一種蒸汽乏汽再生裝置及工作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種蒸汽乏汽再生裝置及工作方法，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)乏蒸汽再生，避免冷凝熱流失，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、增效。應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，特別是火力發(fā)電生產(chǎn)環(huán)節(jié)，可以大幅度節(jié)能。
【專利說明】一種蒸汽乏汽再生裝置及工作方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于蒸汽動(dòng)力循環(huán)領(lǐng)域，具體涉及一種蒸汽乏汽再生裝置及工作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]朗肯循環(huán)(英語:Rankine Cycle)也被稱為蘭金循環(huán),是一種將熱能轉(zhuǎn)化為功的熱力學(xué)循環(huán)。郎肯循環(huán)從外界吸收熱量，將其閉環(huán)的工質(zhì)(通常使用水)加熱，實(shí)現(xiàn)熱能轉(zhuǎn)化做功。朗肯循環(huán)理論雖然誕生于19世紀(jì)中期，但即便到了今天，郎肯循環(huán)仍產(chǎn)生世界上90%的電力，包括幾乎所有的太陽能熱能、生物質(zhì)能、煤炭與核能的電站。郎肯循環(huán)是支持蒸汽機(jī)的基本熱力學(xué)原理。
[0003]因?yàn)槔煽涎h(huán)誕生的年代也有必然的歷史局限性，那個(gè)時(shí)代研究熱力學(xué)的機(jī)械條件、流體力學(xué)理論和現(xiàn)在差距很大，難免存在一些缺陷和不足。
[0004]朗肯循環(huán)實(shí)現(xiàn)工質(zhì)水的閉環(huán)循環(huán)，大幅減少水資源的消耗，但是為了實(shí)現(xiàn)閉環(huán)，除了將水蒸氣冷凝為水，然后再把幾乎不能被壓縮的液態(tài)工質(zhì)加壓，才能使之進(jìn)入下一個(gè)壓力循環(huán)。對(duì)于不可壓縮流體的壓縮過程效率很高，所以整個(gè)循環(huán)中水泵的作用至關(guān)重要，但是能耗往往忽略不計(jì)。
[0005]實(shí)現(xiàn)蒸汽直接利用的常用方法是機(jī)械再壓縮，由于工作過程中需要消耗機(jī)械能，通過直觀的能量守恒定律分析，實(shí)際應(yīng)用中均沒有采用這種技術(shù)來實(shí)現(xiàn)蒸汽再循環(huán)。
[0006]當(dāng)時(shí)不考慮熱回收，形成凝汽環(huán)節(jié)的大量熱量必須以低溫形態(tài)散失。另外，水的凝結(jié)熱幾乎是常見工質(zhì)中最大的，工作溫段也偏高，但是綜合考慮當(dāng)時(shí)的條件，從成本、安全性、環(huán)保等綜合因素考慮，直到現(xiàn)在，也只有水是最理想的工質(zhì)。
[0007]目前傳統(tǒng)朗肯循環(huán)理論應(yīng)用中多用回?zé)?、再熱等改進(jìn)循環(huán)方式提高效率，還采用增加蒸汽溫度、壓力的臨界、超臨界工作模式來提高效率。這些方法根本的思路都是盡可能提高有效功在全部消耗熱能中的比例。
[0008]還有其它的方法主要的出發(fā)點(diǎn)則是設(shè)法采用消耗少量熱能、機(jī)械能的方式，直接、間接對(duì)排放的低溫廢熱進(jìn)行再利用，用于工業(yè)熱水制備、生活采暖等環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)余熱利用來提高有效功在全部消耗熱能中的比例。
