凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組電、水、鹽聯(lián)產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組電、水、鹽聯(lián)產(chǎn)工藝，具體為凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組經(jīng)過發(fā)電后排出的負(fù)壓蒸汽用來生產(chǎn)液態(tài)鹽水做為原料供氯堿或純堿系統(tǒng)生產(chǎn)用，并聯(lián)產(chǎn)淡水。凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組電、水、鹽聯(lián)產(chǎn)工藝，包括以下步驟：(1)上一級(jí)工藝產(chǎn)生的蒸汽推動(dòng)凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)，從而可以發(fā)電，從凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組出來的表壓為低于-0.04MPa的尾蒸汽進(jìn)入換熱器，與通過強(qiáng)制循環(huán)泵從貯罐中抽出的冷卻介質(zhì)換熱，尾蒸汽被冷凝成水，在阻汽排水器內(nèi)進(jìn)行汽液分離后返回鍋爐水處理系統(tǒng)循環(huán)使用。本發(fā)明的凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組電、水、鹽聯(lián)產(chǎn)工藝，工藝簡單，可實(shí)現(xiàn)電、鹽、水聯(lián)產(chǎn)。
【專利說明】凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組電、水、鹽聯(lián)產(chǎn)工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組電、水、鹽聯(lián)產(chǎn)工藝，具體為凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組經(jīng)過發(fā)電后排出的負(fù)壓蒸汽用來生產(chǎn)液態(tài)鹽水做為原料供氯堿或純堿系統(tǒng)生產(chǎn)用，并聯(lián)產(chǎn)淡水。
【背景技術(shù)】
[0002]目前火力發(fā)電基本分為背壓式汽輪機(jī)發(fā)電、凝汽式汽輪機(jī)發(fā)電、抽凝汽式汽輪機(jī)發(fā)電三種形式，背壓式汽輪機(jī)發(fā)電特點(diǎn)是汽輪機(jī)末端蒸汽排出壓力大于常壓，排出的蒸汽常用作其它工藝(比如說冬季取暖)，其發(fā)電效率低于凝汽式汽輪機(jī)發(fā)電和抽凝汽式汽輪發(fā)電，但蒸汽的潛熱焓基本得到利用；凝汽式汽輪機(jī)發(fā)電特點(diǎn)是:汽輪機(jī)末端排出壓力低于常壓，即負(fù)壓狀態(tài)，發(fā)電效率最高，但蒸汽的潛熱焓沒有得到利用，整個(gè)系統(tǒng)的熱能利用率不足45%，抽凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)介于上述兩種工藝之間，其特點(diǎn)是從汽輪機(jī)中間級(jí)抽出具有一定壓力的蒸汽供給熱用戶，余下的蒸汽繼續(xù)推動(dòng)轉(zhuǎn)子后部的葉片做功，然后回收冷凝水。由于抽出部分的蒸汽潛熱焓得到了利用，而冷凝部分的蒸汽焓沒有得到利用，因此其熱能利用效率介于背壓式發(fā)電機(jī)組和凝汽式發(fā)電機(jī)組之間。
[0003]做為原鹽生產(chǎn)方式之一的真空法制鹽，大多與火力發(fā)電廠相結(jié)合，利用背壓式發(fā)電機(jī)組或抽氣式發(fā)電機(jī)組排出的正壓蒸汽采用多效低溫真空蒸發(fā)工藝生產(chǎn)原鹽，該工藝的特點(diǎn)是:盡管蒸汽潛熱得到了充分的利用，但是發(fā)電效率較低。
