專利名稱：小汽輪機(jī)排汽冷源損失回收系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冷源損失回收系統(tǒng)及方法，尤其涉及一種小汽輪機(jī)排汽冷源損失回收系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
常規(guī)火力發(fā)電廠工程中，大功率設(shè)備常采用小汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)，例如鍋爐給水泵、引風(fēng)機(jī)等設(shè)備，小汽輪機(jī)的排汽設(shè)置單獨(dú)的凝汽器或與大機(jī)合用，這種小汽輪機(jī)設(shè)置常規(guī)凝汽器的系統(tǒng)，小汽輪機(jī)排汽存在冷源損失的弊端。現(xiàn)有技術(shù)中，純凝發(fā)電機(jī)組均存在冷源損失。這是因?yàn)闊o論是小汽輪機(jī)還是大汽 輪機(jī)的排汽均是利用循環(huán)水或者空氣將汽輪機(jī)排汽的低品質(zhì)熱能帶走(釋放到大氣中)，也就是冷源損失。冷源損失是火力發(fā)電廠中能量損失最大的一部分，也正是因?yàn)槔湓磽p失的存在使發(fā)電廠的熱效率通常不足50%，是造成火電廠循環(huán)熱效率低的主要原因。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供一種小汽輪機(jī)排汽冷源損失回收系統(tǒng)及方法，它具有能有效利用小汽輪機(jī)排汽熱量、經(jīng)濟(jì)效益顯著的優(yōu)點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種小汽輪機(jī)排汽冷源損失回收系統(tǒng)，它包括背壓小汽輪機(jī)，背壓小汽輪機(jī)通過連接管道與排汽冷風(fēng)換熱器連接，排汽冷風(fēng)換熱器通過連接管道與疏水箱連接，疏水箱經(jīng)過連接管道與疏水回收系統(tǒng)連接，凝結(jié)水經(jīng)疏水箱通過疏水回收系統(tǒng)進(jìn)入凝結(jié)水系統(tǒng)，同時(shí)排汽冷風(fēng)換熱器通過管道與空氣預(yù)熱器連接，空氣預(yù)熱器設(shè)置在鍋爐省煤器出口煙道的第一分支煙道上，在省煤器出口煙道的第二分支煙道上還設(shè)有多級(jí)省煤器熱量回收系統(tǒng)，在排汽冷風(fēng)換熱器和空氣預(yù)熱器之間的的連接管道上設(shè)有對(duì)空空排氣管道，在對(duì)空排氣管道上設(shè)有調(diào)節(jié)風(fēng)門和關(guān)斷風(fēng)門。所述疏水回收系統(tǒng)包括至少一個(gè)疏水泵，疏水泵將疏水回收至凝結(jié)水系統(tǒng)，在疏水箱與每個(gè)疏水泵之間的連接管道上設(shè)有相應(yīng)的關(guān)斷閥，疏水泵將疏水回收至凝結(jié)水系統(tǒng)中的管道上依次設(shè)有止回閥、調(diào)節(jié)閥和關(guān)斷閥。所述多級(jí)省煤器熱量回收系統(tǒng)包括高溫給水省煤器、低溫給水省煤器和凝結(jié)水省煤器，第二分支煙道按煙氣流向上依次設(shè)有高溫給水省煤器、低溫給水省煤器和凝結(jié)水省煤器，兩路煙道上都設(shè)有調(diào)節(jié)風(fēng)門，兩路煙氣經(jīng)調(diào)節(jié)風(fēng)門之后匯合進(jìn)入除塵器。所述高溫給水省煤器的進(jìn)水口與高壓加熱器連接，高壓加熱器與給水泵連接，給水泵與除氧器連接，高溫給水省煤器的出水口與給水操作臺(tái)連接。所述低溫給水省煤器的入水口經(jīng)調(diào)節(jié)閥與給水泵連接，低溫給水省煤器的出水口與高溫給水省煤器的入水口連接。所述凝結(jié)水省煤器的入水口與凝結(jié)水系統(tǒng)連接，凝結(jié)水省煤器的出水口與凝結(jié)水系統(tǒng)連接或除氧器連接。