[0009]上述兩種方法在成本、安全性、提高比例、應(yīng)用便捷可行性等方面都受到諸多限制，很難實(shí)現(xiàn)熱能利用效率的大幅度提高，特別是難以實(shí)現(xiàn)熱電轉(zhuǎn)換效率的大幅度提高。
[0010]流體力學(xué)里面有些基本原理，具有一定的“特殊”功能，在流體流動(dòng)過程中，作為流體的物質(zhì)屬性本身，也會(huì)附帶實(shí)現(xiàn)熱傳導(dǎo)交換、物質(zhì)傳輸、物質(zhì)壓縮等效果。唯一的特點(diǎn)，就是幾乎都是在不需要機(jī)械裝置運(yùn)動(dòng)的情況下，僅僅在空間變化、熱能傳遞、流動(dòng)過程就能實(shí)現(xiàn)。
[0011] 氣體放大器原理:當(dāng)高壓氣體通過氣體放大器0.05~0.1毫米的環(huán)形窄縫后，向一側(cè)噴出，通過科恩達(dá)效應(yīng)原理及氣體放大器特殊的幾何形狀，另一側(cè)最大10-100倍的低壓氣體可被吸入，并與原始高壓氣體一起從氣體放大器同側(cè)吹出。近兩年來氣體放大器(空氣放大器)應(yīng)用領(lǐng)域迅速擴(kuò)展，常用大比例節(jié)約壓縮空氣，并且利用壓縮空氣實(shí)現(xiàn)吹塵、吸塵、物料運(yùn)送等工業(yè)應(yīng)用。技術(shù)成熟穩(wěn)定。
[0012]如果被吸入的氣體是低溫、低壓蒸汽，驅(qū)動(dòng)氣流是高溫、高壓過熱蒸汽，在高溫蒸汽從環(huán)形噴口噴出時(shí)，會(huì)膨脹、降溫、降壓，同時(shí)與低溫、低壓蒸汽混合，達(dá)到熱量、動(dòng)量平衡，最終氣流是中溫、中壓混合蒸汽，從出口排出。
[0013]在蒸汽流動(dòng)速度不大的時(shí)候，以下定律都適用:
波義耳定律:溫度恒定時(shí)，一定量氣體的壓力和它的體積的乘積為恒量。數(shù)學(xué)表達(dá)式為:pV =恒量(n、T 恒定)或 plVl = p2V2 (nl = η2、Τ1 = T2)。
[0014]查理-蓋呂薩克氣體定律:壓力恒定時(shí)，一定量氣體的體積(V)與其溫度(T)成正比。
[0015]根據(jù)上述兩條定律，分析朗肯循環(huán)中沒有提及蒸汽傳輸過程中的氣體氣動(dòng)、熱力學(xué)問題，僅僅把蒸汽按照理想狀態(tài)去研究，存在一定的局限性。
[0016]在火電廠、化工廠、輪胎廠等高耗能環(huán)境大量使用蒸汽，這些蒸汽在釋放出溫度或壓力后變成溫度較低的蒸汽，此蒸汽稱之為乏汽。目前乏汽再生的難度很大，限于已有理論，乏汽再生如果考機(jī)械能進(jìn)行增壓、補(bǔ)，則成本非常高，所以普遍不采用機(jī)械能加壓來實(shí)現(xiàn)機(jī)械能的再利用。
[0017]目前火電廠普遍還采用實(shí)用了一百多年的郎肯循環(huán)，其中最耗能的一個(gè)環(huán)節(jié)是乏汽再生，采用的是通過凝汽器將乏汽凝結(jié)為冷凝水，把冷凝水通過水泵從低壓環(huán)節(jié)壓入高壓環(huán)節(jié)，然后在高壓環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)等壓補(bǔ)熱增焓，這個(gè)環(huán)節(jié)由于是在低溫的條件下釋放大量熱能，給冷卻帶來很大負(fù)擔(dān)，同時(shí)釋放的大量溫度較低的熱量很難再利用，浪費(fèi)了大量熱量，也造成火電廠的效率始終在百分之三十五到百分之四十二左右，很難有大的突破。