[0004]靠近沿海的火力發(fā)`電廠有較多的廠家采用海水做為冷卻水，其冷卻方式可分為直流式和循環(huán)式，直流式是指海水經(jīng)過冷卻吸收發(fā)電機(jī)組蒸汽的熱量后直接排掉，循環(huán)式是指海水冷卻吸收發(fā)電機(jī)組蒸汽的熱量后，送入涼水塔，經(jīng)涼水塔降溫后循環(huán)使用，由于涼水塔的濃縮，鹽分不斷提高，因此需定時(shí)排出較濃的海水，同時(shí)補(bǔ)充進(jìn)新鮮海水。無論哪種方式使用海水，其海水中有用的成份沒有得到有效的利用。
[0005]凝汽式發(fā)電機(jī)組和抽汽式發(fā)電機(jī)組(以下以凝汽式發(fā)電機(jī)組為例)其排出的蒸汽溫度夏季一般不超過50°C，北方的冬季會(huì)更低一些。汽輪機(jī)排出的蒸汽被冷卻水冷凝成水后返回鍋爐系統(tǒng)，因此這部分蒸汽所含的熱能沒有得到有效利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種熱能利用率高、海水可以得到資源化利用的凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組電、水、鹽聯(lián)產(chǎn)工藝。
[0007]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0008]凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組電、水、鹽聯(lián)產(chǎn)工藝，其特殊之處在于包括以下步驟:
[0009](I)上一級(jí)工藝產(chǎn)生的蒸汽推動(dòng)凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)，從而可以發(fā)電，從凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組出來的表壓為低于-0.04MPa的尾蒸汽進(jìn)入換熱器，與通過強(qiáng)制循環(huán)泵從貯罐中抽出的冷卻介質(zhì)換熱，尾蒸汽被冷凝成水，在阻汽排水器內(nèi)進(jìn)行汽液分離后返回鍋爐水處理系統(tǒng)循環(huán)使用；[0010](2)被加熱后的冷卻介質(zhì)(溫度高于沸點(diǎn))進(jìn)入汽液分離器，由于分離出蒸汽而濃縮，當(dāng)分離出的液體中鹽濃度達(dá)到300g/l~310g/l時(shí)，一部分液體經(jīng)強(qiáng)制循環(huán)泵抽出作為合格精鹽水送至氯堿或純堿生產(chǎn)系統(tǒng)，其余部分與新補(bǔ)充進(jìn)來的冷卻介質(zhì)混合后送入換熱器循環(huán)使用；
[0011](3)從汽液分離器分離出的二次蒸汽進(jìn)入表面冷凝器，經(jīng)凈化處理的新鮮海水加進(jìn)涼水塔，由循環(huán)冷卻水泵送入表面冷凝器，與二次蒸汽換熱，二次蒸汽被冷凝成淡水送至用水管網(wǎng)，從表面冷凝器出來的不凝氣則被真空泵抽走，吸收熱量后的循環(huán)冷卻海水回流至涼水塔，降溫后與新加進(jìn)來的經(jīng)凈化處理的新鮮海水混合后再送表面冷凝器循環(huán)使用；
[0012]所述冷卻介質(zhì)為鹵水或工業(yè)廢鹽水；
[0013]所述冷卻介質(zhì)為經(jīng)過海水精制系統(tǒng)精制的、來自涼水塔的循環(huán)冷卻海水。
[0014]本發(fā)明的凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組電、水、鹽聯(lián)產(chǎn)工藝，工藝簡單，可實(shí)現(xiàn)電、鹽、水聯(lián)產(chǎn)，如果與海水淡化裝置、氯堿(或純堿)生產(chǎn)裝置相結(jié)合，不僅可大大減輕環(huán)境污染，做到廢棄物資源化利用，而且可外供優(yōu)質(zhì)淡水，大大提高了能源利用率，充分利用了焓值較低的負(fù)壓蒸汽，以較少的發(fā)電效率損失，換得了優(yōu)質(zhì)淡水和工業(yè)用鹽，僅所獲得的淡水價(jià)值就高于損失發(fā)電所降低的價(jià)值。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1:本發(fā)明的凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組電、水、鹽聯(lián)產(chǎn)工藝流程圖；