所述排汽冷風(fēng)換熱器內(nèi)利用背壓小汽輪機(jī)的排汽將冷風(fēng)加熱，背壓小汽輪機(jī)的排汽冷凝成水。所述對(duì)空排氣管道可以加大冷風(fēng)流量，保證背壓機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行；鍋爐燃燒剩余的空氣可通過對(duì)空排氣管道排向大氣。基于上述小汽輪機(jī)排汽冷源損失回收系統(tǒng)的一種小汽輪機(jī)冷源損失回收方法，具體步驟為
步驟一背壓小汽輪機(jī)的排汽進(jìn)入排汽冷風(fēng)換熱器，排汽在排汽冷風(fēng)換熱器內(nèi)將吹入的冷風(fēng)加熱；
步驟二 背壓小汽輪機(jī)的排汽冷凝成水，冷凝水通過疏水箱和疏水回收系統(tǒng)進(jìn)入凝結(jié)水系統(tǒng)；
步驟三在排汽冷風(fēng)換熱器內(nèi)被加熱的冷風(fēng)進(jìn)入空氣預(yù)熱器；
步驟四來自鍋爐的煙氣一部分通過第一分支煙道用來加熱空氣預(yù)熱器內(nèi)已被小汽輪機(jī)排汽加熱的冷風(fēng)，一部分煙氣通過第二分支煙道經(jīng)過多級(jí)省煤器系統(tǒng)回收熱量；
步驟五經(jīng)第一分支煙道和第二分支煙道回收熱量之后的煙氣進(jìn)入除塵器。背壓小汽輪機(jī)通過連接管道將排汽送入排汽冷風(fēng)換熱器，排汽在排汽冷風(fēng)換熱器中將吹入排汽冷風(fēng)換熱器的冷風(fēng)加熱，排汽冷凝成水進(jìn)入疏水箱，在經(jīng)過疏水回收系統(tǒng)進(jìn)入凝結(jié)水系統(tǒng)；由于冷風(fēng)在進(jìn)入空氣預(yù)熱器之前已經(jīng)在排汽冷風(fēng)換熱器中被小汽輪機(jī)的排汽加熱，使空氣預(yù)熱器換熱所需的煙氣量減少，富余的煙氣通過第二分支煙道，經(jīng)過多級(jí)省煤器回收熱量后，進(jìn)入除塵器。設(shè)置多級(jí)省煤器的目的是為了實(shí)現(xiàn)煙氣按照溫度等級(jí)，分級(jí)利用。通常空預(yù)器入口煙氣溫度在380°C左右，空氣預(yù)熱器出口煙氣溫度在125°C左右。將煙氣按照溫度劃分可劃分為多個(gè)溫度區(qū)間。例如本系統(tǒng)圖中劃分為3個(gè)溫度區(qū)間，第一級(jí)溫度約380°C 310°C區(qū)間，第二級(jí)約310°C 210°C區(qū)間，第三級(jí)約210°C 125°C區(qū)間。第一級(jí)稱為高溫給水省煤器系統(tǒng)，采用全部的高加出口給水加上第二級(jí)低溫給水省煤器出口的給水進(jìn)行換熱，實(shí)現(xiàn)加熱給水的同時(shí)，將煙氣從380°C左右冷卻至310°C左右，該級(jí)省 煤器系統(tǒng)不影響汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)的運(yùn)行。第二級(jí)稱為低溫給水省煤器系統(tǒng)，采用引接給水泵出口的部分給水進(jìn)入第二級(jí)系統(tǒng)換熱，將煙氣從310°C左右冷卻至210°C左右進(jìn)入第三級(jí)。第三級(jí)稱凝結(jié)水省煤器系統(tǒng)，冷卻介質(zhì)采用引接合適溫度的凝結(jié)水換熱，煙氣經(jīng)過三級(jí)冷卻后達(dá)到通常的125°C左右，與空氣預(yù)熱器出口的煙氣一起進(jìn)入除塵器。
