火電廠汽輪機(jī)余熱利用系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種火電廠汽輪機(jī)余熱利用系統(tǒng)，包括凝汽器、一級循環(huán)水減溫器、二級循環(huán)水減溫器以及冷卻塔；所述凝汽器的殼程進(jìn)口接入汽輪機(jī)的乏汽，所述凝汽器的管程出口依次連接所述二級循環(huán)水減溫器、冷卻塔以及一級循環(huán)水減溫器，所述一級循環(huán)水減溫器與所述凝汽器的管程進(jìn)口連接，構(gòu)成循環(huán)水回路；所述一級循環(huán)水減溫器以及二級循環(huán)水減溫器還依次串聯(lián)在自來水管道上。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了利用汽機(jī)排汽余熱并降低汽輪機(jī)背壓，提高機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性和熱效率的目的。
【專利說明】
火電廠汽輪機(jī)余熱利用系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于火力發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種火電廠汽輪機(jī)余熱利用系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]我國煤炭資源豐富，油氣資源匱乏，新能源在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的占比還很低。這樣的能源結(jié)構(gòu)決定了我國在今后相當(dāng)長的時(shí)間里，燃煤發(fā)電仍然在電力生產(chǎn)中處于主體地位。燃煤發(fā)電過程中會(huì)消耗大量的煤炭，提高燃煤發(fā)電的熱效率，對于節(jié)能減排有十分重要的作用。
[0003]目前，大容量火電廠的發(fā)電效率普遍在40%?50%之間。發(fā)電效率低下的重要原因之一是將汽輪機(jī)中做完功的乏汽排入凝汽器后，乏汽凝結(jié)放出的熱量通過冷卻塔排入大氣或隨循環(huán)水排入江河，乏汽蘊(yùn)含的低溫余熱被大量浪費(fèi)，形成很大的冷源損失。此部分損失熱量約占煤燃燒放熱量的40%?60%。
[0004]由于凝汽器中對排汽進(jìn)行冷卻的循環(huán)水出口溫度不高，余熱量雖然很大，但品位很低，目前尚未見600MW和1000MW等級火電廠的汽機(jī)排汽余熱利用的工程案例。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于此，針對上述技術(shù)問題，提供一種火電廠汽輪機(jī)余熱利用系統(tǒng)。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]—種火電廠汽輪機(jī)余熱利用系統(tǒng)，包括凝汽器、一級循環(huán)水減溫器、二級循環(huán)水減溫器以及冷卻塔；
[0008]所述凝汽器的殼程進(jìn)口接入汽輪機(jī)的乏汽，所述凝汽器的管程出口依次連接所述二級循環(huán)水減溫器、冷卻塔以及一級循環(huán)水減溫器，所述一級循環(huán)水減溫器與所述凝汽器的管程進(jìn)口連接，構(gòu)成循環(huán)水回路；所述一級循環(huán)水減溫器以及二級循環(huán)水減溫器還依次串聯(lián)在自來水管道上；
[0009]進(jìn)入所述凝汽器中的循環(huán)水被乏汽加熱后，進(jìn)入所述二級循環(huán)水減溫器與來自所述一級循環(huán)水減溫器的自來水換熱，換熱后的循環(huán)水再經(jīng)所述冷卻塔降溫后進(jìn)入所述一級循環(huán)水減溫器，被流經(jīng)該減溫器的自來水進(jìn)一步冷卻后返回所述凝汽器的管程進(jìn)口 ；自來水先進(jìn)入所述一級循環(huán)水減溫器吸收流經(jīng)該減溫器的循環(huán)水熱量，然后進(jìn)入所述二級循環(huán)水減溫器吸收流經(jīng)該減溫器的循環(huán)水熱量，形成供城市的溫水。
[0010]所述冷卻塔為空冷塔，其內(nèi)設(shè)有空冷散熱器。
[0011]所述循環(huán)水的溫度由所述一級循環(huán)水減溫器以及二級循環(huán)水減溫器的自來水量調(diào)節(jié)控制。
[0012]所述一級循環(huán)水減溫器與所述凝汽器的之間設(shè)有循環(huán)水泵。
[0013]所述自來水管道的出口處設(shè)有溫水水泵。
[0014]所述一級循環(huán)水減溫器以及二級循環(huán)水減溫器上均設(shè)有循環(huán)水旁路以及自來水旁路。
