水蒸汽梯级驱动压缩式热泵与吸收式热泵(一)技术领域
本发明涉及一种首先利用水蒸汽的压力与潜热梯级驱动压缩式热泵和吸收式热
泵，其次梯级回收乏汽凝结潜热及其冷却水显热以降低热泵循环温差，最后梯级回收凝水
显热、过冷显热、油冷显热，以实现梯级回热加热循环热水的水蒸汽梯级驱动压缩式热泵与
吸收式热泵。
(二)背景技术
(1)电厂目前以抽汽驱动压缩机带动水源热泵，回收乏汽循环冷却水中的显热，提
升热能品位后用以加热供热循环热水，该过程只能高效利用抽汽的压力能，而难以高效利
用抽汽的凝结潜热，导致其综合能源利用率无法与吸收式热泵竞争。
(2)电厂目前以抽汽驱动吸收式热泵，回收乏汽循环冷却水中的显热，提升热能品
位后用以加热供热循环热水，该过程只能高效利用抽汽的凝结潜热，而难以高效利用抽汽
的压力能，导致其综合能源利用率无法进一步提高。
(3)在电厂凝汽器中乏汽的凝结温度与循环冷却水的进口温度之间存在13℃温
差，因此从热泵理应直接从乏汽中回收凝结潜热，无需通过冷却水作为中介回收冷却水显
热，从而首先降低13℃的热泵循环温差，还节省循环水泵与冷却风机电耗，以及节省冷却蒸
发补水。
因此电厂迫切期待发明一种高效热泵组合，首先利用水蒸汽的压力与潜热梯级驱
动压缩机式热泵和吸收式热泵，其次梯级回收乏汽凝结潜热及其冷却水显热以降低热泵循
环温差，最后梯级回收凝水显热、过冷显热、油冷显热，以实现梯级回热加热循环热水的水
蒸汽梯级驱动压缩式热泵与吸收式热泵。
综上所述，市场正期待着一种高效回热型压缩式热泵和吸收式热泵的组合产品。
(三)发明内容
本发明目的是：系统集成凝汽器、冷却塔、汽轮机、压缩式热泵、吸收式热泵、各式
回热器；首先，利用水蒸汽压力驱动汽轮机直驱压缩式热泵，利用水蒸汽潜热驱动吸收式热
泵；其次，利用压缩式热泵直接回收乏汽凝结潜热，以大幅降低热泵循环温差15℃左右，再
利用吸收式热泵回收循环冷却水显热；实现梯级利用蒸汽压力和蒸汽潜热，梯级吸收乏汽
潜热和冷却水显热，梯级回收凝水显热、过冷显热、油冷显热；通过组合应用压缩式热泵和
吸收式热泵，大幅提高热泵系统运行效率。
按照附图1所示的水蒸汽梯级驱动压缩式热泵与吸收式热泵，其由1-满液式蒸发
器；1-1-乏汽进口；1-2-分离腔；1-3-蒸发吸热管簇；1-4-凝水槽；1-5-凝水出口；1-6-液态
热泵工质进口；1-7-气态热泵工质出口；1-8-吸油管；1-9-引射器；1-10-两通阀；1-11-不凝
气分离器；1-12-热泵工质蒸发槽；1-13-凝水泵；1-14-凝水回热器；2-乏汽；2-1-乏汽切换
阀；2-2-凝汽器；2-3-冷却塔；2-4-冷却水池；2-5-冷却水循环泵；2-6-冷却水切换阀；3-过
热度控制器；4-膨胀阀；4-1-干燥过滤器；5-压缩机；5-1-回油口；5-2-中压汽轮机；5-3-过
冷器；5-4-油分离器；5-5-油过滤器；5-6-流量开关；5-7-电磁阀；5-8-油冷却器；5-9-手动
球阀；6-壳程冷凝器；6-1-软化水进口；6-2-软化水出口；6-3-冷凝放热管簇；6-4-进气口；
6-5-出液口；6-6-出气管；7-热泵工质；8-循环回水；9-循环供水；10-吸收式热泵；10-1-再
生器；10-2-吸收式热泵蒸发器；10-3-吸收器；10-4-吸收式热泵冷凝器；11-高压汽轮机；
11-1-汽轮机高中压缸；11-2-汽轮机低压缸；11-3-发电机；12-真空泵；13-高压蒸汽；14-中