本發(fā)明的有益效果
(I)本發(fā)明采用背壓汽輪機(jī)提高汽輪機(jī)排汽壓力，進(jìn)而提高排汽溫度；使冷風(fēng)可以被加熱到更高的溫度，進(jìn)而使鍋爐燃燒所需的有限冷風(fēng)能夠回收小汽輪機(jī)排汽的熱量。(2)對(duì)空排氣管道，目的是在必要時(shí)加大冷風(fēng)的流量，來保證背壓機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，鍋爐燃燒剩余的空氣可通過對(duì)空排氣管道排向大氣。(3)將鍋爐的煙氣熱量進(jìn)行分級(jí)利用，有效回收了煙氣的熱量。(4)本發(fā)明有效回收小汽輪機(jī)的排汽熱量，為火電廠冷源損失的回收提供了一個(gè)新的途徑，可有效節(jié)約電廠的燃煤，經(jīng)濟(jì)效益顯著。


圖I為本發(fā)明小汽輪機(jī)排汽冷源損失回收系統(tǒng)的系統(tǒng)示意圖。
其中，I.背壓小汽輪機(jī)，2.排汽冷風(fēng)換熱器，3.疏水箱，4.疏水泵，5.關(guān)斷閥，6.止回閥，7.調(diào)節(jié)閥，8.空氣預(yù)熱器，9.高溫給水省煤器，10.低溫給水省煤器，11.凝結(jié)水省煤器，12.調(diào)節(jié)風(fēng)門，13.關(guān)斷風(fēng)門，14.高壓加熱器，15.給水泵，16.除氧器，17.對(duì)空排氣管道，18.給水 操作臺(tái)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖1，小汽輪機(jī)排汽冷源損失回收系統(tǒng)，如圖I所示，背壓小汽輪機(jī)I的供汽來自主汽輪發(fā)電機(jī)的蒸汽系統(tǒng)，背壓小汽輪機(jī)I的排汽通過連接管道與排汽冷風(fēng)換熱器2連接，排汽冷風(fēng)換熱器2通過管道與疏水箱3連接，疏水箱3通過管道與疏水泵4連接，連接管道上設(shè)有關(guān)斷閥5，止回閥6，調(diào)節(jié)閥7，疏水泵4的疏水回收至凝結(jié)水系統(tǒng)。在排汽冷風(fēng)換熱器2的下游設(shè)置了對(duì)空排氣管道17，并設(shè)置了調(diào)節(jié)風(fēng)門12和關(guān)斷風(fēng)門13?？諝忸A(yù)熱器8與主煙道分出的第一分支煙道連接，主煙道分出的第二分支煙道內(nèi)設(shè)置了高溫給水省煤器9，低溫給水省煤器10和凝結(jié)水省煤器11。第一分支煙道和第二分支煙道均設(shè)置了調(diào)節(jié)風(fēng)門12，運(yùn)行時(shí)通過調(diào)節(jié)風(fēng)門12來實(shí)現(xiàn)兩煙道煙氣量的調(diào)節(jié)。高溫給水省煤器9采用高壓加熱器14出口的全部給水進(jìn)行換熱，低溫給水省煤器10采用給水泵15出口的部分給水進(jìn)行換熱。凝結(jié)水省煤器11采用凝結(jié)水進(jìn)行換熱，給水泵15與除氧器16連接，高溫給水省煤器的出水口與給水操作臺(tái)18連接?；谏鲜鲂∑啓C(jī)排汽冷源損失回收系統(tǒng)的一種小汽輪機(jī)冷源損失回收方法，具體步驟為
