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一种利用工业 蒸汽的冷热电联产系统

阅读：1069发布：2020-07-01

专利汇可以提供一种利用工业蒸汽的冷热电联产系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种利用工业蒸汽的冷热电联产系统。由于工业供热的热电联产机组其工业用户单一、开发有限，从而限制了热电机组的市场开拓及能效提升。本实用新型中：背压机带动发电机做功发电，同时对背压机进行抽汽，用于驱动吸收式热泵和蒸汽型吸收制冷机对外供热、供冷；利用背压机的排汽作为热源为外界提供生活热水；利用驱动吸收式热泵和蒸汽型吸收制冷机的疏水作为热水型吸收制冷机的高温热源，驱动制冷机对外供冷；利用多次换热后的疏水作为吸收式热泵的低温热源，深度回收利用疏水的余热。本实用新型同时可以提供冷、热、电三种能量，促进了热电厂的能效提升，开拓了热电厂的供热市场，提高了热电厂的经济效益。，下面是一种利用工业蒸汽的冷热电联产系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种利用工业蒸汽的冷热电联产系统，包括背压机（1）、发电机（2）、吸收式热泵（3）、蒸汽型吸收制冷机（4）、热水型吸收制冷机（5）、汽水换热器（6）和水水换热器（7）；其特征在于，所述背压机（1）分别与工业蒸汽供管（11）和发电机（2）连接；所述背压机（1）通过汽轮机抽汽管（12）分别与吸收式热泵（3）的进汽口和蒸汽型吸收制冷机（4）的进汽口连接，所述吸收式热泵（3）的进汽口和蒸汽型吸收制冷机（4）的进汽口分别安装有第一阀门（31）和第六阀门（41）；所述背压机（1）的排汽口通过排汽管（14）与汽水换热器（6）的进汽口连接；所述热水型吸收制冷机（5）通过第一疏水管（13）分别与吸收式热泵（3）和蒸汽型吸收制冷机（4）连接；所述水水换热器（7）通过第二疏水管（16）分别与汽水换热器（6）和热水型吸收制冷机（5）连接；所述第一疏水管（13）与第二疏水管（16）之间设置有疏水旁路管（15），所述疏水旁路管（15）上安装有第十一阀门（151）；所述水水换热器（7）的热源出水口与蒸汽疏水回管（18）连接，所述水水换热器（7）的热源出水口安装有第十三阀门（72）；所述水水换热器（7）的热源侧设置有热源水旁路管（17），所述热源水旁路管（17）上安装有第十四阀门（73）；所述吸收式热泵（3）通过闭式循环回水管（19）和闭式循环供水管（20）与水水换热器（7）连接，所述闭式循环回水管（19）和闭式循环供水管（20）上分别安装有第四阀门（34）和第三阀门（33）；所述闭式循环回水管（19）与第一补水管（21）连接，所述第一补水管（21）上安装有第五阀门（35）；所述蒸汽型吸收制冷机（4）分别与供冷回水管（22）和供冷供水管（23）连接，所述热水型吸收制冷机（5）分别与供冷回水管（22）和供冷供水管（23）连接；所述吸收式热泵（3）分别与供热回水管（24）和供热供水管（25）连接；所述汽水换热器（6）分别与生活热水回水管（26）和生活热水供水管（27）连接，所述生活热水回水管（26）与第二补水管（28）连接，所述第二补水管（28）上安装有第十阀门（61）。
2.根据权利要求1所述的利用工业蒸汽的冷热电联产系统，其特征在于，所述吸收式热泵（3）的供热水进口与供热回水管（24）连接；所述吸收式热泵（3）的供热水出口与供热供水管（25）连接。
3.根据权利要求1所述的利用工业蒸汽的冷热电联产系统，其特征在于，所述蒸汽型吸收制冷机（4）的供冷水进口与供冷回水管（22）连接，所述蒸汽型吸收制冷机（4）的供冷水出口与供冷供水管（23）连接；所述热水型吸收制冷机（5）的供冷水进口与供冷回水管（22）连接，所述热水型吸收制冷机（5）的供冷水出口与供冷供水管（23）连接。
4.根据权利要求1或3所述的利用工业蒸汽的冷热电联产系统，其特征在于，所述蒸汽型吸收制冷机（4）与热水型吸收制冷机（5）为并联。
5.根据权利要求1所述的利用工业蒸汽的冷热电联产系统，其特征在于，所述汽水换热器（6）的低温热水进口与生活热水回水管（26）连接，所述汽水换热器（6）的低温热水出口与生活热水供水管（27）连接。
6.根据权利要求1所述的利用工业蒸汽的冷热电联产系统，其特征在于，所述热水型吸收制冷机（5）的热源进水口通过第一疏水管（13）分别与吸收式热泵（3）的疏水出口和蒸汽型吸收制冷机（4）的疏水出口连接，所述吸收式热泵（3）的疏水出口、蒸汽型吸收制冷机（4）的疏水出口和热水型吸收制冷机（5）的热源进水口分别安装有第二阀门（32）、第七阀门（42）和第八阀门（51）。
7.根据权利要求1所述的利用工业蒸汽的冷热电联产系统，其特征在于，所述水水换热器（7）的热源进水口通过第二疏水管（16）分别与汽水换热器（6）的疏水出口和热水型吸收制冷机（5）的热源出水口连接，所述水水换热器（7）的热源进水口和热水型吸收制冷机（5）的热源出水口分别安装有第十二阀门（71）和第九阀门（52）。