[0016]圖中:1、凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組，2、換熱器，3、阻汽排水器，4、鍋爐水處理系統(tǒng)，5、汽液分離器，6、強(qiáng)制循環(huán)泵，7、氯堿或純堿系統(tǒng)，8、強(qiáng)制循環(huán)泵，9、貯罐，10、表面冷凝器，11、真空泵，12、用水管網(wǎng)，13、涼水塔，14、循環(huán)冷卻水泵，15、海水精制系統(tǒng)。 【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明所提供的方法，但本發(fā)明并不因此而受到任何限制。
[0018]凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組電、水、鹽聯(lián)產(chǎn)工藝，包括以下步驟:
[0019](I)上一級(jí)工藝產(chǎn)生的蒸汽推動(dòng)凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)，從而可以發(fā)電，從凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組出來的表壓為低于-0.04MPa的尾蒸汽進(jìn)入換熱器，與通過強(qiáng)制循環(huán)泵從貯罐中抽出的冷卻介質(zhì)換熱，尾蒸汽被冷凝成水，在阻汽排水器內(nèi)進(jìn)行汽液分離后返回鍋爐水處理系統(tǒng)循環(huán)使用；
[0020](2)被加熱后的冷卻介質(zhì)(溫度高于沸點(diǎn))進(jìn)入汽液分離器，由于分離出蒸汽而濃縮，當(dāng)分離出的液體中鹽濃度達(dá)到300g/l~310g/l時(shí)，一部分液體經(jīng)強(qiáng)制循環(huán)泵抽出作為合格精鹽水送至氯堿或純堿生產(chǎn)系統(tǒng)，其余部分與新補(bǔ)充進(jìn)來的冷卻介質(zhì)混合后送入換熱器循環(huán)使用；
[0021](3)從汽液分離器分離出的二次蒸汽進(jìn)入表面冷凝器，經(jīng)凈化處理的新鮮海水加進(jìn)涼水塔，由循環(huán)冷卻水泵送入表面冷凝器，與二次蒸汽換熱，二次蒸汽被冷凝成淡水送至用水管網(wǎng)，從表面冷凝器出來的不凝氣則被真空泵抽走，吸收熱量后的循環(huán)冷卻海水回流至涼水塔，降溫后與新加進(jìn)來的經(jīng)凈化處理的新鮮海水混合后再送表面冷凝器循環(huán)使用；
[0022]所述冷卻介質(zhì)為經(jīng)過海水精制系統(tǒng)精制的、來自涼水塔的循環(huán)冷卻海水。[0023]本實(shí)施例是先將經(jīng)過海水精制系統(tǒng)精制的、來自涼水塔的循環(huán)冷卻海水做為冷卻介質(zhì)來冷卻汽輪機(jī)排出的蒸汽，蒸汽加熱海水后，本身被冷凝成水，在阻汽排水器中進(jìn)行汽液分離后返回鍋爐水處理系統(tǒng)循環(huán)使用，海水吸收熱量后溫度升高，溫度超過沸點(diǎn)后的海水去汽液分離器，分離出來的二次蒸汽去表面冷凝器，被來自涼水塔的循環(huán)冷卻海水冷凝成淡水去用水管網(wǎng)，所含有的不凝氣由真空泵抽走，汽液分離后的海水由強(qiáng)制循環(huán)泵抽出，當(dāng)海水中鹽濃度達(dá)到300g/l~310g/l后成為鹽含量合格的液態(tài)鹽水，抽出一部分精鹽水做為原料鹽水送氯堿生產(chǎn)系統(tǒng)或純堿生產(chǎn)系統(tǒng)，其余部分與補(bǔ)充進(jìn)來的海水混合繼續(xù)循環(huán)加熱、濃縮生產(chǎn)液態(tài)鹽水。
[0024]涼水塔的種類可選用開式、閉式等現(xiàn)有的任何形式和技術(shù)，使循環(huán)冷卻海水通過蒸發(fā)水分的方式降低溫度，隨著水分的蒸發(fā)，鹽濃度逐漸升高，加上從循環(huán)冷卻系統(tǒng)抽出一定數(shù)量的海水去生產(chǎn)精鹽水，因此需不斷地往系統(tǒng)中補(bǔ)充新鮮海水。