步驟一背壓小汽輪機(jī)I的排汽進(jìn)入排汽冷風(fēng)換熱器2，排汽在排汽冷風(fēng)換熱器2內(nèi)將吹入的冷風(fēng)加熱；
步驟二 背壓小汽輪機(jī)I的排汽冷凝成水，冷凝水通過疏水箱3和疏水回收系統(tǒng)進(jìn)入凝結(jié)水系統(tǒng)；
步驟三在排汽冷風(fēng)換熱器2內(nèi)被加熱的冷風(fēng)進(jìn)入空氣預(yù)熱器8 ；
步驟四來自鍋爐的煙氣一部分通過第一分支煙道用來加熱空氣預(yù)熱器8內(nèi)已被小汽輪機(jī)排汽加熱的冷風(fēng)，一部分煙氣通過第二分支煙道，煙氣經(jīng)過多級(jí)省煤器系統(tǒng)回收熱量;
步驟五經(jīng)第一分支煙道和第二分支煙道回收熱量之后的煙氣進(jìn)入除塵器。上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種小汽輪機(jī)排汽冷源損失回收系統(tǒng)，其特征是，它包括背壓小汽輪機(jī)，背壓小汽輪機(jī)通過連接管道與排汽冷風(fēng)換熱器連接，排汽冷風(fēng)換熱器通過連接管道與疏水箱連接，疏水箱經(jīng)過連接管道與疏水回收系統(tǒng)連接，凝結(jié)水經(jīng)疏水箱通過疏水回收系統(tǒng)進(jìn)入凝結(jié)水系統(tǒng)，排汽冷風(fēng)換熱器通過管道與空氣預(yù)熱器連接，空氣預(yù)熱器設(shè)置在鍋爐省煤器出口煙道的第一分支煙道上，鍋爐省煤器出口煙道的第二分支煙道上還設(shè)有多級(jí)省煤器熱量回收系統(tǒng)，在排汽冷風(fēng)換熱器和空氣預(yù)熱器之間的的連接管道上設(shè)有對(duì)空空排氣管道，在對(duì)空排氣管道上設(shè)有調(diào)節(jié)風(fēng)門和關(guān)斷風(fēng)門。
2.如權(quán)利要求I所述小汽輪機(jī)排汽冷源損失回收系統(tǒng)，其特征是，所述疏水回收系統(tǒng)包括至少一個(gè)疏水泵，疏水泵將疏水回收至凝結(jié)水系統(tǒng)，在疏水箱與每個(gè)疏水泵之間的連接管道上設(shè)有相應(yīng)的關(guān)斷閥，疏水泵將疏水回收至凝結(jié)水系統(tǒng)中的管道上依次設(shè)有止回閥、調(diào)節(jié)閥和關(guān)斷閥。
3.如權(quán)利要求I所述小汽輪機(jī)排汽冷源損失回收系統(tǒng)，其特征是，所述多級(jí)省煤器熱量回收系統(tǒng)包括高溫給水省煤器、低溫給水省煤器和凝結(jié)水省煤器，第二分支煙道按煙氣流向上依次設(shè)有高溫給水省煤器、低溫給水省煤器和凝結(jié)水省煤器，兩路煙道上都設(shè)有調(diào)節(jié)風(fēng)門，兩路煙氣經(jīng)調(diào)節(jié)風(fēng)門之后匯合進(jìn)入除塵器。
4.如權(quán)利要求3所述小汽輪機(jī)排汽冷源損失回收系統(tǒng)，其特征是，所述高溫給水省煤器的進(jìn)水口與高壓加熱器連接，高壓加熱器與給水泵連接，給水泵與除氧器連接，高溫給水省煤器的出水口與給水操作臺(tái)連接。
5.如權(quán)利要求3所述小汽輪機(jī)排汽冷源損失回收系統(tǒng)，其特征是，所述低溫給水省煤器的入水口經(jīng)調(diào)節(jié)閥與給水泵連接，低溫給水省煤器的出水口與高溫給水省煤器的入水口連接。