[0015]本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0016](I)通過設(shè)置第一級循環(huán)水減溫器和第二級循環(huán)水減溫器，可利用循環(huán)水余熱加熱自來水，向城市供應(yīng)溫水，可減少居民加熱水的能源消耗；
[0017](2)可降低循環(huán)水進(jìn)入凝汽器時(shí)的溫度和汽輪機(jī)背壓，提高凝汽器真空度和發(fā)電效率；
[0018](3)可降低進(jìn)入空冷散熱器的循環(huán)水溫度，降低空冷塔熱負(fù)荷，減小空冷塔尺寸和成本；
[0019](4)可改變通過第一級循環(huán)水減溫器和第二級循環(huán)水減溫器的自來水量來調(diào)節(jié)循環(huán)水的溫度，使空冷系統(tǒng)在環(huán)境氣溫變化時(shí)的性能更穩(wěn)定。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0021]圖1為本發(fā)明的原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022]如圖1所示，一種火電廠汽輪機(jī)余熱利用系統(tǒng)，包括凝汽器110、一級循環(huán)水減溫器120以及二級循環(huán)水減溫器130、循環(huán)水泵140、溫水水泵150、自來水管道160、冷卻塔170以及膨脹水箱180。
[0023]發(fā)電廠鍋爐2的蒸汽出口連接到汽輪機(jī)3的進(jìn)汽口，汽輪機(jī)3的排汽口連接到凝汽器I1的殼程進(jìn)口，凝汽器110的殼程出口接回鍋爐2，汽輪機(jī)3的軸連接到發(fā)電機(jī)4。
[0024]凝汽器110的管程出口依次連接二級循環(huán)水減溫器130、冷卻塔170以及一級循環(huán)水減溫器120，一級循環(huán)水減溫器120與凝汽器110的管程進(jìn)口連接，構(gòu)成循環(huán)水回路。
[0025]膨脹水箱180設(shè)置在上述循環(huán)水回路上，由于循環(huán)水回路為閉式回路，當(dāng)機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，循環(huán)水溫上升，體積膨脹，需用膨脹水箱180吸收循環(huán)水的膨脹，避免系統(tǒng)內(nèi)部循環(huán)水膨脹受限、壓力升高而誘發(fā)破壞。
[0026]一級循環(huán)水減溫器120以及二級循環(huán)水減溫器130還依次串聯(lián)在自來水管道160上。
[0027]循環(huán)水泵140設(shè)于一級循環(huán)水減溫器120與凝汽器110的之間，溫水水泵150設(shè)于自來水管道160的出口處。
[0028]鍋爐2中產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)3中做功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)4發(fā)電，凝汽器110的殼程進(jìn)口接入汽輪機(jī)排出的乏汽，乏汽與循環(huán)水換熱后被冷凝，然后送回鍋爐2中。
[0029]進(jìn)入凝汽器110中的循環(huán)水被乏汽加熱后，進(jìn)入二級循環(huán)水減溫器130與來自一級循環(huán)水減溫器120的自來水換熱，換熱后的循環(huán)水再經(jīng)冷卻塔170降溫后進(jìn)入一級循環(huán)水減溫器120，被流經(jīng)該減溫器120的自來水進(jìn)一步冷卻后，在循環(huán)水泵140的作用下返回凝汽器110的管程進(jìn)口，從而降低進(jìn)入凝汽器110管程進(jìn)口的循環(huán)水水溫，以及汽輪機(jī)3的背壓，提高了凝汽器真空度，進(jìn)而提高了發(fā)電效率。
[0030]自來水先進(jìn)入一級循環(huán)水減溫器120吸收流經(jīng)該減溫器的循環(huán)水熱量，然后進(jìn)入二級循環(huán)水減溫器130吸收流經(jīng)該減溫器的循環(huán)水熱量，形成供城市的溫水，溫水通過溫水水泵150輸送出去，使汽輪機(jī)3排出的乏汽余熱得到了利用，同時(shí)，也減少了居民加熱水的能源消耗。
[0031]由于經(jīng)過冷卻塔170的循環(huán)水的溫度已經(jīng)由二級循環(huán)水減溫器130降低，使得冷卻塔170所承受熱負(fù)荷較低，這樣就可以減小冷卻塔170的尺寸，降低了成本。