[0025]補(bǔ)充進(jìn)涼水塔內(nèi)的海水需進(jìn)行凈化處理，以防涼水塔結(jié)垢。 [0026]換熱器可采用任何形式的換熱器，換熱器優(yōu)選列管式或板式換熱器。隨著熱交換的進(jìn)行，鹽水溫度升高。當(dāng)鹽水中NaCl含量為310g/l、汽液分離器中氣相壓力為-0.0SMPa(表壓)時(shí)，鹽水大約67°C左右就開始沸騰，通常情況下，鹽水含鹽量低，鹽水的沸點(diǎn)降低，真空度升高，鹽水沸點(diǎn)也降低，當(dāng)鹽水中NaCl含量為310g/l，真空度提高至-0.09MPa (表壓)時(shí)，鹽水約52 °C就會(huì)沸騰。
[0027]阻汽排水器可采用任何形式的阻汽排水裝置，以達(dá)到僅允許液態(tài)水排出而不允許蒸汽排出的目的。
[0028]汽液分離器可采用任何形式的汽液分離裝置，以達(dá)到汽液分離的目的。
[0029]換熱器與汽液分離器也可采用組合一體式，比如:列文蒸發(fā)器、標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)器等。
[0030]抽真空的方式可以是機(jī)械式，也可以是水力噴射式。
[0031]海水循環(huán)冷卻方式與現(xiàn)有的工藝基本相同，不同點(diǎn)是現(xiàn)有的循環(huán)冷卻工藝中，隨著生產(chǎn)的運(yùn)行，冷卻海水中鹽的濃縮倍數(shù)將逐步增加，因此，要求定時(shí)向冷卻系統(tǒng)外排出一部分較濃的海水，以防冷卻系統(tǒng)結(jié)垢，同時(shí)需往循環(huán)冷卻系統(tǒng)不斷地補(bǔ)充新鮮海水，以保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。本發(fā)明的特點(diǎn)是連續(xù)地從循環(huán)冷卻系統(tǒng)中抽出部分較濃的海水，轉(zhuǎn)送到下一步去生產(chǎn)含鹽濃度合格的液態(tài)鹽水，同時(shí)連續(xù)地往涼水塔內(nèi)系統(tǒng)中補(bǔ)充新鮮海水，補(bǔ)充的海水量由生產(chǎn)精鹽水所需要的海水量和涼水塔蒸發(fā)水分的量決定。
[0032]從汽輪機(jī)末端排出的蒸汽和溫度與現(xiàn)有的凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)工藝不同?，F(xiàn)有的凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)末端排出的蒸汽直接去表面冷凝器，由循環(huán)水冷凝成液態(tài)水，凝結(jié)水再返回鍋爐水處理系統(tǒng)，排出的蒸汽溫度夏季一般不超過50°C，其產(chǎn)生的負(fù)壓在表面冷凝器的換熱面積一定的情況下，主要由循環(huán)冷卻水的數(shù)量和溫度決定，冷卻水?dāng)?shù)量一定的條件下，冷卻水溫越低，真空度越高。本發(fā)明是凝汽式汽輪機(jī)排出的蒸汽先送進(jìn)換熱器，加熱來自循環(huán)冷卻系統(tǒng)且經(jīng)過處理的海水，凝結(jié)成的水經(jīng)阻汽排水器后再返回鍋爐水處理系統(tǒng)，排汽溫度一般大于65°C，小于100°C，其產(chǎn)生的負(fù)壓在換熱面積一定的情況下，主要由被加熱的鹽水的數(shù)量和溫度決定，控制蒸汽溫度優(yōu)選< 85°C。
[0033]海水在循環(huán)加熱的過程中，其沸點(diǎn)主要由汽液分離器排出的二次蒸汽壓力和鹽水中的鹽濃度決定，而二次蒸汽的壓力由表面冷凝器決定(相當(dāng)于現(xiàn)有發(fā)電機(jī)組的工藝和技術(shù))。鹽水濃度越低，沸點(diǎn)越低。在鹽水濃度一定的條件下，二次蒸汽壓力越低(即:真空度越高)，鹽水的沸點(diǎn)越低，從而使得汽輪機(jī)組排出的蒸汽壓力和溫度越低，發(fā)電效率就越高。在生產(chǎn)過程中須控制二次蒸汽真空度不低于-0.0SMPa,(真空度越高越好)，成品鹽水中NaCl含量為300g/l~310g/l，若低于這個(gè)范圍，須繼續(xù)循環(huán)加熱濃縮，高出這個(gè)范圍，須加大合格鹽水抽出量。
[0034]從循環(huán)冷卻系統(tǒng)抽海水去生產(chǎn)鹽水的方式可以采用從冷卻水泵直接外送的方式，也可以單獨(dú)安裝一臺(tái)水泵專供生產(chǎn)鹽水。