压蒸汽；15-低压蒸汽组成，其特征在于：
高压蒸汽13驱动汽轮机高中压缸11-1高速旋转，并带动同轴的发电机11-3旋转发
电，组成高压蒸汽发电回路；
汽轮机高中压缸11-1的出口中压蒸汽14驱动汽轮机低压缸11-2高速旋转，并带动
同轴的发电机11-3旋转发电，组成中压蒸汽发电回路；
汽轮机高中压缸11-1的出口中压蒸汽14驱动中压汽轮机5-2高速旋转，并带动压
缩机5旋转做功，组成中压蒸汽压力驱动压缩机回路；
汽轮机低压缸11-2的出口乏汽2通过管道流经乏汽切换阀2-1、凝汽器2-2、凝水干
管，组成乏汽凝结放热回路；
汽轮机低压缸11-2的出口乏汽2通过管道流经乏汽切换阀2-1、满液式蒸发器1管
程的乏汽进口1-1、蒸发吸热管簇1-3内侧、凝水侧底部凝水槽1-4、凝水出口1-5、不凝气分
离器1-11、U形水封、凝水干管、凝水回热器1-14凝水侧、凝水泵1-13，组成压缩式热泵乏汽
热源与凝水回热回路；
凝汽器2-2冷却水侧出口通过管道串联连接冷却水切换阀2-6、冷却塔2-3、冷却水
池2-4、汇流三通、冷却水循环泵2-5、凝汽器2-2冷却水侧进口，组成乏汽冷却塔放热回路；
中压汽轮机5-2的出口低压蒸汽15通过管道流经再生器10-1蒸汽侧、凝水干管，组
成吸收式热泵低压蒸汽潜热驱动回路；
凝汽器2-2冷却水侧出口通过管道串联连接冷却水切换阀2-6、吸收式热泵蒸发器
10-2冷却水侧、汇流三通、冷却水循环泵2-5、凝汽器2-2冷却水侧进口，组成吸收式热泵冷
却水热源回路；
循环回水8通过管道串联连接凝水回热器1-14软化水侧、吸收器10-3软化水侧、吸
收式热泵冷凝器10-4软化水侧、过冷器5-3软化水侧、壳程冷凝器6软化水侧、油冷却器5-8
软化水侧、循环供水9出口，组成软化水梯级回热加热回路；
满液式蒸发器1壳程顶部气态热泵工质出口1-7通过管道连接压缩机5、油分离器
5-4、壳程冷凝器6的壳程、过冷器5-3工质侧、干燥过滤器4-1、膨胀阀4、满液式蒸发器1壳程
底部液态热泵工质进口1-6，组成热泵循环回路；
油分离器5-4底部出油口通过管道连接手动球阀5-9、油冷却器5-8润滑油侧、油过
滤器5-5、流量开关5-6、电磁阀5-7、手动球阀5-9、压缩机5回油口，组成油冷回热回路；
满液式蒸发器1壳程底部液态热泵工质进口1-6、热泵工质蒸发槽1-12中的蒸发吸
热管簇1-3外侧、顶部分离腔1-2、顶部气态热泵工质出口1-7，组成热泵工质的满液式蒸发
吸热回路；
满液式蒸发器1的外壳为水平设置的圆柱面；
压缩机5吸气管外壁设置的过热度控制器3，依据热泵工质的压力信号与温度信号
闭环控制膨胀阀4的开度，而膨胀阀4的出口通过管道连接满液式蒸发器1壳程底部液态热
泵工质进口1-6，组成热泵工质节流控制回路；
壳程冷凝器6壳程顶部进气口6-4、冷凝放热管簇6-3外侧、壳程底部出液口6-5，组
成热泵工质的冷凝放热回路；
壳程冷凝器6管程的软化水进口6-1、冷凝放热管簇6-3内侧、管程的软化水出口6-
2，组成软化水加热升温回路；
壳程冷凝器6的外壳为水平设置的圆柱面；
真空泵12的进气口通过管道连接凝水槽1-4凝水出口1-5所连接的不凝气分离器
1-11出气口，组成不凝气排出回路。
软化水梯级回热加热回路中，凝水回热器1-14软化水侧、吸收器10-3软化水侧、吸
收式热泵冷凝器10-4软化水侧、过冷器5-3软化水侧、壳程冷凝器6软化水侧、油冷却器5-8