[0018]目前也有兩種方式來解決這個(gè)問題，一種是蒸汽再熱，一種是蒸汽回?zé)?，蒸汽再熱是蒸汽使用過程中散出一部分熱量，還有一定熱量的時(shí)候，采用鍋爐進(jìn)行補(bǔ)熱，進(jìn)入下一個(gè)做功過程，有限的提高利用率，盡可能降低有用的功和大量凝結(jié)散熱的比例，相對(duì)提高了熱量的利用率；回?zé)崾窃谡羝€有一定的壓力和溫度的情況下，特別利用壓力，和冷凝器冷凝后的水進(jìn)行混熱，用來循環(huán)的回?zé)?，使冷凝水升溫，但不達(dá)到沸騰，通過水泵壓入鍋爐等壓升溫加壓，減少了通過冷凝水散熱，這兩種方式都不能實(shí)現(xiàn)最低焓值情況下的升溫、加壓，不能實(shí)現(xiàn)低溫?zé)崮芾?；效果不大，系統(tǒng)復(fù)雜性較大，由于沒有實(shí)現(xiàn)大量的蒸汽利用，不是根本解決問題的辦法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019]本發(fā)明的目的是利用流體力學(xué)理論，利用少量冷凝水通過高壓鍋爐再生產(chǎn)生的高壓蒸汽，帶動(dòng)乏汽，加壓、升溫，實(shí)現(xiàn)直接再生利用。
[0020]本發(fā)明針對(duì)上述問題，提供一種蒸汽乏汽再生裝置及工作方法。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種蒸汽乏汽再生裝置，包括:乏蒸汽入口、凝汽換熱器蒸汽出口、凝氣換熱器、凝氣換熱器換熱入口、凝氣換熱器換熱出口、凝氣換熱器冷凝水出口、低溫?fù)Q熱器入口、低溫?fù)Q熱器、低溫?fù)Q熱器出口、高壓水泵入口、高壓水泵、高壓水泵出口、高壓鍋爐水入口、高壓鍋爐、高壓鍋爐煙氣出口、高壓鍋爐蒸汽出口、高溫?fù)Q熱器煙氣入口、高溫?fù)Q熱器出口、高溫?fù)Q熱器、高溫?fù)Q熱器入口、高溫?fù)Q熱器煙氣出口、低溫?fù)Q熱器煙氣入口、煙氣排放口、鍋爐燃料補(bǔ)充、氣體放大器高壓蒸汽入口、氣體放大器入口、氣體放大器、氣體放大器蒸汽輸出、乏汽歧路及乏汽直供閥；所述乏蒸汽入口連接凝氣換熱器；所述凝汽換熱器蒸汽出口輸出端連接凝氣換熱器換熱入口 ；所述凝汽換熱器蒸汽出口輸入端連接凝氣換熱器；所述凝氣換熱器換熱入口連接凝氣換熱器；所述凝氣換熱器換熱出口輸出端連接高溫?fù)Q熱器入口，輸入端連接凝氣換熱器；所述凝氣換熱器冷凝水出口連接低溫?fù)Q熱器入口 ；所述低溫?fù)Q熱器入口連接低溫?fù)Q熱器；所述低溫?fù)Q熱器輸入端連接低溫?fù)Q熱器煙氣入口，輸出端分別連接煙氣排放口和低溫?fù)Q熱器出口 ；所述低溫?fù)Q熱器出口連接高壓水泵入口 ；所述高壓水泵入口輸出端連接高壓水泵；所述高壓水泵輸出端連接高壓水泵出口 ；所述高壓水泵出口連接高壓鍋爐水入口 ；所述高壓鍋爐水入口連接高壓鍋爐；所述鍋爐燃料補(bǔ)充連接高壓鍋爐；所述高壓鍋爐煙氣出口連接高溫?fù)Q熱器煙氣入口 ；所述高溫?fù)Q熱器煙氣入口連接高溫?fù)Q熱器；所述高溫?fù)Q熱器煙氣出口分別連接低溫?fù)Q熱器煙氣入口和高溫?fù)Q熱器；所述乏汽歧路輸入端連接乏蒸汽入口，輸出端連接乏汽直供閥；所述乏汽直供閥輸出端連接高溫?fù)Q熱器入口 ；所述高溫?fù)Q熱器入口連接高溫?fù)Q熱器；所述高壓鍋爐蒸汽出口輸入端連接高溫?fù)Q熱器，輸出端連接氣體放大器入口 ；所述氣體放大器入口連接氣體放大器；所述氣體放大器連接氣體放大器蒸汽輸出；所述高壓鍋爐蒸汽出口輸入端連接高壓鍋爐，輸出端連接氣體放大器高壓蒸汽入口 ；所述氣體放大器高壓蒸汽入口輸出端連接氣體放大器入口。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種蒸汽乏汽再生裝置工作方法，包括以下步驟:
SI，乏汽通過乏蒸汽入口進(jìn)入后，進(jìn)入到凝氣換熱器，和管路進(jìn)行接觸，如果管路管壁溫度較低，就會(huì)有部分蒸汽凝結(jié)為水，把熱量傳遞給管路，凝結(jié)的水積累在凝氣換熱器的底部，尚未凝結(jié)的飽和蒸汽返回到凝氣換熱器的熱交換管路，通過凝氣換熱器換熱出口接入到高溫?fù)Q熱器，然后再通過高溫?fù)Q熱器入口接入到高溫?fù)Q熱器，再接入到高溫?fù)Q熱器出口，再到氣體放大器入口，再到氣體放大器，最后到氣體放大器蒸汽輸出；
