[發明專利]蒸汽冷凝熱回收利用方法和裝置

在審

• 申請號: 00106278.6
• 申請日: 2000-05-08
• 公開（公告）號: CN1322916A
• 公開（公告）日: 2001-11-21
• 發明（設計）人: 毛霖
• 申請（專利權）人: 毛霖;張鐵峰;毛元章
• 主分類號: F22B33/18
• 分類號: F22B33/18;F22D1/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種以變聲速增壓技術，回收低壓蒸汽冷凝熱，并使之用于制冷、發電、供熱的方法與裝置。

以蒸汽為動力的裝置，由于排汽壓力過低，其蒸汽所含潛熱難以回收利用。目前，應用最廣泛的蒸汽動力裝置是熱力發電廠中的汽輪機。其原則性系統如圖1。

在圖1所示系統中，鍋爐1所產生的蒸汽導入汽輪機2，絕熱彭脹作功，帶動發電機3發電，對外輸出電能。汽輪機2排出的低壓蒸汽進入凝汽器4，與冷卻水進行熱交換，放出熱量，被冷凝成凝結水。經凝結水泵5送入除氧器6除氧，除氧后再經鍋爐給水泵7送入鍋爐1循環使用。這一循環過程，冷卻水帶走了汽輪機2排出的低壓蒸汽冷凝熱，使發電廠整體熱能利用率降低了50～60％，造成一次能源的極大浪費。這種傳統的熱力發電方式，使發電廠整體熱能利用率只有35～40％。

本發明的目的在于，對傳統的熱力發電廠汽輪機排汽冷凝方式進行變改。創建一種發電廠汽輪機排汽冷凝熱回收方法與相應的利用裝置，以提高發電廠的整體熱能利用率。

本發明的目的是通過以下方法來實現的：

利用泵增壓技術，對液態工質進行增壓處理，使液態工質具備一定壓力，憑其該壓力讓其在蒸汽冷凝熱回收利用系統中循環運行。

以具有一定壓力的常溫液態工質引射低壓蒸汽，共同進入變聲速增壓器，汽液兩相流在通過變聲速增壓器后成為具有較高壓力的汽液均勻混合體，之后，導入蒸汽冷凝熱回收器。

利用在密閉容器內飽和汽體的壓力與溫度平衡原理，使進入蒸汽冷凝熱回收器的蒸汽在對應壓力下冷凝成為具有較高溫度的凝結水，同時，放出冷凝熱，加熱常溫液態工質，使其共同成為具有較高溫度的液態工質。

以具有較高溫度的液態工質為熱源，用于建設供熱站，可對外供熱。

以具有較高溫度的液態工質(例如發電廠中的除鹽水)作為鍋爐用水，直接進除氧器除氧，可大大節省加熱鍋爐用水的耗用蒸汽量。

以具有較高溫度的液態工質為熱源，建設低品位熱能制冷發電站，可用以制冷、發電。

本發明的蒸汽冷凝熱回收利用系統在運行時，蒸汽冷凝熱回收器內的具有較高溫度的液態工質經液態工質輸送泵加壓后，成為具有一定壓力與溫度的液態工質。泵入熱交換器，與常溫二次載熱體進行熱交換，對外輸出熱量，同時，成為具有一定壓力的常溫液態工質。進入變聲速增壓器引射低壓蒸汽。汽液兩相流體在通過變聲速增壓器后，成為具有較高壓力的汽液均勻混合體，導入蒸汽冷凝熱回收器。在蒸汽冷凝熱回收器內，蒸汽在對應壓力下冷凝，成為具有較高溫度的凝結水，同時，放出冷凝熱，加熱常溫液態工質，使其共同成為具有較高溫度的液態工質。供下一個循環使用，使循環得以繼續。

本發明的蒸汽冷凝熱回收利用方法，用于發電廠汽輪機排汽冷凝熱回收利用工程，可使發電廠整體熱能利用率由35～40％提高到50～60％。

下面結合附圖對本發明的蒸汽冷凝熱回收利用方法與裝置進行祥細說明。

圖1為先有技術中的對發電廠汽輪機排汽的處理方法示意圖。

圖2為本發明的蒸汽冷凝熱回收利用方法與裝置的第一實施例。

圖3為本發明的蒸汽冷凝熱回收利用方法與裝置的第二實施例。

圖4為本發明的蒸汽冷凝熱回收利用方法與裝置的第三實施例。

圖2為本發明的蒸汽冷凝熱回收利用方法與裝置的第一實施例，本發明的蒸汽冷凝熱回收利用裝置包括了一蒸汽冷凝熱回收器，一液態工質輸送泵，一熱交換器和一變聲速增壓器。

在圖2中，標號1表示了蒸汽冷凝熱回收器。

蒸汽冷凝熱回收器1的出口與液態工質輸送泵2的入口端相接。液態工質輸送泵2的出口端與熱交換器3的內腔入口端相接。輸送泵2的功能是將從蒸汽冷凝熱回收器1出來的具有較高溫度的液態工質增壓，再將增壓后的液態工質泵入熱交換器3的內腔。

具有較高溫度的液態工質在壓力下通過熱交換器3的內腔時，與熱交換器3的外腔流過的二次常溫載熱體進行熱交換。二次常溫載熱體從熱交換器3的B端流入熱交換器3的外腔，與內腔通過的具有較高溫度的液態工質進行熱量交換。二次常溫載熱體吸收熱量，溫度升高，成為具有較高溫度的二次載熱體，從熱交換器3的外腔C端輸出，對外供熱用戶使用。內腔的具有較高溫度的液態工質，放出熱量，溫度降低，成為具有一定壓力的常溫液態工質，從熱交換器3的內腔輸出端導入與其相接的變聲速增壓器4。