專利名稱：電廠汽輪機軸承冷卻水熱泵供暖系統及方法
技術領域：
本發明屬于能源領域，特別涉及一種電廠汽輪機軸承冷卻水熱泵的供暖系統及方 法，該系統通過電廠汽輪機軸承冷卻水熱泵的工作，降低了電廠汽輪機組軸承溫度實現了 機組的安全運行，另一方面將獲得的熱量通過熱泵向外輸出供熱，實現了能量的梯級利用， 提高了汽輪機組系統的熱經濟性。
背景技術：
熱力發電廠汽輪機組的軸承冷卻是影響機組運行安全的問題之一，汽輪機高速運 行時，軸承內摩擦會產生大量的熱量，如果軸承溫度過高，會引起機組的振動甚至停機。機 組運行中通過軸承內的潤滑油系統不斷循環流動能將這些熱量帶走，然后潤滑油被另外的 冷卻水系統冷卻，從而對機組運行起到散熱冷卻作用。實際運行中，這里的冷卻水系統需要 外界環境來進行冷卻降低溫度，大量的熱量被浪費到環境中，另一方面，夏天由于環境溫度 高，冷卻效果差，軸承冷卻經常效果不佳影響整個汽輪機組的運行。
發明內容
本發明提出一種電廠汽輪機組軸承冷卻水熱泵供暖系統及方法。一種電廠汽輪機組軸承冷卻水熱泵供暖系統，其特征在于該系統包括汽輪機、汽 輪機軸承冷卻系統、蒸汽吸收式熱泵、水水換熱器、低壓加熱器和熱網加熱器；該系統的汽 輪機1的機軸連接汽輪機軸承冷卻系統3，汽輪機軸承冷卻系統3通過循環冷卻水管路連接 蒸汽吸收式熱泵7的蒸發器7-2 ；汽輪機1的抽汽通過管道連接蒸汽吸收式熱泵7的發生 器7-1，發生器7-1中冷卻后形成的疏水的通過疏水管道連接到汽輪機回熱系統的低壓加 熱器6的給水側；蒸汽吸收式熱泵7的冷凝器7-4的供水端連接供水三通閥9，供水三通閥 9的一路連接供給熱用戶11的熱網加熱器10，冷凝器7-4的的回水端通過回水三通閥8連 接供給熱用戶11的熱網加熱器10形成水循環回路；供水三通閥9和回水三通閥8分別連 接汽輪機回熱系統的水水換熱器5高溫水側管路兩端；汽輪機回熱系統的水水換熱器5的 低溫水側的兩端分別連接低壓加熱器6的給水側和凝結水泵4側相關對應溫度的回熱加熱 器出水端。一種電廠軸承冷卻水熱泵的供暖方法，其特征在于，所述電廠軸承冷卻水熱泵供 暖是利用電廠汽輪機軸承冷卻水作為吸收式熱泵的低溫熱源，通過發電汽輪機中做過功的 較低壓力的蒸汽作為熱泵的驅動熱源，熱泵高溫熱源獲得的熱量在冬天用于供暖，在夏天 連接汽輪機的給水加熱系統加熱鍋爐給水。本發明的有益效果是一方面降低了電廠汽輪機組軸承溫度實現了機組的安全運 行，另一方面熱泵系統高溫熱源中獲得的熱量在冬天向外供給熱用戶，在夏天通過換熱器 加熱汽輪機組的凝結水提高鍋爐給水溫度。
圖1是電廠汽輪機組軸承冷卻水熱泵的供暖系統結構形式示意圖。圖中1是汽輪機，2是凝汽器，3是汽輪機軸承冷卻系統，4是凝結水泵，5是水水 換熱器，6是低壓加熱器，7是蒸汽吸收式熱泵，8是回水三通閥，9是供水三通閥，10是熱網 加熱器，11是熱用戶，7-1是發生器，7-2是蒸發器，7-3是節流裝置，7-4是冷凝器。