S2，氣體放大器工作的時(shí)候，產(chǎn)生很強(qiáng)的抽真空效應(yīng)，通過凝氣換熱器換熱出口產(chǎn)生負(fù)壓，使得從凝汽換熱器蒸汽出口到凝氣換熱器換熱入口，進(jìn)入換熱器管路內(nèi)的蒸汽進(jìn)一步降壓，壓力降低，溫度下降，有利于吸收蒸汽釋放的凝結(jié)熱，使得在凝氣換熱器的熱交換空間和管壁接觸的蒸汽部分凝結(jié)；
S3，從乏蒸汽入口進(jìn)入的一部分蒸汽凝結(jié)的水，通過凝氣換熱器冷凝水出口出來，然后到低溫?fù)Q熱器入口再到低溫?fù)Q熱器吸收從高溫?fù)Q熱器煙氣出口到低溫?fù)Q熱器煙氣入口的溫度較低的煙氣的余熱，通過低溫?fù)Q熱器出口和高壓水泵入口，再通過高壓水泵壓入到高壓水泵出口，再到高壓鍋爐水入口，再到高壓鍋爐進(jìn)行等壓升溫，形成高溫高壓蒸汽作為驅(qū)動(dòng)從高壓鍋爐蒸汽出口排出，與氣體放大器高壓蒸汽入口相連，驅(qū)動(dòng)氣體放大器，產(chǎn)生真空負(fù)壓，吸引氣體放大器入口中尚未凝結(jié)的乏汽，和這些乏汽物理混合，升溫、升壓、增焓后形成中溫的滿足條件的蒸汽輸出；降溫后的煙氣則從煙氣排放口排出。
[0023]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)乏蒸汽再生，避免冷凝熱流失，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、增效。應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，特別是火力發(fā)電生產(chǎn)環(huán)節(jié)，可以大幅度節(jié)能。
[0024]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。[0025]【專利附圖】

【附圖說明】
構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。
[0026]圖1是本發(fā)明的一種蒸汽乏汽再生裝置第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的一種蒸汽乏汽再生裝置第二實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明的一種蒸汽乏汽再生裝置第三實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明的一種蒸汽乏汽再生裝置第四實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是本發(fā)明的一種蒸汽乏汽再生裝置的工作方法流程圖。
[0027]【專利附圖】

【附圖說明】:
1、乏蒸汽入口 ；2、凝汽換熱器蒸汽出口 ；3、凝氣換熱器；4、凝氣換熱器換熱入口 ；5、凝氣換熱器換熱出口 ；6、凝氣換熱器冷凝水出口 ；7、低溫?fù)Q熱器入口 ；8、低溫?fù)Q熱器；9、低溫?fù)Q熱器出口 ； 10、高壓水泵入口 ； 11、高壓水泵；12、高壓水泵出口 ； 13、高壓鍋爐水入口 ；14、高壓鍋爐；15、高壓鍋爐煙氣出口 ；16、高壓鍋爐蒸汽出口 ；17、高溫?fù)Q熱器煙氣入口 ；18、高溫?fù)Q熱器出口 ；19、高溫?fù)Q熱器；20、高溫?fù)Q熱器入口 ；21、高溫?fù)Q熱器煙氣出口 ；22、低溫?fù)Q熱器煙氣入口 ；23、煙氣排放口 ；24、鍋爐燃料補(bǔ)充；25、氣體放大器高壓蒸汽入口 ；26、氣體放大器入口 ；27、氣體放大器；28、氣體放大器蒸汽輸出；29、乏汽歧路；30、乏汽直供閥。