[0032]一級循環(huán)水減溫器120以及二級循環(huán)水減溫器130上均設(shè)有循環(huán)水旁路A以及自來水旁路B。當(dāng)一級循環(huán)水減溫器120或者二級循環(huán)水減溫器130故障時(shí)，循環(huán)水和自來水可走旁路，機(jī)組扔可繼續(xù)運(yùn)行。
[0033]較佳的，冷卻塔170為空冷塔，其內(nèi)設(shè)有空冷散熱器171 ;當(dāng)然，冷卻塔170也可以為濕冷塔，其內(nèi)設(shè)有濕冷機(jī)。
[0034]需要指出的是，空冷技術(shù)與濕冷技術(shù)相比，具有良好的節(jié)水效果，但其冷卻效果與環(huán)境氣溫有關(guān)，并不穩(wěn)定，特別是在氣溫比較高的夏季，空冷塔中空氣對閉式循環(huán)水的冷卻效果下降明顯，進(jìn)入凝汽器的循環(huán)水溫升高，凝汽器真空減小，汽輪機(jī)背壓升高，使得空冷機(jī)組發(fā)電效率下降。
[0035]故本發(fā)明的循環(huán)水溫度由一級循環(huán)水減溫器120以及二級循環(huán)水減溫器130的自來水量調(diào)節(jié)控制，使空冷散熱器171在環(huán)境氣溫變化時(shí)的性能更穩(wěn)定。
[0036]當(dāng)環(huán)境溫度較高的時(shí)候，可通過增大自來水流量，維持進(jìn)入凝汽器110的循環(huán)水溫和凝汽器I1的真空穩(wěn)定性，避免發(fā)電機(jī)4發(fā)電效率下降。
[0037]但是，本【技術(shù)領(lǐng)域】中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種火電廠汽輪機(jī)余熱利用系統(tǒng)，其特征在于，包括凝汽器、一級循環(huán)水減溫器、二級循環(huán)水減溫器以及冷卻塔； 所述凝汽器的殼程進(jìn)口接入汽輪機(jī)的乏汽，所述凝汽器的管程出口依次連接所述二級循環(huán)水減溫器、冷卻塔以及一級循環(huán)水減溫器，所述一級循環(huán)水減溫器與所述凝汽器的管程進(jìn)口連接，構(gòu)成循環(huán)水回路；所述一級循環(huán)水減溫器以及二級循環(huán)水減溫器還依次串聯(lián)在自來水管道上； 進(jìn)入所述凝汽器中的循環(huán)水被乏汽加熱后，進(jìn)入所述二級循環(huán)水減溫器與來自所述一級循環(huán)水減溫器的自來水換熱，換熱后的循環(huán)水再經(jīng)所述冷卻塔降溫后進(jìn)入所述一級循環(huán)水減溫器，被流經(jīng)該減溫器的自來水進(jìn)一步冷卻后返回所述凝汽器的管程進(jìn)口 ；自來水先進(jìn)入所述一級循環(huán)水減溫器吸收流經(jīng)該減溫器的循環(huán)水熱量，然后進(jìn)入所述二級循環(huán)水減溫器吸收流經(jīng)該減溫器的循環(huán)水熱量，形成供城市的溫水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種火電廠汽輪機(jī)余熱利用系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻塔為空冷塔，其內(nèi)設(shè)有空冷散熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種火電廠汽輪機(jī)余熱利用系統(tǒng)，其特征在于，所述循環(huán)水的溫度由所述一級循環(huán)水減溫器以及二級循環(huán)水減溫器的自來水量調(diào)節(jié)控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種火電廠汽輪機(jī)余熱利用系統(tǒng)，其特征在于，所述一級循環(huán)水減溫器與所述凝汽器的之間設(shè)有循環(huán)水泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種火電廠汽輪機(jī)余熱利用系統(tǒng)，其特征在于，所述自來水管道的出口處設(shè)有溫水水泵。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種火電廠汽輪機(jī)余熱利用系統(tǒng)，其特征在于，所述一級循環(huán)水減溫器以及二級循環(huán)水減溫器上均設(shè)有循環(huán)水旁路以及自來水旁路。
【文檔編號(hào)】F01K17/02GK104405458SQ201410737965
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月5日
【發(fā)明者】施大鐘, 裴育峰, 施登宇 申請人:上海援夢電力能源科技咨詢中心