具體實施例方式本發明提出一種電廠汽輪機組軸承冷卻水熱泵供暖系統及方法。下面結合附圖和具體實施例進一步詳細描述本發明。實施例1圖1是電廠汽輪機組軸承冷卻水熱泵的供暖系統結構形式示意圖，該系統包括汽 輪機、凝汽器、汽輪機軸承冷卻系統、蒸汽吸收式熱泵、凝結水泵、水水換熱器、低壓加熱器、 供回水三通閥、熱網加熱器以及附屬設備等，采用相應的管路連接組成。具體工作流程如下汽輪機1的排汽進入凝汽器2中凝結為水，經凝結水泵4、低 壓加熱器6等組成的回熱系統后送往鍋爐作為給水；汽輪機1在高速旋轉中放出的熱量通 過汽輪機軸承冷卻系統3冷卻，循環水冷卻管路連接蒸汽吸收式熱泵7的蒸發器7-2作為 吸收式熱泵7的低溫熱源；汽輪機1中做過功的抽汽通過管道連接蒸汽吸收式熱泵7的發 生器7-1，該蒸汽作為吸收式熱泵7的驅動熱源，蒸汽放熱后被冷卻，冷卻形成的疏水通過 疏水管道連接到汽輪機回熱系統的低壓加熱器6作為鍋爐給水的一部分；冷凝器7-4為蒸 汽吸收式熱泵7的高溫熱源，它向外界放出熱量，冷凝器7-4中的高溫水連接供水三通閥9 ； 在冬天，通過供水三通閥9的切換，蒸汽吸收式熱泵7產生的高溫水供給熱網加熱器10并 進一步供給熱用戶用于供暖；在夏天，通過供水三通閥9的切換，蒸汽吸收式熱泵7產生的 高溫水通過水水換熱器5加熱汽輪機回熱系統的給水；熱網加熱器10和加熱器5都是水水 換熱器，其回水都連接回水三通閥8，通過三通閥連接蒸汽吸收式熱泵7的冷凝器7-4，形成 水循環回路；節流裝置7-3連接在冷凝器7-4和蒸發器7-2的一端，發生器7-1連接在冷凝 器7-4和蒸發器7-2的另一端。最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發明的具體實施例。顯然，本發明不限 于以上實施例，還可以有許多變形。本發明可用其他的不違背本發明的精神和主要特征的具體形式來概述。因此，本 發明的上述實施方案都只能認為是對本發明的說明而不能限制本發明，權利要求書指出了 本發明的范圍，而上述的說明并未全部指出本發明的范圍。因此，在與本發明的權利要求書 相當的含義和范圍內的任何改變，都應認為是包括在權利要求書的范圍內。
權利要求
1.電廠軸承冷卻水熱泵的供暖系統，其特征在于，該系統包括汽輪機、汽輪機軸承冷卻 系統、蒸汽吸收式熱泵、水水換熱器、低壓加熱器和熱網加熱器；該系統的汽輪機(1)的機 軸連接汽輪機軸承冷卻系統(3)，汽輪機軸承冷卻系統(3)通過循環冷卻水管路連接蒸汽 吸收式熱泵(7)的蒸發器(7-2)；汽輪機(1)的抽汽通過管道連接蒸汽吸收式熱泵(7)的 發生器(7-1)，發生器(7-1)的疏水通過疏水管道連接到汽輪機回熱系統的低壓加熱器(6) 的給水側；蒸汽吸收式熱泵(7)的冷凝器(7-4)的供水端連接供水三通閥(9)，供水三通閥 (9)的一路連接供給熱用戶(11)的熱網加熱器(10)，冷凝器(7-4)的回水端通過回水三通 閥⑶連接供給熱用戶(11)的熱網加熱器(10)形成回路；通過三通閥的控制，另一回路 中，回水三通閥(8)和供水三通閥(9)分別連接汽輪機回熱系統的水水換熱器(5)高溫放 熱側；汽輪機回熱系統的水水換熱器(5)低溫水側的兩端分別連接低壓加熱器(6)的給水 進口和凝結水泵(4)側對應溫度的回熱加熱器出水端。