说明书全文

一种利用工业蒸汽的冷热电联产系统

技术领域

[0001] 本实用新型属于冷热电联产领域，具体涉及一种利用工业蒸汽的冷热电联产系统。

背景技术

[0002] 目前，我国政策逐渐重视新能源的推广，降低火电机组的比例。对于火力发电厂，汽轮机的乏汽通常是通过空冷或者水冷方式直接排放掉的，这就造成了巨大的冷端损失。例如300MW亚临界纯凝机组的能量利用率约为38%，其中冷端损失约占45%，采用抽汽供热后机组的能量利用率提升至60%，而针对工业供热的热电联产机组，由于其工业用户单一，开发有限，从而限制了热电机组的市场开拓及热电机组的能效提升。
实用新型内容

[0003] 本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，提出了一种设计合理，性能可靠，有利于实现冷热电联供的利用工业蒸汽的冷热电联产系统。

[0004] 本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种利用工业蒸汽的冷热电联产系统，包括背压机、发电机、吸收式热泵、蒸汽型吸收制冷机、热水型吸收制冷机、汽水换热器和水水换热器；其特征在于，所述背压机分别与工业蒸汽供管和发电机连接；所述背压机通过汽轮机抽汽管分别与吸收式热泵的进汽口和蒸汽型吸收制冷机的进汽口连接，所述吸收式热泵的进汽口和蒸汽型吸收制冷机的进汽口分别安装有第一阀门和第六阀门；所述背压机的排汽口通过排汽管与汽水换热器的进汽口连接；所述热水型吸收制冷机通过第一疏水管分别与吸收式热泵和蒸汽型吸收制冷机连接；所述水水换热器通过第二疏水管分别与汽水换热器和热水型吸收制冷机连接；所述第一疏水管与第二疏水管之间设置有疏水旁路管，所述疏水旁路管上安装有第十一阀门；所述水水换热器的热源出水口与蒸汽疏水回管连接，所述水水换热器的热源出水口安装有第十三阀门；所述水水换热器的热源侧设置有热源水旁路管，所述热源水旁路管上安装有第十四阀门；所述吸收式热泵通过闭式循环回水管和闭式循环供水管与水水换热器连接，所述闭式循环回水管和闭式循环供水管上分别安装有第四阀门和第三阀门；所述闭式循环回水管与第一补水管连接，所述第一补水管上安装有第五阀门；所述蒸汽型吸收制冷机分别与供冷回水管和供冷供水管连接，所述热水型吸收制冷机分别与供冷回水管和供冷供水管连接；所述吸收式热泵分别与供热回水管和供热供水管连接；所述汽水换热器分别与生活热水回水管和生活热水供水管连接，所述生活热水回水管与第二补水管连接，所述第二补水管上安装有第十阀门。