[0035]用于生產(chǎn)精鹽水的原料(冷卻介質(zhì))可以是經(jīng)過處理的來自涼水塔循環(huán)冷卻系統(tǒng)的海水、海水淡化后的濃鹽水、鹵水等，也可以是生產(chǎn)環(huán)氧氯丙烷、MDI以及其它產(chǎn)品副產(chǎn)的含鹽廢水，或者是離子膜法生產(chǎn)燒堿過程中的脫氯淡鹽水，或者是它們之間的組合和補(bǔ)充。但是，無論用什么做原料，必須保證所有原料在加熱濃縮后不得產(chǎn)生結(jié)垢(同涼水塔循環(huán)冷卻系統(tǒng))，具體的處理方式(比如說離子交換樹脂法等)本發(fā)明不做討論。
[0036]本發(fā)明除了可以生產(chǎn)液態(tài)鹽水外，還可以通過增加安裝結(jié)晶器的方式生產(chǎn)固態(tài)結(jié)晶鹽。
[0037]本發(fā)明可以將涼水塔循環(huán)冷卻系統(tǒng)與汽輪機(jī)排出蒸汽加熱濃縮系統(tǒng)分開使用，即:現(xiàn)有的涼水塔循環(huán)冷卻工藝不變，單獨(dú)用汽輪發(fā)電機(jī)組汽輪機(jī)排出的負(fù)壓蒸汽加熱濃縮生產(chǎn)液態(tài)鹽水。
[0038]本發(fā)明未詳細(xì)說明的 內(nèi)容均為現(xiàn)有技術(shù)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以從本實(shí)施例及現(xiàn)有技術(shù)獲得啟發(fā)，進(jìn)行變形得到其它實(shí)施例。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該根據(jù)權(quán)利要求的保護(hù)范圍來確定。
【權(quán)利要求】
1.凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組電、水、鹽聯(lián)產(chǎn)工藝，其特征在于包括以下步驟: (1)上一級(jí)工藝產(chǎn)生的蒸汽推動(dòng)凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)，從而可以發(fā)電，從凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組出來的表壓為低于-0.04MPa的尾蒸汽進(jìn)入換熱器，與通過強(qiáng)制循環(huán)泵從貯罐中抽出的冷卻介質(zhì)換熱，尾蒸汽被冷凝成水，在阻汽排水器內(nèi)進(jìn)行汽液分離后返回鍋爐水處理系統(tǒng)循環(huán)使用； (2)被加熱后的冷卻介質(zhì)(溫度高于沸點(diǎn))進(jìn)入汽液分離器，由于分離出蒸汽而濃縮，當(dāng)分離出的液體中鹽濃度達(dá)到300g/l~310g/l時(shí)，一部分液體經(jīng)強(qiáng)制循環(huán)泵抽出作為合格精鹽水送至氯堿或純堿生產(chǎn)系統(tǒng)，其余部分與新補(bǔ)充進(jìn)來的冷卻介質(zhì)混合后送入換熱器循環(huán)使用； (3)從汽液分離器分離出的二次蒸汽進(jìn)入表面冷凝器，經(jīng)凈化處理的新鮮海水加進(jìn)涼水塔，由循環(huán)冷卻水泵送入表面冷凝器，與二次蒸汽換熱，二次蒸汽被冷凝成淡水送至用水管網(wǎng)，從表面冷凝器出來的不凝氣則被真空泵抽走，吸收熱量后的循環(huán)冷卻海水回流至涼水塔，降溫后與新加進(jìn)來的經(jīng)凈化處理的新鮮海水混合后再送表面冷凝器循環(huán)使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組電、水、鹽聯(lián)產(chǎn)工藝，其特征在于所述冷卻介質(zhì)為鹵水或工業(yè)廢鹽水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組電、水、鹽聯(lián)產(chǎn)工藝，其特征在于所述冷卻介質(zhì)為經(jīng)過海水精制系統(tǒng)精制的、`來自涼水塔的循環(huán)冷卻海水。
【文檔編號(hào)】C01D3/06GK103787434SQ201310729374
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】潘慶光 申請人:潘慶光