软化水侧，其通过管道串联连接的次序可依温度条件而改变，并且串联连接的台数可依温
度条件而减少，每台设备的进出口还可依其流动阻力而并联连接管道。
满液式蒸发器1壳程上部吸油管1-8通过管道和两通阀1-10连接引射器1-9的低压
引射口，壳程冷凝器6壳程顶部出气管6-6通过管道和两通阀1-10连接引射器1-9的高压进
气口，压缩机5吸气管的回油口5-1通过管道和两通阀1-10连接引射器1-9的中压出气口，组
成满液式蒸发器1的回油回路。
满液式蒸发器1的乏汽进口1-1和凝水出口1-5并联连接到凝汽器2-2冷却水侧的
进口和出口。
本发明的工作原理结合附图1说明如下：
1、高压蒸汽发电：高压蒸汽13驱动汽轮机高中压缸11-1高速旋转，并带动同轴的
发电机11-3旋转发电。
2、中压蒸汽发电：汽轮机高中压缸11-1的出口中压蒸汽14驱动汽轮机低压缸11-2
高速旋转，并带动同轴的发电机11-3旋转发电。
3、中压蒸汽压力驱动压缩机：汽轮机高中压缸11-1的出口中压蒸汽14驱动中压汽
轮机5-2高速旋转，并带动压缩机5旋转做功。
4、乏汽凝结放热：汽轮机低压缸11-2的出口乏汽2通过乏汽切换阀2-1流经凝汽器
2-2，以凝结放热成为凝结水后，由凝水干管集中排出。
5、压缩式热泵吸收乏汽热源与凝水回热：汽轮机低压缸11-2的出口乏汽2通过乏
汽切换阀2-1流经满液式蒸发器1管程，以乏汽的凝结放热直接为压缩式热泵提供热源，凝
结水则由凝水泵1-13驱动，流经凝水侧底部凝水槽1-4、凝水出口1-5、不凝气分离器1-11、U
形水封和凝水干管而集中排至凝水回热器1-14凝水侧，以进一步回收凝水显热。
6、乏汽冷却塔蒸发放热：冷却水由冷却水循环泵2-5驱动，流经凝汽器2-2冷却水
侧，带出乏汽凝结潜热而升温，再经冷却水切换阀2-6流至冷却塔2-3中蒸发降温，并在重力
作用下落至冷却水池2-4内，最后经汇流三通重新由冷却水循环泵2-5驱动，以完成冷却循
环。
7、低压蒸汽潜热驱动吸收式热泵：中压汽轮机5-2的出口低压蒸汽15通过管道流
至吸收式热泵10的再生器10-1蒸汽侧，以低压蒸汽潜热驱动吸收式热泵，其凝结水则由凝
水干管集中排出。
8、冷却水为吸收式热泵提供热源：冷却水由冷却水循环泵2-5驱动，流经凝汽器2-
2冷却水侧，带出乏汽凝结潜热而升温，再经冷却水切换阀2-6流至吸收式热泵蒸发器10-2
冷却水侧放热降温，最后经汇流三通重新由冷却水循环泵2-5驱动，以完成冷却循环。
9、乏汽凝结放热：乏汽2通过乏汽进口1-1，引入满液式蒸发器1管程中，在蒸发吸
热管簇1-3内侧凝结放热以提供压缩式热泵热源，而凝结水则由凝水槽1-4的底部凝水出口
1-5排出。
10、热泵工质满液式蒸发吸热：压缩机5吸气管外壁设置的过热度控制器3，依据热
泵工质的压力信号与温度信号闭环控制膨胀阀4的开度，以使低压两相热泵工质7从下至上
流经膨胀阀4、满液式蒸发器1壳程底部液态热泵工质进口1-6、热泵工质蒸发槽1-12中的蒸
发吸热管簇1-3外侧、顶部分离腔1-2、顶部气态热泵工质出口1-7，其中提取乏汽放热而满
液式蒸发。
11、压缩式热泵循环：满液式蒸发器1壳程顶部的低压过热气态热泵工质7经气态
热泵工质出口1-7而被中压汽轮机5-2驱动的压缩机5压缩成为高压过热气态热泵工质7，经
油分离器5-4的油气分离之后，再送入壳程冷凝器6的壳程中冷凝成为高压过冷液态热泵工