[0028]【具體實(shí)施方式】
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0029]圖1示出了本發(fā)明的一種蒸汽乏汽再生裝置第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]參考圖1，如圖1所示的一種蒸汽乏汽再生裝置，包括:乏蒸汽入口 1、凝汽換熱器蒸汽出口 2、凝氣換熱器3、凝氣換熱器換熱入口 4、凝氣換熱器換熱出口 5、凝氣換熱器冷凝水出口 6、低溫?fù)Q熱器入口 7、低溫?fù)Q熱器8、低溫?fù)Q熱器出口 9、高壓水泵入口 10、高壓水泵11、高壓水泵出口 12、高壓鍋爐水入口 13、高壓鍋爐14、高壓鍋爐煙氣出口 15、高壓鍋爐蒸汽出口 16、高溫?fù)Q熱器煙氣入口 17、高溫?fù)Q熱器出口 18、高溫?fù)Q熱器19、高溫?fù)Q熱器入口20、高溫?fù)Q熱器煙氣出口 21、低溫?fù)Q熱器煙氣入口 22、煙氣排放口 23、鍋爐燃料補(bǔ)充24、氣體放大器高壓蒸汽入口 25、氣體放大器入口 26、氣體放大器27、氣體放大器蒸汽輸出28、乏汽歧路29及乏汽直供閥30 ;所述乏蒸汽入口 I連接凝氣換熱器3 ;所述凝汽換熱器蒸汽出口 2輸出端連接凝氣換熱器換熱入口 4 ;所述凝汽換熱器蒸汽出口 2輸入端連接凝氣換熱器3 ;所述凝氣換熱器換熱入口 4連接凝氣換熱器3 ;所述凝氣換熱器換熱出口 5輸出端連接高溫?fù)Q熱器入口 20，輸入端連接凝氣換熱器3 ;所述凝氣換熱器冷凝水出口 6連接低溫?fù)Q熱器入口 7 ;所述低溫?fù)Q熱器入口 7連接低溫?fù)Q熱器8 ;所述低溫?fù)Q熱器8輸入端連接低溫?fù)Q熱器煙氣入口 22，輸出端分別連接煙氣排放口 23和低溫?fù)Q熱器出口 9 ;所述低溫?fù)Q熱器出口 9連接高壓水泵入口 10 ;所述高壓水泵入口 10輸出端連接高壓水泵11 ;所述高壓水泵11輸出端連接高壓水泵出口 12;所述高壓水泵出口 12連接高壓鍋爐水入口 13;所述高壓鍋爐水入口 13連接高壓鍋爐14 ;所述鍋爐燃料補(bǔ)充24連接高壓鍋爐14 ;所述高壓鍋爐煙氣出口 15連接高溫?fù)Q熱器煙氣入口 17 ;所述高溫?fù)Q熱器煙氣入口 17連接高溫?fù)Q熱器19 ；所述高溫?fù)Q熱器煙氣出口 21分別連接低溫?fù)Q熱器煙氣入口 22和高溫?fù)Q熱器19 ;所述乏汽歧路29輸入端連接乏蒸汽入口 1，輸出端連接乏汽直供閥30 ;所述乏汽直供閥30輸出端連接高溫?fù)Q熱器入口 20 ;所述高溫?fù)Q熱器入口 20連接高溫?fù)Q熱器19 ;所述高壓鍋爐蒸汽出口 16輸入端連接高溫?fù)Q熱器19，輸出端連接氣體放大器入口 26 ;所述氣體放大器入口 26連接氣體放大器27 ;所述氣體放大器27連接氣體放大器蒸汽輸出28 ;所述高壓鍋爐蒸汽出口 16輸入端連接高壓鍋爐14，輸出端連接氣體放大器高壓蒸汽入口 25 ;所述氣體放大器高壓蒸汽入口 25輸出端連接氣體放大器入口 26。
[0031]圖2示出了本發(fā)明的一種蒸汽乏汽再生裝置第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]本實(shí)施例相對(duì)于第一實(shí)施例，凝汽換熱器蒸汽出口 2和凝氣換熱器換熱入口 4沒有連接。
[0033]圖3示出了本發(fā)明的一種蒸汽乏汽再生裝置第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]本實(shí)施例相對(duì)于第一實(shí)施例，簡(jiǎn)化掉了低溫?fù)Q熱器8、高溫?fù)Q熱器19以及相連接的部分。因?yàn)楝F(xiàn)在的很多超高壓蒸汽鍋爐都是管式直供式，熱效率較高，輸出的煙氣已經(jīng)沒有高溫余熱可以利用。
