專利名稱：汽輪機冷凝系統(tǒng)及其控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種汽輪機冷凝系統(tǒng)及其控制方法，尤其涉及小容量汽輪機乏汽冷凝，屬于汽輪機制造和余熱利用技術領域。
背景技術：
我國的小容量汽輪機較多，尤其是余熱發(fā)電行業(yè)，隨著一次能源的不斷枯竭，高能耗企業(yè)降低成本以求增加競爭力，小容量余熱利用汽輪機會逐漸增多。截止2010年底，我國有200多條浮法玻璃生產線投運，浮法玻璃的平均能耗為6500kJ/kg 7500kJ/kg玻璃液，大量的水泥生產線、鋼鐵、化工、冶金等企業(yè)為了提高競爭力，降低成本，紛紛上馬余熱發(fā)電。節(jié)能潛力巨大。小容量汽輪機由于絕大多數沒有考慮抽汽回熱，汽輪機能源損失更大，初步計算， 單機容量IOOOOkW以下的汽輪機，冷源損失達到30%以上，如果對汽輪機乏汽的熱量加以利用，可以大幅度提高汽輪機真空，提高發(fā)電效率，同時從汽輪機乏汽中吸收的熱量來對低壓給水進行加熱，提高給水溫度，提高鍋爐效率。我國目前缺少汽輪機凝汽器余熱利用技術， 汽輪機做功乏汽的余熱很少進行綜合利用。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種汽輪機冷凝系統(tǒng)及其控制方法，使汽輪機做功乏汽的余熱得到綜合利用。為了達成上述目的，本發(fā)明的解決方案是
一種汽輪機冷凝系統(tǒng)，包括壓縮機、加熱器、膨脹減壓裝置、凝汽器和管道；壓縮機的出口通過管道連接至加熱器的進口，加熱器的出口通過管道連接至膨脹減壓裝置的入口，膨脹減壓裝置的出口通過管道連接至凝汽器的入口，凝汽器的出口通過管道連接至壓縮機的入口 ；汽輪機乏汽連接至凝汽器的凝汽入口，凝汽器的凝汽出口連接至加熱器的冷水口，加熱器的熱水口連接至鍋爐。上述各管道上設有閥門?！N汽輪機冷凝控制方法，由壓縮機出口將低沸點低溫低壓氣體介質壓縮成為低沸點高溫高壓氣體介質送至加熱器，低沸點高溫高壓氣體介質在加熱器中放熱冷凝，將加熱器中的工質加熱獲得熱量進行做功；低沸點高溫高壓氣體介質在加熱器中放熱冷凝后變成低沸點中溫中壓液體介質，再經過膨脹減壓裝置，變成低沸點低溫低壓液體介質，低沸點低溫低壓液體介質在凝汽器中吸熱帶走汽輪機乏汽的熱量，一方面提高真空，另一方面將汽輪機乏汽內熱量帶出進一步加以利用，低沸點低溫低壓液體介質吸熱后變成低沸點低溫低壓氣體介質，回到壓縮機進口，重新由壓縮機壓縮成為低沸點高溫高壓氣體介質，開始第二個循環(huán)。采用上述方案，本發(fā)明利用低沸點介質特性，即從高溫高壓氣體發(fā)熱后變成中溫中壓液體會大量放熱，加熱電力生產工藝中的低壓給水溫度，從低溫低壓液體吸熱后變成
3低溫低壓氣體，由于低沸點介質沸騰和冷凝的溫度較低，因此對低品質熱源具有廣闊的前景。采用該裝置后，低壓給水溫度提高20°C左右，同時將汽輪機排汽溫度降低10 15°C， 真空提高4 5kpa，發(fā)電效率提高10%以上，大幅度提高低參數汽輪機的效率，同時，改變傳統(tǒng)設計方式即純凝式汽輪機采用循環(huán)水冷卻的方式，減少設備占地面積，節(jié)約工程投資。


圖1是本發(fā)明的結構及工藝流程示意圖標號說明加熱器1
低沸點中溫中壓液體介質3 膨脹減壓裝置6 管道8
低沸點低溫低壓氣體介質11 壓縮機14 凝汽入口 17 冷水口 19
低沸點高溫高壓氣體介質2 管道4
低沸點低溫低壓液體介質7
凝汽器10
管道13
管道15
凝汽出口 18
熱水口 20。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明做進一步詳細說明。需要提前說明的是，圖1中的箭頭表示本發(fā)明運行時各類物質的運動方向，下面將不再一一詳述。圖1示出了本發(fā)明的示意性結構以及本發(fā)明運行時的工藝流程。本發(fā)明的汽輪機冷凝系統(tǒng)，包括壓縮機14、加熱器1、膨脹減壓裝置6、凝汽器10和管道4、管道8、管道13、管道15。壓縮機14的出口通過管道15連接至加熱器1的進口，加熱器1的出口通過管道 4連接至膨脹減壓裝置6的入口，膨脹減壓裝置6的出口通過管道8連接至凝汽器10的入口，凝汽器10的出口通過管道13連接至壓縮機14的入口。汽輪機乏汽連接至凝汽器10的凝汽入口 17，凝汽器10的凝汽出口 18連接至加熱器1的冷水口 19，加熱器1的熱水口 20連接至鍋爐。管道4、管道8、管道13和管道15上設有閥門。本發(fā)明的汽輪機冷凝控制方法是
