塔20的一端与所述第一管路11远离所述第一出水口10a的一端连通，所述第一冷却塔20的一端与所述第二管路12远离所述第一管路11的一端连通；所述第一冷却塔20的另一端与所述第一回水口10b连通；所述吸收式热泵30的两端分别与所述第一管路11和所述第一冷却塔20连通；第一控制阀40设于所述第一管路11，所述第一控制阀40位于所述吸收式热泵30和所述第一冷却塔20之间；第二控制阀50设于所述第二管路12。

在本实施例中，通过第一凝汽器10将汽轮机的排汽冷凝成余热水供锅炉重新使用外，还能在汽轮机排汽处建立真空和维持真空。第一凝汽器的作用：利用水或空气作为冷却工质，直接或间接同蒸汽接触，将蒸汽凝结成水，在汽轮机排汽口建立和保持一定的真空，使进入汽轮机的蒸汽膨胀到尽可能低的冷端压力，增加汽轮机中的理想热降，提高循环热效率。汽器的结构由壳体、水室、管板、冷却管、中间管板、挡汽板和聚集器等组成的全焊接结构。壳体和水室焊成一个整体，壳体为钢板焊接结构。且第一凝汽器10在冷却管的进水口和出水口分别设置凝结水泵，参考图1至图3中的第一凝汽器10的结构。

热量回收系统具有供暖初期、供暖中期及供暖后期，其中供暖初期、供暖中期及供暖后期是根据环境温度进行区别，即供暖初期的环境温度高于0℃，供暖中期的环境温度低于0℃，供暖后期的环境温度低于-8℃；

当处于供暖初期，吸收式热泵30需要温度较低的余热水；第一管路11的第一控制阀40打开，第二管路12的第二控制阀50关闭，余热水从第一凝汽器10的第一出水口10a进入第一管路11，余热水在第一管路11分别成两部分，一部分进入吸收式热泵30，另一部分进入第一冷却塔20；鉴于第一管路11的长度较短，使得进入第一冷却塔20的余热水较多，第一冷却塔20将大量的余热水冷却降温，并将其再次进入第一凝汽器10内，此时第一控制阀40也关闭，使得降温后的余热水再次进入吸收式热泵30，进而使得较多的降温后的余热水与未冷却的余热水混合形成温度较低的余热水，从而更适应供暖初期的吸收式热泵30的供暖温度；

当处于供暖中期，吸收式热泵30需要温度适宜的余热水；第一管路11的第一控制阀40关闭，第二管路12的第二控制打开，余热水从第一凝汽器10的第一出水口10a流经部分第一管路11后，再分别进入第二管路12和吸收式热泵30；鉴于第二管路12的长度较长，在同样的水流速度情况下，同时间进入第一冷却塔20的余热水较少，且余热水在长度较长的第二管路12流通时也会适当地散发热量，第一冷却塔20将中量的余热水冷却降温，并将其再次进入第一凝汽器10内，此时第二控制阀50也关闭，使得降温后的余热水再次进入吸收式热泵30，进而使得中量的降温后的余热水与未冷却的余热水混合形成温度适宜的余热水，从而适应供暖中期的吸收式热泵30的供暖温度；

当处于供暖后期，吸收式热泵30需要温度较高的余热水；第一管路11的第一控制阀40和第二管路12的第二控制阀50均关闭，余热水从第一凝汽器10的第一出水口10a流经部分第一管路11后，就全部进入吸收式热泵30中，余热水不经过第一冷却塔20冷却降温，且第一出水口10a与吸收式热泵30之间的管路最短，进而使得余热水降温最小，从而适应供暖后期的吸收式热泵30的供暖温度。

通过上述陈述可知，通过控制第一管路11的第一控制阀40和第二管路12的第二控制阀50的开闭，以控制余热水进入第一冷却塔20的降温流路和控制余热水的水量，使得从第一凝汽器10出去的余热水能得到有效的温度调节，进而更适应不同供暖期的吸收式热泵30的应用，从而提升吸收式热泵30的热效率。

本发明技术方案的热量回收系统包括第一凝汽器10、第一冷却塔20、吸收式热泵30、第一控制阀40及第二控制阀50，第一凝汽器10具有间隔设置的第一出水口10a和第一回水口10b，第一凝汽器10设有自第一出水口10a延伸的第一管路11和连通第一管路11的第二管路12，第二管路12的长度大于第一管路11的长度；第一冷却塔20的一端分别与第一管路11和第二管路12连通；第一冷却塔20的另一端与第一回水口10b连通；吸收式热泵30的两端分别与第一管路11和第一冷却塔20连通；第一控制阀40设于第一管路11，第二控制阀50设于所述第二管路12；如此设置，通过控制第一管路11的第一控制阀40和第二管路12的第二控制阀50的开闭，以控制余热水进入第一冷却塔20的降温流路和控制余热水的水量，使得从第一凝汽器10出去的余热水能得到有效的温度调节，进而更适应不同供暖期的吸收式热泵30的应用，从而提升吸收式热泵30的热效率。

在一实施例中，参照图1至图3，热量回收系统还包括第二凝汽器60，第二凝汽器60具有间隔设置的第二出水口60a和第二回水口60b，第二凝汽器60设有自第二出水口60a延伸的第三管路61，第三管路61与第二管路12连通，第一冷却塔20与第二回水口60b连通。

在本实施例中，通过设置第二凝汽器60和第三管路61，可增加进入第二管路12和第一管路11的余热水水量，从而增加吸收式热泵30的供热量。且当处于供暖后期或供暖中期，环境温度都很低，通过第一凝汽器10和第二凝汽器60同时换热形成余热水，从而增加整个热量回收系统的整体温度，避免第一管路11和第二管路12出现结霜或结冰情况。