[0035]圖4示出了本發(fā)明的一種蒸汽乏汽再生裝置第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]本實(shí)施例相對(duì)于第二實(shí)施例，簡(jiǎn)化掉了低溫?fù)Q熱器8、高溫?fù)Q熱器19以及相連接的部分。因?yàn)楝F(xiàn)在的很多超高壓蒸汽鍋爐都是管式直供式，熱效率較高，輸出的煙氣已經(jīng)沒有高溫余熱可以利用。
[0037]圖5示出了本發(fā)明的一種蒸汽乏汽再生裝置工作方法流程圖。
[0038]參考圖5，如圖5所示的一種蒸汽乏汽再生裝置工作方法，包括以下步驟:
SI，乏汽通過乏蒸汽入口 I進(jìn)入后，進(jìn)入到凝氣換熱器3，和管路進(jìn)行接觸，如果管路管壁溫度較低，就會(huì)有部分蒸汽凝結(jié)為水，把熱量傳遞給管路，凝結(jié)的水積累在凝氣換熱器3的底部，尚未凝結(jié)的飽和蒸汽返回到凝氣換熱器3的熱交換管路，通過凝氣換熱器換熱出口 5接入到高溫?fù)Q熱器19，然后再通過高溫?fù)Q熱器入口 20接入到高溫?fù)Q熱器19，再接入到高溫?fù)Q熱器出口 18，再到氣體放大器入口 26，再到氣體放大器27，最后到氣體放大器蒸汽輸出28 ；
S2，氣體放大器27工作的時(shí)候，產(chǎn)生很強(qiáng)的抽真空效應(yīng)，通過凝氣換熱器換熱出口 5產(chǎn)生負(fù)壓，使得從凝汽換熱器蒸汽出口 2到凝氣換熱器換熱入口 4，進(jìn)入換熱器管路內(nèi)的蒸汽進(jìn)一步降壓，壓力降低，溫度下降，有利于吸收蒸汽釋放的凝結(jié)熱，使得在凝氣換熱器3的熱交換空間和管壁接觸的蒸汽部分凝結(jié)；
S3，從乏蒸汽入口 I進(jìn)入的一部分蒸汽凝結(jié)的水，通過凝氣換熱器冷凝水出口 6出來，然后到低溫?fù)Q熱器入口 7再到低溫?fù)Q熱器8吸收從高溫?fù)Q熱器煙氣出口 21到低溫?fù)Q熱器煙氣入口 22的溫度較低的煙氣的余熱，通過低溫?fù)Q熱器出口 9和高壓水泵入口 10，再通過高壓水泵11壓入到高壓水泵出口 12，再到高壓鍋爐水入口 13，再到高壓鍋爐14進(jìn)行等壓升溫形成高溫高壓蒸汽作為驅(qū)動(dòng)從高壓鍋爐蒸汽出口 16排出，與氣體放大器高壓蒸汽入口 25相連，驅(qū)動(dòng)氣體放大器27，產(chǎn)生真空負(fù)壓，吸引氣體放大器入口 26中尚未凝結(jié)的乏汽，和這些乏汽物理混合，升溫、升壓、增焓后形成中溫的滿足條件的蒸汽輸出；降溫后的煙氣則從煙氣排放口 23排出。
[0039]本發(fā)明接入空氣放大器的壓力遠(yuǎn)超百倍于乏汽的高溫、高壓、過熱蒸汽從環(huán)形噴口高速噴出，膨脹、擴(kuò)散，同時(shí)基于流體的粘滯作用、氣體分子的混合、碰撞作用，依據(jù)科恩達(dá)效應(yīng)，帶動(dòng)大量乏汽一起運(yùn)動(dòng)，兩種蒸汽的動(dòng)量、熱量混合、交換，達(dá)到平衡。最后形成中溫、中壓混合汽流。
[0040]全過程也沒有對(duì)第三方做功，屬于絕熱過程，能量損失少。
[0041]對(duì)于冷凝換熱器中冷凝空間和換熱管路空間比例來說，冷凝中空間部分要較小，管路部分要較大，加上后續(xù)的抽真空效應(yīng)，使蒸汽冷凝，換熱，整體比例至少大于I比2。
[0042]如果冷凝水比例不足，則加大上述的比例，形成天然溫差，加大空氣放大器抽真空力度，進(jìn)一步提高鍋爐壓力，增加空氣放大器的流量，即降低輸出壓力或提高驅(qū)動(dòng)蒸汽的壓力。
[0043]如果冷凝水冷凝過量，則部分或全部打開乏汽直供閥3 O，讓一部分乏汽直接進(jìn)入到氣體放大器中。
