[實用新型]一種空氣凝汽器凝結熱廢熱利用系統

有效

• 申請號: 201320213171.3
• 申請日: 2013-04-24
• 公開（公告）號: CN203223257U
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 馬明明;劉海東;寧海峰;姜培朋
• 申請（專利權）人: 濟南國海能源科技有限公司
• 主分類號: F01K23/04
• 分類號: F01K23/04;F01K25/10;F01K19/00
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 鄭自群

技術領域

本實用新型涉及廢熱利用節能技術領域，特別涉及一種熱力發電廠空氣凝汽器凝結熱廢熱利用系統，本實用新型的空氣凝汽器凝結熱廢熱利用系統，將空氣凝汽器凝結熱廢熱轉化成氨蒸汽內能，然后利用氨蒸汽推動動力膨脹機對外輸出功量，實現了凝結熱廢熱回收利用。

背景技術

熱力發電廠中設有多個空冷凝汽式汽輪機，由汽輪機流出的水蒸汽乏汽經空氣凝汽器凝結，之后凝結水通過凝水泵抽出。

熱力發電廠直接空冷凝汽式汽輪機設計背壓一般在0.01～0.0269MPa，對應水蒸汽飽和溫度在47～66.5℃。

很明顯，這在冬季我國北方地區-5℃以下的平均氣溫，汽輪機排汽仍存在很大的做功能力。但受結構限制，汽輪機的排汽壓力不能無限制降低，低于設計背壓值后將會加大汽輪機熱耗。此外為防止空氣凝汽器及管道結冰，汽輪機的排汽壓力也不宜降得太低。

現有技術中，由汽輪機流出的水蒸氣經空氣凝汽器凝結，凝結熱通過空氣凝汽器散失在環境中，造成能源浪費，因此開發一種空氣凝汽器凝結熱廢熱利用系統意義重大。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種空氣凝汽器凝結熱廢熱利用系統，用以解決現有技術中由汽輪機排出的水蒸氣經空氣凝汽器凝結，凝結熱通過空氣凝汽器散失在環境中，造成能源浪費的問題。

為解決上述問題，一種空氣凝汽器凝結熱廢熱利用系統，包括：水蒸汽凝結系統和氨動力循環系統；

所述的水蒸汽凝結系統包括汽輪機和凝水泵，所述汽輪機與所述凝水泵之間設有并聯連接的第一水蒸汽凝結支路和第二水蒸汽凝結支路，由所述汽輪機流出的水蒸汽乏汽經所述第一水蒸汽凝結支路或所述第二水蒸汽凝結支路放熱凝結并由凝水泵排出；

所述第一水蒸汽凝結支路上設有空氣凝汽器；

所述第二水蒸汽凝結支路上設有依次相接的水蒸汽-氨換熱器和疏水泵，所述疏水泵用于將由所述水蒸汽-氨換熱器流出的冷凝水輸送至所述凝水泵；

所述水蒸汽-氨換熱器上設有氨蒸汽出口以及液氨入口；

所述氨動力循環系統包括：

氨動力膨脹機，與所述水蒸汽-氨換熱器的氨蒸汽出口相接；

氨冷卻器，包括氨蒸汽入口和液氨出口，所述氨冷卻器的氨蒸汽入口通過旁通閥與所述水蒸汽-氨換熱器的氨蒸汽出口相接；

液氨泵，設置在所述氨冷卻器的液氨出口與所述水蒸汽-氨換熱器的液氨入口之間，用于為液氨的輸送提供動力。

優選的，所述第一水蒸汽凝結支路上設有控制閥，所述的控制閥設置在所述空氣凝汽器前。

進一步優選的，所述的控制閥為連接有壓力傳感器的第一電磁閥，所述的壓力傳感器用于采集所述汽輪機的排汽壓力。

作為優選，所述的旁通閥為連接有溫度傳感器的第二電磁閥。

作為進一步優選，所述第二電磁閥的第一信號線連接所述水蒸汽-氨換熱器的氨蒸汽出口，所述第二電磁閥的第二信號線連接所述氨冷卻器的液氨出口。

優選的，所述的氨冷卻器為氨-空氣冷卻器。

作為優選方案，所述液氨泵與所述水蒸汽-氨換熱器液氨入口之間設有逆止閥。所述逆止閥的設置可以防止液氨倒流到液氨泵。

本實用新型的空氣凝汽器凝結熱廢熱利用系統中，水蒸汽凝結系統包括兩個水蒸汽凝結支路。其中，第一水蒸汽凝結支路的水蒸汽凝結過程為：由所述汽輪機排出的水蒸汽乏汽進入所述空氣凝汽器被凝結，凝結水由所述凝水泵排出；第二水蒸汽凝結支路的水蒸汽凝結過程為：由所述汽輪機排出的水蒸汽乏汽進入所述水蒸汽-氨換熱器內，水蒸汽在所述水蒸汽-氨換熱器內放熱凝結，并將液氨加熱成氨蒸汽，凝結水由所述疏水泵抽至所述凝水泵入口。

本實用新型的空氣凝汽器凝結熱廢熱利用系統中所述氨動力循環系統的工作過程為：所述水蒸汽—氨換熱器內產生的氨蒸汽推動所述氨動力膨脹機做功，做功后氨蒸汽乏汽進入所述氨冷卻器被冷凝成液氨，液氨由所述液氨泵抽至所述水蒸汽—氨換熱器內繼續被加熱重復利用。

本實用新型的空氣凝汽器凝結熱廢熱利用系統中，進入所述水蒸汽—氨換熱器內的水蒸汽量通過所述控制閥根據所述汽輪機的排汽壓力進行調節。如果所述汽輪機排汽壓力高于其設計背壓值，說明汽輪機乏汽冷凝能力不足，所述控制閥動作以增加進入所述空冷凝汽器的水蒸汽，使更多的水蒸汽通過所述的第一水蒸汽凝結支路冷凝，以保證汽輪機乏汽足夠的冷凝能力，使所述汽輪機最佳運行；如果所述汽輪機的排汽壓力低于其設計背壓值，說明汽輪機乏汽冷凝能力過大，所述控制閥動作以減少進入所述空冷凝汽器的水蒸汽，使更多的水蒸汽通過所述的第二水蒸汽凝結支路冷凝，使所述氨動力膨脹機在盡可能大的負荷下輸出功量。