质7，流经出液口6-5、过冷器5-3工质侧、干燥过滤器4-1，再经膨胀阀4节流而成为低压两相
热泵工质7，经底部液态热泵工质进口1-6而重新流入满液式蒸发器1壳程，回收乏汽2的凝
结潜热后，蒸发成为低压过热气态热泵工质7，以完成乏汽源热泵循环；同时把冷凝热量释
放给壳程冷凝器6管程中的循环回水8。
12、热泵工质冷凝放热：高压过热气态热泵工质7从上至下流经壳程冷凝器6壳程
顶部进气口6-4、冷凝放热管簇6-3外侧、壳程底部出液口6-5，其中分段释放其过热显热、冷
凝潜热、过冷显热，而冷凝成为高压过冷液态热泵工质7。
13、凝水放热：乏汽放热后产生的凝水，流经凝水出口1-5、不凝气分离器1-11、凝
水泵1-13、凝水回热器1-14凝水侧，以释放其显热后降温排出。
14、油冷放热：经油分离器5-4分离出的压缩机高温润滑油，依据压差流经其底部
出油口、手动球阀5-9、油冷却器5-8润滑油侧、油过滤器5-5、流量开关5-6、电磁阀5-7、手动
球阀5-9、压缩机5回油口，以释放其显热后降温。
15、过冷放热：冷凝成为高压过冷的液态热泵工质7，经出液口6-5流至过冷器5-3
工质侧，以释放其显热后降温。
16、梯级回热加热：循环回水8流经凝水回热器1-14软化水侧、吸收器10-3软化水
侧、吸收式热泵冷凝器10-4软化水侧、过冷器5-3软化水侧、壳程冷凝器6软化水侧、油冷却
器5-8软化水侧、循环供水9出口，以梯级回收凝水显热、吸收式冷凝潜热、过冷显热、压缩式
冷凝潜热、油冷显热，而梯级加热循环回水8使其升温成为循环供水9。
17、压缩机回油：壳程冷凝器6壳程顶部的出气管6-6的高压过热气态热泵工质7通
过管道、两通阀1-10流经引射器1-9的高压进气口，并由其喷嘴高速喷出，所形成的负压通
过其低压引射口、管道、两通阀1-10、满液式蒸发器1壳程上部的吸油管1-8而引射润滑油，
并混合、扩压成为中压流体，再经其中压出气口、管道、两通阀1-10，送回压缩机5的吸气管
回油口5-1。
18、排出不凝气：开启真空泵12，以从凝水槽1-4凝水出口1-5所连接的不凝气分离
器1-11出气口抽出凝水中的不凝气体，并排放环境。
因此与现有压缩式热泵和吸收式热泵分别应用相比较，本发明技术优势如下：
(1)系统集成凝汽器、冷却塔、汽轮机、压缩式热泵、吸收式热泵、各式回热器；
(2)首先，利用水蒸汽压力驱动汽轮机直驱压缩式热泵，利用水蒸汽潜热驱动吸收
式热泵；
(3)其次，利用压缩式热泵直接回收乏汽凝结潜热，以大幅降低热泵循环温差15℃
左右，再利用吸收式热泵回收循环冷却水显热；
(4)实现梯级利用蒸汽压力和蒸汽潜热，梯级吸收乏汽潜热和冷却水显热，梯级回
收凝水显热、过冷显热、油冷显热；
(5)通过组合应用压缩式热泵和吸收式热泵，大幅提高热泵系统运行效率。
(四)附图说明
附图1为本发明的系统流程图。
如附图1所示的水蒸汽梯级驱动压缩式热泵与吸收式热泵，其中：1-满液式蒸发
器；1-1-乏汽进口；1-2-分离腔；1-3-蒸发吸热管簇；1-4-凝水槽；1-5-凝水出口；1-6-液态
热泵工质进口；1-7-气态热泵工质出口；1-8-吸油管；1-9-引射器；1-10-两通阀；1-11-不凝
气分离器；1-12-热泵工质蒸发槽；1-13-凝水泵；1-14-凝水回热器；2-乏汽；2-1-乏汽切换
阀；2-2-凝汽器；2-3-冷却塔；2-4-冷却水池；2-5-冷却水循环泵；2-6-冷却水切换阀；3-过