6.如權(quán)利要求3所述小汽輪機(jī)排汽冷源損失回收系統(tǒng)，其特征是，所述凝結(jié)水省煤器的入水口與凝結(jié)水系統(tǒng)連接，凝結(jié)水省煤器的出水口與凝結(jié)水系統(tǒng)連接或除氧器連接。
7.如權(quán)利要求I所述小汽輪機(jī)排汽冷源損失回收系統(tǒng)，其特征是，所述排汽冷風(fēng)換熱器內(nèi)利用背壓小汽輪機(jī)的排汽將冷風(fēng)加熱，背壓小汽輪機(jī)的排汽冷凝成水。
8.如權(quán)利要求I所述小汽輪機(jī)排汽冷源損失回收系統(tǒng)，其特征是，所述對(duì)空排氣管道可以加大冷風(fēng)流量，保證背壓機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行；鍋爐燃燒剩余的空氣可通過對(duì)空排氣管道排向大氣。
9.利用權(quán)利要求I所述的小汽輪機(jī)排汽冷源損失回收系統(tǒng)的一種小汽輪機(jī)排汽冷源損失回收方法，其特征是，具體步驟為 步驟一背壓小汽輪機(jī)的排汽進(jìn)入排汽冷風(fēng)換熱器，排汽在排汽冷風(fēng)換熱器內(nèi)將吹入的冷風(fēng)加熱； 步驟二 背壓小汽輪機(jī)的排汽冷凝成水，冷凝水通過疏水箱和疏水回收系統(tǒng)進(jìn)入凝結(jié)水系統(tǒng)； 步驟三在排汽冷風(fēng)換熱器內(nèi)被加熱的冷風(fēng)進(jìn)入空氣預(yù)熱器； 步驟四來自鍋爐的煙氣一部分通過第一分支煙道用來加熱空氣預(yù)熱器內(nèi)已被小汽輪機(jī)排汽加熱的冷風(fēng)，一部分煙氣通過第二分支煙道煙氣經(jīng)過多級(jí)省煤器系統(tǒng)回收熱量； 步驟五經(jīng)第一分支煙道和第二分支煙道回收熱量之后的煙氣進(jìn)入除塵器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種小汽輪機(jī)排汽冷源損失回收系統(tǒng)，它包括背壓小汽輪機(jī)，背壓小汽輪機(jī)通過連接管道與排汽冷風(fēng)換熱器連接，排汽冷風(fēng)換熱器通過連接管道與疏水箱連接，疏水箱經(jīng)過連接管道與疏水回收系統(tǒng)連接，凝結(jié)水經(jīng)疏水箱通過疏水回收系統(tǒng)進(jìn)入凝結(jié)水系統(tǒng)，排汽冷風(fēng)換熱器通過管道與空氣預(yù)熱器連接，空氣預(yù)熱器與多級(jí)省煤器熱量回收系統(tǒng)分別設(shè)置在兩個(gè)并聯(lián)的分支煙道上，在排汽冷風(fēng)換熱器和空氣預(yù)熱器之間的連接管道上設(shè)有對(duì)空空排氣管道，在對(duì)空排氣管道上設(shè)有調(diào)節(jié)風(fēng)門和關(guān)斷風(fēng)門。并介紹了利用本系統(tǒng)應(yīng)用的方法，本發(fā)明有效回收小汽輪機(jī)的排汽熱量，為火電廠冷源損失的回收提供了一個(gè)新的途徑，可有效節(jié)約電廠的燃煤，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
文檔編號(hào)F22D1/36GK102839999SQ20121034944
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月19日
發(fā)明者李洪超, 呂玉紅, 高永芬, 祁金勝, 蔣莉 申請(qǐng)人:山東電力工程咨詢?cè)河邢薰?br>