在一实施例中，参照图1至图3，热量回收系统还包括连接于第二管路12的第二冷却塔70，并邻近第一冷却塔20设置。

在本实施例中，第二冷却塔70远离第二管路12的一端不与第一凝汽器10的第一回水口10b和第二凝汽器60的第二回水口60b连通；当余热水进入第二管路12后，部分余热水进入第二冷却塔70冷却降温，其余的余热水进入第一冷却塔20冷却降温，进而加快余热水的冷却降温速度，从而提升热量回收系统的运行效率。

定义第二凝气器60的第二回水口60b与第一冷却塔20连通的管路为第二回水管路，第二回水管路与第二管路12连通，定义第一凝汽器10的第一回水口10b连通的管路为第一回水管路，第一回水管路与第二管路12连通；并在第二管路12上设置第一回水联络门；当处于供暖中期时，待余热水从第二管路12进入第一冷却塔20后，此时关闭第一回水联络门后，使得第一冷却塔20回水的余热水不会再次进入第二管路12，从而让余热水能有序地从第一冷却塔20回水至第一凝汽器10。

在一实施例中，参照图1至图3，热量回收系统还包括第一冷却塔20和第二冷却塔70之间的联络沟80，联络沟80用于连通第一冷却塔20和第二冷却塔70，以使第一冷却塔20的水位与所述第二冷却塔70的水位持平。

在本实施例中，第一冷却塔20和第二冷却塔70通过联络沟80形成虹吸结构，当进入第一冷却塔20的余热水水位较高时，第一冷却塔20的部分余热水会进入第二冷却塔70进行降温，使得第一冷却塔20和第二冷却塔70同时对相同量的余热水进行冷却降温，进而加快余热水的降温速度。

当处于供暖中期时，关闭第一回水联络门，使得第一回水管路和第二回水管路形成独立的管路，待余热水可通过第二管路12分别进入第一冷却塔20和第二冷却塔70。

在一实施例中，参照图1至图3，热量回收系统还包括设于联络沟80的水位传感器，水位传感器用于检测联络沟80内的水位。如此设置，当水位传感器检测联络沟80内的余热水水位，向主控器发送水位参数，进而可供主控器根据水位参数计算第一冷却塔20和第二冷却塔70冷却降温的余热水水量，进一步控制第一凝汽器10和第二凝汽器60的凝结余热水的速度，从而使得整个热量回收系统的供热量得到有效的控制。

在一实施例中，参照图1至图3，热量回收系统还包括连接于第一管路11的第四管路90和设于第四管路90的第三控制阀100，第四管路90远离第一管路11的一端与吸收式热泵30连通。

在本实施例中，当第一凝汽器10的第一出水口10a和第二凝汽器60的第二出水口60a均停止出水后，且当经过降温的余热水和未降温的余热水通过第四管路90进入吸收式热泵30，或当全部未降温的余热水通过第四管路90进入吸收式热泵30后，此时控制第三控制阀100关闭，避免余热水从吸收式热泵30从第四管路90倒回至第一管路11，影响余热水的正常流向；如此设置，使得余热水有序地从吸收式热泵30进入第一冷却塔20回流至第一凝汽器10和第二凝汽器60。

在一实施例中，参照图1至图3，第一冷却塔20包括第一本体21和与第一本体21连接的第一循环泵22，第一循环泵22远离第一本体21的一端与第一回水口10b连通，第一本体21与第一管路11远离第一出水口10a的一端连通。

在本实施例中，通过第一循环泵22加快进入第一本体21内的余热水的流动速度，进而提升第一冷却塔20的冷却降温速度和增加进入第一冷却塔20的余热水水量；同理，第二冷却塔70包括第二本体和与第二本体连接的第二循环泵，第二本体连通于第二管路12中。

在一实施例中，参照图1至图3，热量回收系统还包括设于吸收式热泵30的外壁的第一温度传感器和主控器，第一温度传感器与主控器电连接，第一温度传感器用于检测环境温度，以使主控器根据环境温度控制第一控制阀40或第二控制阀50的开闭。

在本实施例中，通过第一温度传感器检测环境温度，进而让主控器能根据更精准的环境温度参数控制第一控制阀40或第二控制阀50的开闭，从而更有效地控制热量回收系统的供暖量。

在一实施例中，参照图1至图3，热量回收系统还包括设于第一出水口10a处的第二温度传感器，第二温度传感器与主控器电连接，第二温度传感器用于检测第一凝汽器10的出水温度，以使主控器根据第一凝汽器10的出水温度控制第一控制阀40或第二控制阀50的开闭。

在本实施例中，通过第二温度传感器检测第一凝汽器10的出水温度，进而让主控器能根据更精准的出水温度参数控制第一控制阀40或第二控制阀50的开闭，从而更有效地控制热量回收系统的供暖量。

本发明还提出一种供电系统，参照图1至图3，该供电系统包括汽轮机、锅炉及所述热量回收系统，所述汽轮机与所述热量回收系统的所述第一凝汽器10连接，所述第一凝汽器10用于冷凝所述汽轮机排放的废蒸汽；部分所述吸收式热泵30穿设于所述锅炉，以使所述吸收式热泵30内的余热水与所述锅炉内的锅炉水换热，该热量回收系统的具体结构参照上述实施例，由于本供电系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

在本实施例中，不同环境温度下，锅炉加热锅炉水的温度也不同，而本实施例通过热量回收系统的第一冷却塔20或第二冷却塔70的冷却降温，进而调节进入吸收式热泵30的余热水的温度，使得调节与锅炉的锅炉水换热的换热温度，从而使得吸收式热泵30的余热水的热量能全部转移至锅炉水，减少余热水的热量浪费，提升吸收式热泵30的热效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。