热度控制器；4-膨胀阀；4-1-干燥过滤器；5-压缩机；5-1-回油口；5-2-中压汽轮机；5-3-过
冷器；5-4-油分离器；5-5-油过滤器；5-6-流量开关；5-7-电磁阀；5-8-油冷却器；5-9-手动
球阀；6-壳程冷凝器；6-1-软化水进口；6-2-软化水出口；6-3-冷凝放热管簇；6-4-进气口；
6-5-出液口；6-6-出气管；7-热泵工质；8-循环回水；9-循环供水；10-吸收式热泵；10-1-再
生器；10-2-吸收式热泵蒸发器；10-3-吸收器；10-4-吸收式热泵冷凝器；11-高压汽轮机；
11-1-汽轮机高中压缸；11-2-汽轮机低压缸；11-3-发电机；12-真空泵；13-高压蒸汽；14-中
压蒸汽；15-低压蒸汽。
(五)具体实施方式
本发明提出的水蒸汽梯级驱动压缩式热泵与吸收式热泵实施例如附图1所示，现
说明如下：其由蒸发吸热量4348kW、碳钢制造的满液式蒸发器1；直径200mm/壁厚2.5mm的不
锈钢管乏汽进口1-1；直径1200mm/长度5000mm/高度250mm的圆缺柱形分离腔1-2；外包直径
1200mm/长度5000mm/管径19mm的蒸发吸热管簇1-3；直径1200mm/长度250mm的圆柱形凝水
槽1-4；直径40mm/壁厚1.5mm/长度60mm的不锈钢管凝水出口1-5；直径60mm/壁厚1.5mm/长
度60mm的紫铜管液态热泵工质进口1-6；直径120mm/壁厚1.5mm/长度60mm的紫铜管气态热
泵工质出口1-7；直径12mm/壁厚0.9mm/长度20mm的紫铜管吸油管1-8；接口直径12mm/壁厚
0.9mm/长度150mm的紫铜管引射器1-9；接口直径12mm/壁厚0.9mm/长度150mm的紫铜管两通
阀1-10；接口直径40mm/壁厚0.9mm/长度150mm的不锈钢不凝气分离器1-11；直径1200mm/长
度5000mm的热泵工质蒸发槽1-12；流量960t/h、扬程20mH20的凝水泵1-13；回热量517kW的
凝水回热器1-14；流量947.4t/h、温度45℃饱和乏汽2；乏汽切换阀2-1；凝结量631MW的凝汽
器2-2；冷却量631MW的冷却塔2-3；冷却水池2-4；冷却水循环泵2-5；冷却水切换阀2-6；过热
度控制器3；接口直径60mm/壁厚1mm的紫铜膨胀阀4；接口直径60mm/壁厚1mm的紫铜干燥过
滤器4-1；吸气量4000m3/h的压缩机5；直径12mm/壁厚0.9mm/长度20mm的紫铜管回油口5-1；
输出轴功率669kW的中压汽轮机5-2；过冷量517kW的过冷器5-3；油分离效率98％的油分离
器5-4；接口直径19mm/壁厚0.9mm/长度120mm的紫铜油过滤器5-5；接口直径19mm/壁厚
0.9mm/长度120mm的黄铜流量开关5-6；接口直径19mm/壁厚0.9mm/长度120mm的黄铜电磁阀
5-7；油冷量170kW的油冷却器5-8；接口直径19mm/壁厚0.9mm/长度120mm的黄铜手动球阀5-
9；冷凝放热量5017kW的壳程冷凝器6；直径200mm/壁厚2.5mm/长度200mm的不锈钢管软化水
进口6-1；直径200mm/壁厚2.5mm/长度200mm的不锈钢管软化水出口6-2；直径1200mm/长度
5000mm/管径19mm的冷凝放热管簇6-3；直径200mm/壁厚1.5mm/长度1200mm的紫铜管进气口