汽輪機做功后的乏汽經凝汽器10的凝汽入口 17進入凝汽器10，被低沸點低溫低壓液體介質7冷卻后，從凝汽器10的凝汽出口 18進入低壓給水系統(tǒng)即加熱器1的冷水口 19。 經加熱器1內低沸點高溫高壓氣體介質2放熱加熱后，由加熱器1的熱水口 20進入鍋爐， 進入鍋爐的水變成過熱蒸汽再次進入汽輪機做功，進入凝汽器10冷卻，水循環(huán)完成。壓縮機14將管道13內低沸點低溫低壓氣體介質11壓縮成為低沸點高溫高壓氣體介質2，經管道15進入加熱器1，在加熱器1內低沸點高溫高壓氣體介質2放熱后變成低沸點中溫中壓液體介質3，經管道4進入膨脹減壓裝置6，進一步減壓后變成低沸點低溫低壓液體介質7，經管道8進入凝汽器10，吸熱帶走汽輪機做功后乏汽的熱量，吸熱后變成低
4沸點低溫低壓氣體介質11，經管道13進入壓縮機1進一步加壓，作為下一循環(huán)開始。本發(fā)明充分利用低沸點介質的特性，在汽輪機凝汽器中吸熱汽化，帶走汽輪機乏汽中的熱量，提高機組真空，吸出熱量后的低沸點低溫低壓氣體經壓縮機加壓成為低沸點高溫高壓氣體，將在凝汽器中吸收的熱量在加熱器中放熱，提高鍋爐給水溫度，實現帶走汽輪機冷源損失提高機組真空進而提高機組發(fā)電效率，同時通過低沸點介質帶出的熱量對鍋爐給水進一步放熱，提高鍋爐給水溫度，進而提高鍋爐運行效率。綜上所述，本發(fā)明通過設置新型凝汽器，可以降低汽輪機排汽溫度，提高真空，通過設置外供熱量換熱器，提高鍋爐給水溫度。該發(fā)明可提高發(fā)電效率10%以上，單位千瓦時可節(jié)約用水4. ^g，單位千瓦時節(jié)約工程造價400元，因此該發(fā)明具有十分巨大的經濟效益和社會效益。由技術常識可知，本發(fā)明可以通過其它的不脫離其精神實質或必要特征的實施方案來實現。因此，上述公開的實施方案，就各方面而言，都只是舉例說明，并不是僅有的。所有在本發(fā)明范圍內或在等同于本發(fā)明的范圍內的改變均被本發(fā)明包含。
權利要求
1.一種汽輪機冷凝系統(tǒng)，其特征在于包括壓縮機、加熱器、膨脹減壓裝置、凝汽器和管道；壓縮機的出口通過管道連接至加熱器的進口，加熱器的出口通過管道連接至膨脹減壓裝置的入口，膨脹減壓裝置的出口通過管道連接至凝汽器的入口，凝汽器的出口通過管道連接至壓縮機的入口 ；汽輪機乏汽連接至凝汽器的凝汽入口，凝汽器的凝汽出口連接至加熱器的冷水口，加熱器的熱水口連接至鍋爐。
2.如權利要求1所述的一種汽輪機冷凝系統(tǒng)，其特征在于上述各管道上設有閥門。
3.一種汽輪機冷凝控制方法，其特征在于由壓縮機出口將低沸點低溫低壓氣體介質壓縮成為低沸點高溫高壓氣體介質送至加熱器，低沸點高溫高壓氣體介質在加熱器中放熱冷凝，將加熱器中的工質加熱獲得熱量進行做功；低沸點高溫高壓氣體介質在加熱器中放熱冷凝后變成低沸點中溫中壓液體介質，再經過膨脹減壓裝置，變成低沸點低溫低壓液體介質，低沸點低溫低壓液體介質在凝汽器中吸熱帶走汽輪機乏汽的熱量，低沸點低溫低壓液體介質吸熱后變成低沸點低溫低壓氣體介質，回到壓縮機進口，重新由壓縮機壓縮成為低沸點高溫高壓氣體介質，開始第二個循環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種汽輪機冷凝系統(tǒng)及控制方法。系統(tǒng)包括壓縮機、加熱器、膨脹減壓裝置、凝汽器和管道；壓縮機的出口連接至加熱器的進口，加熱器的出口連接至膨脹減壓裝置的入口，膨脹減壓裝置的出口連接至凝汽器的入口，凝汽器的出口連接至壓縮機的入口；汽輪機乏汽連接至凝汽器的凝汽入口，凝汽器的凝汽出口連接至加熱器的冷水口，加熱器的熱水口連接至鍋爐。本發(fā)明使汽輪機做功乏汽的余熱得到綜合利用，低壓給水溫度提高20℃，汽輪機排汽溫度降低10～15℃，真空提高4～5kpa，發(fā)電效率提高10%以上，大幅度提高低參數汽輪機的效率，減少設備占地面積，節(jié)約工程投資。
文檔編號F22D1/00GK102393150SQ201110229880
公開日2012年3月28日 申請日期2011年8月11日 優(yōu)先權日2011年8月11日
發(fā)明者安德剛, 楊曉平, 錢剛 申請人:福建大源節(jié)能環(huán)?？萍加邢薰?br>