[0044]高壓鍋爐是系統(tǒng)常用鍋爐壓力的3?10倍以上，噸位是常壓鍋爐的十分之一左右，壓力應(yīng)在IOMPa以上。
[0045]本系統(tǒng)中火電廠出來的蒸汽壓力約為0.0 I — 0.I MPa，溫度I O O — 4 (TC，凝汽換熱器蒸汽出口 2出口的壓力約為0.00 1-0.0 I MPa，溫度約4 O °C。
[0046]凝氣換熱器換熱出口 5壓力為0.00 1-0.0 I MPa，溫度約4 (TC。
[0047]氣體從高溫?fù)Q熱器19到氣體放大器入口 26時(shí)，溫度為8 O - 12 (TC，壓力約
0.0 5 — 0.2MPa0
氣體放大器蒸汽輸出28壓力約為0.3 MPa以上。
[0048]水泵出口壓力為I OMPa以上，入口壓力為0.01-0.0 O IMPa，入口溫度為4 0 - 1 0 0 °C以內(nèi)，煙氣排放口 23溫度約為7 O °C。
[0049]本發(fā)明利用流體力學(xué)原理，在換熱管中膨脹、減壓降溫吸熱，使乏汽放熱冷凝；膨脹靠流體空間變化和流管截面積變化實(shí)現(xiàn)；減壓靠氣體放大器產(chǎn)生的抽真空作用實(shí)現(xiàn)；動(dòng)力來自于高壓蒸汽，沒有用其它機(jī)械動(dòng)力裝置和其它高品位能源(如電力)；用流體動(dòng)力學(xué)附壁效應(yīng)的空氣放大器來實(shí)現(xiàn)大部分乏汽通過高壓、高溫、過熱蒸汽直接補(bǔ)壓、補(bǔ)熱，可以進(jìn)入后續(xù)高壓鍋爐循環(huán)，避免了通過“冷凝-加壓-蒸發(fā)”造成的低溫?zé)崃可⑹У膯栴}。
[0050]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)乏蒸汽再生，避免冷凝熱流失，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、增效。應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，特別是火力發(fā)電生產(chǎn)環(huán)節(jié)，可以大幅度節(jié)能。
[0051 ] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種蒸汽乏汽再生裝置，其特征在于，包括:乏蒸汽入口(I)、凝汽換熱器蒸汽出口(2)、凝氣換熱器(3)、凝氣換熱器換熱入口(4)、凝氣換熱器換熱出口(5)、凝氣換熱器冷凝水出口(6)、低溫?fù)Q熱器入口(7)、低溫?fù)Q熱器(8)、低溫?fù)Q熱器出口(9)、高壓水泵入口(10)、高壓水泵(11)、高壓水泵出口(12)、高壓鍋爐水入口(13)、高壓鍋爐(14)、高壓鍋爐煙氣出口(15)、高壓鍋爐蒸汽出口(16)、高溫?fù)Q熱器煙氣入口(17)、高溫?fù)Q熱器出口(18)、高溫?fù)Q熱器(19)、高溫?fù)Q熱器入口(20)、高溫?fù)Q熱器煙氣出口(21)、低溫?fù)Q熱器煙氣入口(22)、煙氣排放口(23)、鍋爐燃料補(bǔ)充(24)、氣體放大器高壓蒸汽入口(25)、氣體放大器入口(26)、氣體放大器(27)、氣體放大器蒸汽輸出(28)、乏汽歧路(29)及乏汽直供閥(30);所述乏蒸汽入口(I)連接凝氣換熱器(3);所述凝汽換熱器蒸汽出口(2)輸出端連接凝氣換熱器換熱入口(4);所述凝汽換熱器蒸汽出口(2)輸入端連接凝氣換熱器(3);所述凝氣換熱器換熱入口(4)連接凝氣換熱器(3);所述凝氣換熱器換熱出口(5)輸出端連接高溫?fù)Q熱器入口(20)，輸入端連接凝氣換熱器(3);所述凝氣換熱器冷凝水出口(6)連接低溫?fù)Q熱器入口(7 );所述低溫?fù)Q熱器入口( 7 )連接低溫?fù)Q熱器(8 );所述低溫?fù)Q熱器(8 )輸入端連接低溫?fù)Q熱器煙氣入口(22)，輸出端分別連接煙氣排放口(23)和低溫?fù)Q熱器出口(9);所述低溫?fù)Q熱器出口(9)連接高壓水泵入口( 