[0005] 作为优选，所述吸收式热泵的供热水进口与供热回水管连接；所述吸收式热泵的供热水出口与供热供水管连接。利用吸收式热泵对外供热。

[0006] 作为优选，所述蒸汽型吸收制冷机的供冷水进口与供冷回水管连接，所述蒸汽型吸收制冷机的供冷水出口与供冷供水管连接；所述热水型吸收制冷机的供冷水进口与供冷回水管连接，所述热水型吸收制冷机的供冷水出口与供冷供水管连接。利用蒸汽型吸收制冷机和热水型吸收制冷机同时对外供冷。

[0007] 作为优选，所述蒸汽型吸收制冷机与热水型吸收制冷机为并联。

[0008] 作为优选，所述汽水换热器的低温热水进口与生活热水回水管连接，所述汽水换热器的低温热水出口与生活热水供水管连接。利用汽水换热器对外供生活热水。

[0009] 作为优选，所述热水型吸收制冷机的热源进水口通过第一疏水管分别与吸收式热泵的疏水出口和蒸汽型吸收制冷机的疏水出口连接，所述吸收式热泵的疏水出口、蒸汽型吸收制冷机的疏水出口和热水型吸收制冷机的热源进水口分别安装有第二阀门、第七阀门和第八阀门。利用吸收式热泵和蒸汽型吸收制冷机的疏水作为热水型吸收制冷机的驱动热源。

[0010] 作为优选，所述水水换热器的热源进水口通过第二疏水管分别与汽水换热器的疏水出口和热水型吸收制冷机的热源出水口连接，所述水水换热器的热源进水口和热水型吸收制冷机的热源出水口分别安装有第十二阀门和第九阀门。利用汽水换热器的疏水和热水型吸收制冷机的热源出水作为吸收式热泵的间接低温热源。

[0011] 本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：（1）设计合理，结构简单，性能可靠，基于能量的梯级利用原理，合理设计工业蒸汽的能量利用，有利于提高热电机组的能源利用综合效率；（2）本实用新型提供了利用工业蒸汽的系统，有利于开拓热电机组的供热市场，促进分布式冷热电联产的发展。（3）本实用新型中：背压机带动发电机做功发电，同时对背压机进行抽汽，用于驱动吸收式热泵和蒸汽型吸收制冷机对外供热、供冷；利用背压机的排汽作为热源为外界提供生活热水；利用驱动吸收式热泵和蒸汽型吸收制冷机的疏水作为热水型吸收制冷机的高温热源，驱动制冷机对外供冷；利用多次换热后的疏水作为吸收式热泵的低温热源，深度回收利用疏水的余热。实现了梯级回收利用工业蒸汽的余热和余压，同时可以提供冷、热、电三种能量，不仅促进了热电厂的能效提升，还有效的开拓了热电厂的供热市场，提高了热电厂的经济效益。附图说明

[0012] 图1是本实用新型中利用工业蒸汽的冷热电联产系统的结构示意图。

具体实施方式

[0013] 下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

[0014] 参见图1，一种利用工业蒸汽的冷热电联产系统，包括背压机1、发电机2、吸收式热泵3、蒸汽型吸收制冷机4、热水型吸收制冷机5、汽水换热器6和水水换热器7。