6-4；直径60mm/壁厚1.5mm/长度1200mm的紫铜管出液口6-5；直径12mm/壁厚0.9mm/长度
50mm的紫铜管出气管6-6；R134a热泵工质7；进口温度40℃、流量510t/h的循环回水8；出口
温度70℃、流量510t/h的循环供水9；吸收式热泵10；蒸汽加热量7503kW的再生器10-1；冷却
水吸热量5252kW的吸收式热泵蒸发器10-2；总供热量12755kW的吸收器10-3与吸收式热泵
冷凝器10-4；高压汽轮机11；汽轮机高中压缸11-1；汽轮机低压缸11-2；发电量320MW的发电
机11-3；抽气流量3m3/min的真空泵12；绝压166.7bar、温度538℃、流量960t/h的高压蒸汽
13；绝压9bar、流量12.6t/h的中压饱和蒸汽14；绝压1bar、流量12.6t/h的低压饱和蒸汽15。
高压蒸汽13驱动汽轮机高中压缸11-1高速旋转，并带动同轴的发电机11-3旋转发
电，组成高压蒸汽发电回路；
汽轮机高中压缸11-1的出口中压蒸汽14驱动汽轮机低压缸11-2高速旋转，并带动
同轴的发电机11-3旋转发电，组成中压蒸汽发电回路；
汽轮机高中压缸11-1的出口中压蒸汽14驱动中压汽轮机5-2高速旋转，并带动压
缩机5旋转做功，组成中压蒸汽压力驱动压缩机回路；
汽轮机低压缸11-2的出口乏汽2通过管道流经乏汽切换阀2-1、凝汽器2-2、凝水干
管，组成乏汽凝结放热回路；
汽轮机低压缸11-2的出口乏汽2通过管道流经乏汽切换阀2-1、满液式蒸发器1管
程的乏汽进口1-1、蒸发吸热管簇1-3内侧、凝水侧底部凝水槽1-4、凝水出口1-5、不凝气分
离器1-11、U形水封、凝水干管、凝水回热器1-14凝水侧、凝水泵1-13，组成压缩式热泵乏汽
热源与凝水回热回路；
凝汽器2-2冷却水侧出口通过管道串联连接冷却水切换阀2-6、冷却塔2-3、冷却水
池2-4、汇流三通、冷却水循环泵2-5、凝汽器2-2冷却水侧进口，组成乏汽冷却塔放热回路；
中压汽轮机5-2的出口低压蒸汽15通过管道流经再生器10-1蒸汽侧、凝水干管，组
成吸收式热泵低压蒸汽潜热驱动回路；
凝汽器2-2冷却水侧出口通过管道串联连接冷却水切换阀2-6、吸收式热泵蒸发器
10-2冷却水侧、汇流三通、冷却水循环泵2-5、凝汽器2-2冷却水侧进口，组成吸收式热泵冷
却水热源回路；
循环回水8通过管道串联连接凝水回热器1-14软化水侧、吸收器10-3软化水侧、吸
收式热泵冷凝器10-4软化水侧、过冷器5-3软化水侧、壳程冷凝器6软化水侧、油冷却器5-8
软化水侧、循环供水9出口，组成软化水梯级回热加热回路；
满液式蒸发器1壳程顶部气态热泵工质出口1-7通过管道连接压缩机5、油分离器
5-4、壳程冷凝器6的壳程、过冷器5-3工质侧、干燥过滤器4-1、膨胀阀4、满液式蒸发器1壳程
底部液态热泵工质进口1-6，组成热泵循环回路；
油分离器5-4底部出油口通过管道连接手动球阀5-9、油冷却器5-8润滑油侧、油过
滤器5-5、流量开关5-6、电磁阀5-7、手动球阀5-9、压缩机5回油口，组成油冷回热回路；
满液式蒸发器1壳程底部液态热泵工质进口1-6、热泵工质蒸发槽1-12中的蒸发吸
热管簇1-3外侧、顶部分离腔1-2、顶部气态热泵工质出口1-7，组成热泵工质的满液式蒸发
吸热回路；
满液式蒸发器1的外壳为水平设置的圆柱面；
压缩机5吸气管外壁设置的过热度控制器3，依据热泵工质的压力信号与温度信号