2.一種電廠軸承冷卻水熱泵的供暖方法，其特征在于，所述電廠軸承冷卻水熱泵供暖 是利用電廠汽輪機軸承冷卻水作為吸收式熱泵的低溫熱源，通過汽輪機中做過功的較低壓 力的蒸汽作為吸收式熱泵的驅動熱源，熱泵高溫熱源獲得的熱量在冬天用于供暖，在夏天 連接汽輪機的給水加熱系統加熱鍋爐給水；具體工作流程如下汽輪機(1)排汽進入凝汽 器(2)凝結為水，經凝結水泵(4)和低壓加熱器(6)組成的回熱系統后送往鍋爐作為鍋爐 給水；汽輪機(1)在高速旋轉中放出的熱量通過汽輪機軸承冷卻系統(3)冷卻，冷卻循環水 管路連接蒸汽吸收式熱泵(7)的蒸發器(7-2)作為吸收式熱泵(7)的低溫熱源；汽輪機(1) 中做過功的部分抽汽通過管道連接蒸汽吸收式熱泵(7)的發生器(7-1)，該蒸汽作為吸收 式熱泵(7)的驅動熱源，蒸汽放熱后被冷卻，冷卻形成的疏水通過疏水管道連接到汽輪機 回熱系統的低壓加熱器(6)作為鍋爐給水的一部分；冷凝器(7-4)為蒸汽吸收式熱泵(7) 的高溫熱源，它向外界放出熱量，冷凝器(7-4)中的高溫水連接供水三通閥(9)；在冬天，通 過供水三通閥(9)的切換，蒸汽吸收式熱泵(7)產生的高溫水供給熱網加熱器(10)并進一 步供給熱用戶用于供暖；在夏天，通過供水三通閥(9)的切換，蒸汽吸收式熱泵(7)產生的 高溫水通過水水換熱器(5)加熱汽輪機回熱系統的給水；熱網加熱器(10)和水水換熱器 (5)其回水都連接回水三通閥(8)，通過三通閥連接蒸汽吸收式熱泵(7)的冷凝器(7-4)，形 成水循環回路。這樣，熱泵系統高溫熱源中的熱量在冬天向外供給熱用戶，在夏天通過換熱 器加熱汽輪機組的凝結水提高鍋爐給水溫度。這種方法一方面降低了電廠汽輪機組軸承溫 度實現了機組的安全運行，另一方面將其熱量通過熱泵向外輸出供熱實現了能量的梯級利 用，提高了以汽輪機組電廠為中心的集中供熱系統的熱經濟 性。
全文摘要
本發明屬于能源領域的一種電廠軸承冷卻水熱泵供暖系統及方法，該系統由汽輪機、汽輪機軸承冷卻系統、蒸汽吸收式熱泵、水水換熱器、低壓加熱器、熱網加熱器以及相應的管路和附屬設備組成。該系統利用電廠軸承冷卻水作為吸收式熱泵的低溫熱源，在汽輪機組中做過功的中壓蒸汽為熱泵的驅動熱源，在吸收式熱泵系統中換熱，其疏水送到汽輪機組回熱系統中作為鍋爐給水，熱泵系統獲得的高溫熱源中的熱量在冬天單獨或和傳統熱電聯產系統耦合向外供給熱用戶，在夏天通過水水換熱器的回熱加熱器加熱汽輪機組的凝結水提高鍋爐給水溫度。從而降低了電廠汽輪機組軸承溫度，實現了機組的安全運行，并且將熱量通過熱泵向外輸出供熱，提高了汽輪機組的熱經濟性。
文檔編號F01K11/02GK102052702SQ20101055112
公開日2011年5月11日 申請日期2010年11月18日 優先權日2010年11月18日
發明者于剛, 卞雙, 張光, 張永生, 邢長燕, 鞠翠玲 申請人:華北電力大學