[0015] 背压机1分别与工业蒸汽供管11和发电机2连接；背压机1通过汽轮机抽汽管12分别与吸收式热泵3的进汽口和蒸汽型吸收制冷机4的进汽口连接，且在吸收式热泵3的进汽口和蒸汽型吸收制冷机4的进汽口分别安装有第一阀门31和第六阀门41；背压机1的排汽口通过排汽管14与汽水换热器6的进汽口连接；热水型吸收制冷机5的热源进水口通过第一疏水管13分别与吸收式热泵3的疏水出口和蒸汽型吸收制冷机4的疏水出口连接，且在吸收式热泵3的疏水出口、蒸汽型吸收制冷机4的疏水出口和热水型吸收制冷机5的热源进水口分别安装有第二阀门32、第七阀门42和第八阀门51；水水换热器7的热源进水口通过第二疏水管16分别与汽水换热器6的疏水出口和热水型吸收制冷机5的热源出水口连接，且在水水换热器7的热源进水口和热水型吸收制冷机5的热源出水口分别安装有第十二阀门71和第九阀门52；第一疏水管13与第二疏水管16之间设置有疏水旁路管15，且在疏水旁路管15上安装有第十一阀门151；水水换热器7的热源出水口与蒸汽疏水回管18连接，且在水水换热器7的热源出水口安装有第十三阀门72；水水换热器7的热源侧设置有热源水旁路管17，且在热源水旁路管17上安装有第十四阀门73；吸收式热泵3通过闭式循环回水管19和闭式循环供水管20与水水换热器7连接，且在闭式循环回水管19和闭式循环供水管20上分别安装有第四阀门34和第三阀门33；闭式循环回水管19与第一补水管21连接，且在第一补水管21上安装有第五阀门35；供冷回水管22分别与蒸汽型吸收制冷机4和热水型吸收制冷机5的供冷水进口连接；供冷供水管23分别与蒸汽型吸收制冷机4和热水型吸收制冷机5的供冷水出口连接；吸收式热泵3的供热水进口和供热水出口分别与供热回水管24和供热供水管25连接；汽水换热器6的低温热水进口和低温热水出口分别与生活热水回水管26和生活热水供水管27连接；生活热水回水管26与第二补水管28连接，且在第二补水管28上安装有第十阀门61。

[0016] 在本实施例中，采暖期，利用吸收式热泵3对外供热。

[0017] 在本实施例中，蒸汽型吸收制冷机4与热水型吸收制冷机5为并联连接。

[0018] 在本实施例中，利用吸收式热泵3的疏水和蒸汽型吸收制冷机4的疏水作为热水型吸收制冷机5的驱动热源。

[0019] 在本实施例中，制冷期，利用蒸汽型吸收制冷机4和热水型吸收制冷机5同时对外供冷。

[0020] 在本实施例中，利用背压机1的排汽，通过汽水换热器6对外供生活热水。

[0021] 在本实施例中，利用背压机1的排汽疏水和驱动热水型吸收制冷机5制冷后的降温疏水，作为吸收式热泵3的低温热源。

[0022] 具体的操作过程是：

[0023] 在制冷期时，关闭第一阀门31、第二阀门32、第十一阀门151、第三阀门33、第四阀门34、第五阀门35、第十一阀门71和第十三阀门72，打开第六阀门41、第七阀门42、第八阀门51、第九阀门52和第十四阀门73，蒸汽型吸收制冷机4和热水型吸收制冷机5同时工作，通过供冷回水管22和供冷供水管23对外供冷；热水型吸收制冷机5的热源侧换热后输出的疏水通过蒸汽疏水回管18进行回收利用；

[0024] 若特殊用户有供热的需求，则打开第一阀门31、第二阀门32、第三阀门33、第四阀门34、第五阀门35、第十一阀门71和第十三阀门72，关闭第十四阀门73，利用热水型吸收制冷机5的热源侧换热后输出的疏水作为间接低温热源，通过吸收式热泵3为特殊用户进行供热。

[0025] 在供热期，关闭第六阀门41、第七阀门42、第八阀门51、第九阀门52和第十四阀门73，打开第一阀门31、第二阀门32、第十一阀门151、第三阀门33、第四阀门34、第五阀门35、第十一阀门71和第十三阀门72，以疏水作为间接的低温热源，通过高温蒸汽驱动吸收式热泵3对外供热；经过水水换热器7换热后的疏水通过蒸汽疏水回管18进行回收利用；

[0026] 若特殊用户有供冷的需求，则打开第六阀门41、第七阀门42、第八阀门51和第九阀门52，关闭第十一阀门151，蒸汽型吸收制冷机4和热水型吸收制冷机5同时工作，通过供冷回水管22和供冷供水管23为特殊用户供冷。

[0027] 针对生活热水，全年都有需求。不管是供热期还是制冷期，都是利用背压机1的排汽，经过汽水换热器6间接换热后，对外供生活热水，同时根据生活热水回水管26的回水压力，通过第二补水管28进行补水；而汽水换热器6输出的疏水，既可以作为3的间接低温热源，也可以直接回收利用。

[0028] 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实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型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，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

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