闭环控制膨胀阀4的开度，而膨胀阀4的出口通过管道连接满液式蒸发器1壳程底部液态热
泵工质进口1-6，组成热泵工质节流控制回路；
壳程冷凝器6壳程顶部进气口6-4、冷凝放热管簇6-3外侧、壳程底部出液口6-5，组
成热泵工质的冷凝放热回路；
壳程冷凝器6管程的软化水进口6-1、冷凝放热管簇6-3内侧、管程的软化水出口6-
2，组成软化水加热升温回路；
壳程冷凝器6的外壳为水平设置的圆柱面；
真空泵12的进气口通过管道连接凝水槽1-4凝水出口1-5所连接的不凝气分离器
1-11出气口，组成不凝气排出回路。
满液式蒸发器1壳程上部吸油管1-8通过管道和两通阀1-10连接引射器1-9的低压
引射口，壳程冷凝器6壳程顶部出气管6-6通过管道和两通阀1-10连接引射器1-9的高压进
气口，压缩机5吸气管的回油口5-1通过管道和两通阀1-10连接引射器1-9的中压出气口，组
成满液式蒸发器1的回油回路。
本发明实施例中：
1、高压蒸汽发电：绝压166.7bar、温度538℃、流量960t/h的高压蒸汽13驱动汽轮
机高中压缸11-1高速旋转，并带动同轴的发电机11-3旋转发电280MW。
2、中压蒸汽发电：汽轮机高中压缸11-1的出口绝压9bar、流量流量947.4t/h的中
压饱和蒸汽14驱动汽轮机低压缸11-2高速旋转，并带动同轴的发电机11-3旋转发电40MW。
3、中压蒸汽压力驱动压缩机：汽轮机高中压缸11-1的出口绝压9bar、流量流量
947.4t/h的中压饱和蒸汽14驱动中压汽轮机5-2高速旋转，输出轴功率669kW，以带动压缩
机5旋转做功。
4、乏汽凝结放热：汽轮机低压缸11-2出口的流量947.4t/h、温度45℃饱和乏汽2通
过乏汽切换阀2-1流经凝汽器2-2，以凝结放热成为凝结水后，由凝水干管集中排出。
5、压缩式热泵吸收乏汽热源与凝水回热：汽轮机低压缸11-2的出口乏汽2通过乏
汽切换阀2-1后，有6.53t/h流经满液式蒸发器1管程，以乏汽的4348kW凝结放热直接为压缩
式热泵提供热源，6.53t/h的凝结水则由流量960t/h、扬程20mH20的凝水泵1-13驱动，流经
凝水侧底部凝水槽1-4、凝水出口1-5、不凝气分离器1-11、U形水封和凝水干管而集中排至
凝水回热器1-14凝水侧，以进一步回收凝水显热。
6、乏汽冷却塔蒸发放热：冷却水由流量67931t/h的冷却水循环泵2-5驱动，流经凝
结量631MW的凝汽器2-2冷却水侧，带出乏汽凝结潜热而升温，再经冷却水切换阀2-6流至冷
却量631MW的冷却塔2-3中蒸发降温，并在重力作用下落至冷却水池2-4内，最后经汇流三通
重新由冷却水循环泵2-5驱动，以完成冷却循环。[冷却水循环泵2-5]
7、低压蒸汽潜热驱动吸收式热泵：中压汽轮机5-2的出口绝压1bar、流量12.6t/h
的低压饱和蒸汽15通过管道流至吸收式热泵10的再生器10-1蒸汽侧，以7503kW低压蒸汽潜
热驱动吸收式热泵，其流量12.6t/h的凝结水则由凝水干管集中排出。
8、冷却水为吸收式热泵提供热源：冷却水由冷却水循环泵2-5驱动，流经凝汽器2-
2冷却水侧，带出乏汽凝结潜热而升温，再经冷却水切换阀2-6流至吸收式热泵蒸发器10-2
冷却水侧放热5252kW而降温，最后经汇流三通重新由冷却水循环泵2-5驱动，以完成冷却循
环。
9、乏汽凝结放热：流量6.53t/h、温度50℃饱和乏汽2通过乏汽进口1-1，引入满液
