一种与地热能耦合的热电联产系统的制作方法

1.本实用新型涉及热电联产领域，特别是涉及与地热能耦合应用以提供效率的热电联产系统。


背景技术：

2.有些北方地区，冬季漫长，居民需要取暖的时间长且需要的温度高，一般热源由发电厂统一提供。为了满足用热需求，热电联产发展迅速，北方大多数机组都进行供热改造，大多是通过从中、低压缸联通管抽汽的方式进行抽凝式供热。这种供热方式的缺点在于效率不高，原因是热网加热器中过热度较高的蒸汽与热网水进行换热会造成较大的做功能力损失，影响了机组的出力，使机组效率下降，能耗偏高。抽凝式供热模式的汽轮机蒸汽往往远高于热网加热器所需蒸汽参数，容易造成机组高品位蒸汽的损失，导致热电联产能量梯级利用的优势没有充分挖掘出来，尤其是纯凝改造机组，其热电联产的节能优势更是与设计供热机不在同一等级。因此在进行热电联产建设和改造中，需对热电联产系统进行深入研究，以全系统的角度认识热电联产过程，从热源、热网、热用户进行全面性能分析，深度挖掘其节能潜力。为了更加高效地利用汽轮机抽汽供热系统，实现热电联产机组的深度节能，应该根据热力学原理，遵循“温度匹配，梯级利用”的节能原则，对汽轮机供热抽汽系统进行优化，使汽轮机抽汽与热网侧所需汽源的品质匹配，在满足热网供热需求的基础上，根据汽轮机的特性，考虑利用汽轮机较低一级的抽汽替代一部分原有的中、低压缸连通管抽汽进入热网加热器，实现汽轮机侧与热网侧的能级匹配，可有效减少高品质抽汽的抽汽量，实现能量的合理利用。
3.实际上，在北方有些地区，地热资源丰富，却疏于利用。如果只用地热水供暖，尾水加热的温度太高，还需要燃煤、燃油、燃气或电锅炉等作为补充热源，实际上并没有充分利用到地热能，造成了低品位热源的浪费。
4.由上可知，如何节省汽轮机抽汽，替代汽轮机抽汽进行居民热网水的供热是热电联产机组面临的问题，而要解决这一问题不仅要从机组本身的抽汽方案上进行改造，还要从取代加热的热源上考虑，因此如何充分的利用地热资源取代机组蒸汽加热热网水是现有技术中亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提供一种与地热能耦合的热电联产系统，所述系统包括：锅炉、汽轮机、凝汽器、低压加热器、除氧器、高压加热器、发电机；所述锅炉、汽轮机、发电机、高压加热器、除氧器、低压加热器依次相连，构成一个完整的热力发电子系统，还包括蒸汽喷射器、吸收式热泵、热网水加热器，其中：
6.从所述汽轮机分别抽出的低温蒸汽与高温蒸汽在所述蒸汽喷射器处混合，随后进入所述吸收式热泵，并为所述吸收式热泵提供高温热源，蒸汽经过冷凝后回到所述热力发
电子系统的水——蒸汽循环系统；
7.地热水进入所述热网水加热器中，并与吸收式热泵流出的热网循环水进行热交换，随后进入所述吸收式热泵，并为所述吸收式热泵提供低温热源，加热热网循环水，随后地热水从所述吸收式热泵流出并回灌到地下；
8.热网循环水进入所述吸收式热泵并经过加热后进入所述热网水加热器中，随后流出并提供给热用户。
9.进一步的，从所述汽轮机抽出的高温蒸汽为3抽蒸汽，抽出的低温蒸汽为5抽蒸汽，所述蒸汽喷射器将3抽蒸汽作为工作蒸汽，5抽蒸汽作为引射蒸汽，混合成用于为所述吸收式热泵供热的高温热源。
10.进一步的，所述锅炉为燃煤锅炉或者生物质锅炉。
11.进一步的，所述吸收式热泵为溴化锂热泵。
12.进一步的，所述给水泵用于给所述热力发电子系统的水——蒸汽循环系统提供动力。
13.本实用新型提供的一种与地热能耦合的热电联产系统通过吸收式热泵对地热水进行回收换热，充分利用了地热资源丰富地区的地热能，且降低了对燃煤发电机组的蒸汽抽取量，使更多的蒸汽能在汽轮机中做功，增加了机组的发电量，因而具有效率高、经济环保可再生等特点。
附图说明
14.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
15.图1是本实用新型所提供的一种与地热能耦合的热电联产系统的结构示意图。
16.其中，1
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锅炉；2
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汽轮机；3
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凝汽器；4
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蒸汽喷射器；5
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#6低压加热器；6
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#5低压加热器；7
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除氧器；8
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#4低压加热器；9
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给水泵；10
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#2高压加热器；11
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#1高压加热器；12
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发电机；13
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吸收式热泵；14
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热网水加热器
具体实施方式
17.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
18.在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
19.此外，在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
20.进一步地，在下述任何方法的说明中，流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本实用新型的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本实用新型的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
21.在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
22.应当理解，本实用新型的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。
23.本实施例披露一种与地热能耦合的热电联产系统，所述系统包括：锅炉1、汽轮机2、凝汽器3、#6低压加热器5；#5低压加热器6、#4低压加热器低压加热器8、除氧器7、给水泵9、#2高压加热器10、#1高压加热器11、发电机12；所述锅炉1、汽轮机2、发电机12、高压加热器10
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11、除氧器7、低压加热器5
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6、8依次相连，构成一个完整的热力发电子系统，所述系统还包括蒸汽喷射器4、吸收式热泵13、热网水加热器14，其中：
24.从所述汽轮机2分别抽出的低温蒸汽与高温蒸汽在所述蒸汽喷射器4处混合，随后进入所述吸收式热泵13，并为所述吸收式热泵13提供高温热源，蒸汽经过冷凝后回到所述热力发电子系统的水——蒸汽循环系统；
25.地热水进入所述热网水加热器14中，并与吸收式热泵13流出的热网循环水进行热交换，随后进入所述吸收式热泵13，并为所述吸收式热泵13提供低温热源，加热热网循环水，随后地热水从所述吸收式热泵13流出并回灌到地下；
26.热网循环水进入所述吸收式热泵13并经过加热后进入所述热网水加热器14中，随后流出并提供给热用户。
27.具体的，从所述汽轮机抽出的高温蒸汽为3抽蒸汽，抽出的低温蒸汽为5抽蒸汽，所述蒸汽喷射器4将3抽蒸汽作为工作蒸汽，5抽蒸汽作为引射蒸汽，混合成用于为所述吸收式热泵13供热的高温热源。
28.具体的，所述锅炉1为燃煤锅炉或者生物质锅炉。
29.具体的，所述吸收式热泵13为溴化锂热泵。
30.具体的，所述系统还包括给水泵9，所述给水泵9用于给所述热力发电子系统的水——蒸汽循环系统提供动力。
31.本实用新型能够达到如下技术效果：
32.1.充分利用了地热资源丰富地区的地热能，减少了燃煤机组供热所需蒸汽量大，热损耗严重的问题。
33.2.与常规供热相比，地热水资源供热具有可再生的优点。
34.3.利用吸收式热泵对地热水进行回收换热，有效的回收了作为低品位热源的地热水能量，热网水在热泵中被充分加热。
35.4.使用蒸汽喷射器后，利用高温高压蒸汽抽引低温低压蒸汽，混合成合适参数蒸汽后使用，进一步减少了高品位蒸汽的消耗，使更多的蒸汽能在汽轮机中做功，增加了机组的发电量。
36.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。