[發(fā)明專利]汽輪機(jī)凝汽液氮深冷卻工藝

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810229056.9
• 申請(qǐng)日: 2008-11-26
• 公開（公告）號(hào): CN101504243A
• 公開（公告）日: 2009-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉福軍;于潤(rùn)來(lái);王曉濱;王越;王選政
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 劉福軍;于潤(rùn)來(lái);王曉濱;王越;王選政
• 主分類號(hào): F25J1/02
• 分類號(hào): F25J1/02
• 代理公司: 沈陽(yáng)火炬專利事務(wù)所
• 代理人: 王 欣

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及火力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種用于300MW以上容量凝汽式燃煤?jiǎn)卧獧C(jī)組的汽輪機(jī)凝汽液氮深冷卻工藝。

背景技術(shù)

火力發(fā)電廠是利用燃煤、石油、天燃?xì)獾热剂系幕瘜W(xué)能產(chǎn)生出電能的工廠，在鍋爐中，燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)檎魵獾臒崮懿Ⅱ?qū)動(dòng)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)為電能，目前、電站鍋爐水冷卻壁中的水經(jīng)過煤粉燃燒加熱成蒸汽后進(jìn)入汽包，汽包中的蒸汽繼續(xù)吸熱，成為過熱蒸汽，過熱蒸汽有很高的壓力和溫度，經(jīng)管道進(jìn)入汽輪機(jī)，推動(dòng)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，形成機(jī)械能，當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)便帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)定子內(nèi)的導(dǎo)線切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電流，發(fā)電機(jī)將汽輪機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，電能經(jīng)變壓器升壓后送至用戶，釋放出熱能的蒸汽從汽輪機(jī)下部的排汽口排出，稱為乏氣，乏氣在凝汽器內(nèi)被冷卻系統(tǒng)冷卻后凝結(jié)成水，經(jīng)凝結(jié)水泵送入低壓加熱器并回到除氧器內(nèi)，完成一個(gè)循環(huán)，在循環(huán)的過程中有汽水損失，因此，要適量地向循環(huán)水系統(tǒng)內(nèi)補(bǔ)充一定量的水，以保證循環(huán)的正常運(yùn)行，它存在的問題是凝汽式燃煤?jiǎn)卧獧C(jī)組熱效率不高，采用現(xiàn)有的、傳統(tǒng)的(江河水、地下水、海水、空氣)冷卻技術(shù)，其發(fā)電的熱效率分別為；

300—600MW亞臨界機(jī)組熱效率為：38％—41％。

300—600MW超臨界機(jī)組熱效率為：41％—43％。

600—1000MW超超臨界機(jī)組熱效率為：44％—45％。

凝汽式發(fā)電廠的總效率為；

η_ndc＝η_gl*η_gd*η_oi*η_t*η_jη_d

η_ndc＝3600N_d/B_dQDW

η_ndc—發(fā)電廠的總效率

η_gl—鍋爐效率

η_gd—管道效率

η_oi—汽輪機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率

η_t—汽輪機(jī)的絕對(duì)內(nèi)效率

η_j—汽輪機(jī)的機(jī)械效率

η_d—發(fā)電機(jī)的效率

η_ndc—發(fā)電廠的效率

由上述計(jì)算公式和熱平衡圖可以看出凝汽式發(fā)電機(jī)組對(duì)燃料熱能的有效利用程度很低，主要原因是乏汽冷凝過程中進(jìn)入凝氣器的乏汽量過大，冷源溫度高，來(lái)不及冷凝大量的乏汽，造成大部分蒸氣損失，凝氣式燃煤?jiǎn)卧獧C(jī)組60％左右的熱量通過凝氣器散失了，造成汽輪機(jī)效率偏低，汽輪機(jī)熱耗偏高，機(jī)組的發(fā)電煤耗居高不下，因此，要提高汽輪機(jī)效率，降低發(fā)電煤耗，必須尋找新的冷卻介質(zhì)，開發(fā)出新的冷卻系統(tǒng)，最大程度的減少通過凝氣器的熱量損失。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種新型冷卻介質(zhì)，提高冷卻能力和減少通過凝氣器的熱量損失的汽輪機(jī)凝汽液氮深冷卻工藝。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，其特征是：

(1)、原料空氣進(jìn)入氮廠，由氮廠生產(chǎn)氮?dú)馑屯瘹庹荆?jīng)增壓站升壓后由制冷機(jī)母管進(jìn)入制冷機(jī)組冷卻；

(2)、經(jīng)制冷機(jī)組生產(chǎn)出—192℃的液氮進(jìn)入液氮罐，液氮罐的液氮由并行的母管進(jìn)入液氮總聯(lián)箱，再經(jīng)一級(jí)入口聯(lián)箱進(jìn)入二級(jí)入口聯(lián)箱，在液氮凝氣器內(nèi)設(shè)置有S型冷凝管，S型冷凝管內(nèi)的液氮做功后變成氣液混合物；

(3)、經(jīng)二級(jí)出口聯(lián)箱進(jìn)入一級(jí)出口聯(lián)箱，進(jìn)入氣液分離裝置進(jìn)行液氮與氣體分離，分離后的液氮進(jìn)入液氮收集箱后由增壓站升壓；

(4)、由增壓站升壓的液氮一路進(jìn)入制冷機(jī)入口母管，另一路進(jìn)入液氮罐；

(5)、分離出的廢氣進(jìn)入廢氣收集箱，然后排入大氣；

(6)、分離出的N₂、NO₂、NO氣體分別進(jìn)入N₂、NO₂、NO氣體分離裝置，分離出的NO、NO₂裝入鋼瓶，分離出的氮?dú)饨?jīng)增壓站后送入制冷機(jī)入口的氮廠母管。

本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是；

(1)、冷卻溫度低、冷卻能力強(qiáng)，現(xiàn)有的冷卻系統(tǒng)最低冷卻溫度為4℃以上，冷卻效率低，而本發(fā)明的冷卻溫度為—192℃，降低了冷源損失，提高了冷凝效率。

(2)、目前使用的冷凝器是由14676根直線鈦管構(gòu)成，消耗了大量的合金管材，而本發(fā)明的冷凝器只需用72根S型冷凝管組成。