式蒸发器1管程中，在蒸发吸热管簇1-3内侧凝结放热以提供4348kW的压缩式热泵热源，而
流量6.53t/h的凝结水则由凝水槽1-4的底部凝水出口1-5排出。
10、热泵工质满液式蒸发吸热：压缩机5吸气管外壁设置的过热度控制器3，依据热
泵工质的压力信号与温度信号闭环控制膨胀阀4的开度，以使低压两相R134a热泵工质7从
下至上流经膨胀阀4、满液式蒸发器1壳程底部液态热泵工质进口1-6、热泵工质蒸发槽1-12
中的蒸发吸热管簇1-3外侧、顶部分离腔1-2、顶部气态热泵工质出口1-7，其中提取4348kW
乏汽放热而满液式蒸发。
11、压缩式热泵循环：满液式蒸发器1壳程顶部的低压过热气态热泵工质7经气态
热泵工质出口1-7而被输出轴功率669kW的中压汽轮机5-2驱动吸气量4000m3/h的压缩机5
压缩成为高压过热气态热泵工质7，经油分离器5-4的油气分离之后，再送入壳程冷凝器6的
壳程中冷凝成为高压过冷液态热泵工质7，流经出液口6-5、过冷器5-3工质侧、干燥过滤器
4-1，再经膨胀阀4节流而成为低压两相热泵工质7，经底部液态热泵工质进口1-6而重新流
入满液式蒸发器1壳程，回收乏汽2的4348kW凝结潜热后，蒸发成为低压过热气态热泵工质
7，以完成乏汽源热泵循环；同时把5017kW的冷凝热量释放给壳程冷凝器6管程中进口温度
40℃、流量510t/h的循环回水8。
12、热泵工质冷凝放热：高压过热气态热泵工质7从上至下流经壳程冷凝器6壳程
顶部进气口6-4、冷凝放热管簇6-3外侧、壳程底部出液口6-5，其中分段释放其过热显热、冷
凝潜热、过冷显热，而冷凝成为高压过冷液态热泵工质7。
13、凝水放热：乏汽放热后产生的凝水，流经凝水出口1-5、不凝气分离器1-11、凝
水泵1-13、凝水回热器1-14凝水侧，以释放其517kW显热后降温排出。
14、油冷放热：经油分离器5-4分离出的压缩机高温润滑油，依据压差流经其底部
出油口、手动球阀5-9、油冷却器5-8润滑油侧、油过滤器5-5、流量开关5-6、电磁阀5-7、手动
球阀5-9、压缩机5回油口，以释放其170kW显热后降温。
15、过冷放热：冷凝成为高压过冷的液态热泵工质7，经出液口6-5流至过冷器5-3
工质侧，以释放其517kW显热后降温。
16、梯级回热加热：进口温度40℃、流量510t/h的循环回水8流经凝水回热器1-14
软化水侧、总供热量12755kW的吸收器10-3与吸收式热泵冷凝器10-4软化水侧、过冷器5-3
软化水侧、壳程冷凝器6软化水侧、油冷却器5-8软化水侧、循环供水9出口，以梯级回收凝水
显热、吸收式冷凝潜热、过冷显热、压缩式冷凝潜热、油冷显热，而梯级加热循环回水8使其
升温成为出口温度70℃、流量510t/h的循环供水9。
17、压缩机回油：壳程冷凝器6壳程顶部的出气管6-6的高压过热气态热泵工质7通
过管道、两通阀1-10流经引射器1-9的高压进气口，并由其喷嘴高速喷出，所形成的负压通
过其低压引射口、管道、两通阀1-10、满液式蒸发器1壳程上部的吸油管1-8而引射润滑油，
并混合、扩压成为中压流体，再经其中压出气口、管道、两通阀1-10，送回压缩机5的吸气管
回油口5-1。
18、排出不凝气：开启抽气流量3m3/min的真空泵12，以从凝水槽1-4凝水出口1-5
所连接的不凝气分离器1-11出气口抽出凝水中的不凝气体，并排放环境。