10);所述高壓水泵入口( 10)輸出端連接高壓水泵(11);所述高壓水泵(11)輸出端連接高壓水泵出口(12);所述高壓水泵出口(12)連接高壓鍋爐水入口( 13);所述高壓鍋爐水入口( 13)連接高壓鍋爐(14);所述鍋爐燃料補(bǔ)充(24)連接高壓鍋爐(14);所述高壓鍋爐煙氣出口(15)連接高溫?fù)Q熱器煙氣入口(17);所述高溫?fù)Q熱器煙氣入口(17)連接高溫?fù)Q熱器(19);所述高溫?fù)Q熱器煙氣出口(21)分別連接低溫?fù)Q熱器煙氣入口(22)和高溫?fù)Q熱器(19);所述乏汽歧路(29)輸入端連接乏蒸汽入口(1)，輸出端連接乏汽直供閥(30);所述乏汽直供閥(30)輸出端連接高溫?fù)Q熱器入口(20);所述高溫?fù)Q熱器入口(20)連接高溫?fù)Q熱器(19);所述高壓鍋爐蒸汽出口(16)輸入端連接高溫?fù)Q熱器(19)，輸出端連接氣體放大器入口(26);所述氣體放大器入口(26)連接氣體放大器(27)；所述氣體放大器(27)連接氣體放大器蒸汽輸出(28);所述高壓鍋爐蒸汽出口(16)輸入端連接高壓鍋爐(14)，輸出端連接氣體放大器高壓蒸汽入口(25);所述氣體放大器高壓蒸汽入口(25)輸出端連接氣體放大器入口(26)。
2.一種蒸汽乏汽再生裝置工作方法，其特征在于，包括以下步驟: SI，乏汽通過乏蒸汽入口(I)進(jìn)入后，進(jìn)入到凝氣換熱器(3)，和管路進(jìn)行接觸，如果管路管壁溫度較低，就會(huì)有部分蒸汽凝結(jié)為水，把熱量傳遞給管路，凝結(jié)的水積累在凝氣換熱器(3)的底部，尚未凝結(jié)的飽和蒸汽返回到凝氣換熱器(3)的熱交換管路，通過凝氣換熱器換熱出口(5)接入到高溫?fù)Q熱器(19)，然后再通過高溫?fù)Q熱器入口(20)接入到高溫?fù)Q熱器(19)，再接入到高溫?fù)Q熱器出口(18)，再到氣體放大器入口(26)，再到氣體放大器(27)，最后到氣體放大器蒸汽輸出(28)； S2，氣體放大器(27)工作的時(shí)候，產(chǎn)生很強(qiáng)的抽真空效應(yīng)，通過凝氣換熱器換熱出口 (5)產(chǎn)生負(fù)壓，使得從凝汽換熱器蒸汽出口(2)到凝氣換熱器換熱入口(4)，進(jìn)入換熱器管路內(nèi)的蒸汽進(jìn)一步降壓，壓力降低，溫度下降，有利于吸收蒸汽釋放的凝結(jié)熱，使得在凝氣換熱器(3)的熱交換空間和管壁接觸的蒸汽部分凝結(jié)； S3，從乏蒸汽入口(I)進(jìn)入的一部分蒸汽凝結(jié)的水，通過凝氣換熱器冷凝水出口(6)出來，然后到低溫?fù)Q熱器入口(7)再到低溫?fù)Q熱器(8)吸收從高溫?fù)Q熱器煙氣出口(21)到低溫?fù)Q熱器煙氣入口(22)的溫度較低的煙氣的余熱，通過低溫?fù)Q熱器出口(9)和高壓水泵入口(10)，再通過高壓水泵(11)壓入到高壓水泵出口(12)，再到高壓鍋爐水入口(13)，再到高壓鍋爐(14)進(jìn)行等壓升溫，形成高溫高壓蒸汽作為驅(qū)動(dòng)從高壓鍋爐蒸汽出口( 16)排出，與氣體放大器高壓蒸汽入口(25)相連，驅(qū)動(dòng)氣體放大器(27)，產(chǎn)生真空負(fù)壓，吸引氣體放大器入口(26)中尚未凝結(jié)的乏汽，和這些乏汽物理混合，升溫、升壓、增焓后形成中溫的滿足條件的蒸汽輸出；降 溫后的煙氣則從煙氣排放口(23)排出。
【文檔編號(hào)】F22B1/00GK103925585SQ201410180137
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年5月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月1日
【發(fā)明者】茍仲武 申請(qǐng)人:茍仲武