[實用新型]一種基于汽輪發電機的冷卻水處理系統

有效

• 申請號: 201320489665.4
• 申請日: 2013-08-12
• 公開（公告）號: CN203441551U
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 曲衛晶;雷云峰;王毅;夏莉莉
• 申請（專利權）人: 曲衛晶;雷云峰;王毅;夏莉莉
• 主分類號: F01K17/02
• 分類號: F01K17/02;F22D11/06
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王利文

技術領域

本實用新型屬于汽輪發電機技術領域，尤其是一種基于汽輪發電機的冷卻水處理系統。?

背景技術

目前，發電廠普遍采用汽輪發電機系統進行發電，如圖1所示，在汽輪機完成做工后產生的蒸汽通過蒸汽冷凝器成為液態水，釋放出熱量，這個熱量由冷卻水帶入冷卻塔并通過噴淋排入大氣，同時產生的水蒸氣也部分蒸發到大氣中，需要不斷補充冷卻水。在上述過程中造成大量的熱能及水資源的浪費。以一個1200MW的燃煤發電站為例，每小時有600噸的42℃蒸汽通過蒸汽冷凝器轉化為42℃的液態水，按閉路循環蒸汽轉化為水的焓值取20kcal/kg，其釋放出的熱量為：?

折合成5500kcal動力煤為1.9l萬噸/年，按到廠含稅價650元/噸計算，價值為1242萬元，同時，每年有1000萬噸的冷卻水經過冷卻塔蒸發到大氣中，按2元/噸計算，價值為0.2億元。可以看出，大量的熱能以及水資源被白白地浪費掉。?

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提出一種設計合理、節能環保的基于汽輪發電機的冷卻水處理系統。?

本實用新型解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：?

一種基于汽輪發電機的冷卻水處理系統，包括依次連接在一起的鍋爐、汽輪發電機和蒸汽冷凝器，在蒸汽冷凝器與鍋爐之間安裝一換熱器，該蒸汽冷凝器將汽輪發電機產生的蒸汽轉化為冷卻水后進入熱泵系統的蒸發器中，該蒸發器輸出低溫冷卻水再次進入蒸汽冷凝器，同時該蒸發器經熱泵機組連接至冷凝器，該冷凝器產生的高溫水進入換熱器，該換熱器經換熱后輸出高溫水進入冷凝器中，同時該換熱器輸出的高溫水返回鍋爐循環利用。?

本實用新型的優點和積極效果是：?

本實用新型將冷卻水循環和熱交換水循環設計為各自獨立的閉路循環系統，采用熱泵系統替換原有的冷卻塔，不會將熱量和水排放到大氣中，而是充分利用這些熱量和水資源，節約了大量的能源；同時在鍋爐-汽輪發電機-蒸汽冷凝器循環系統的鍋爐進水前增加一個熱交換器，提高了鍋爐的進水溫度，降低鍋爐的燃料用量，降低了生產成本。?

附圖說明

圖1是現有汽輪發電機水處理系統的連接示意圖；?

圖2是本發明的系統連接示意圖。?

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型實施例做進一步詳述。?

一種基于汽輪發電機的冷卻水處理系統，如圖2所示，包括鍋爐、汽輪發電機、蒸汽冷凝器、蒸發器、熱泵機組、冷凝器及換熱器。鍋爐對燃料煤進行燃燒產生的高溫高壓蒸汽輸出到汽輪發電機內，該汽輪發電機產生的蒸汽（約42℃）進入蒸汽冷凝器，該蒸汽冷凝器通過換熱器與鍋爐相連接從而構成一個鍋爐、汽輪發電機、蒸汽冷凝器、換熱器的一個循環系統。該蒸汽冷凝器將汽輪發電機產生的42℃蒸汽轉化為42℃的冷卻水后進入熱泵系統的蒸發器中，該蒸發器輸出32℃冷卻水再次進入蒸汽冷凝器，同時該蒸發器經熱泵機組連接至冷凝器，該冷凝器產生的高溫水（67℃）進入換熱器，該換熱器經換熱后輸出62℃高溫水進入冷凝器中構成一個熱循環系統，同時該換熱器輸出的62℃高溫水返回鍋爐循環利用。?

本實用新型的工作原理：蒸汽冷凝器能夠將發電機產生的42℃蒸汽轉化為?42℃的冷卻水，以確保發電機系統維持正常運轉。熱泵系統（蒸發器、熱泵機組、冷凝器）為蒸汽冷凝器提供冷卻水，冷卻水能夠攜帶走全部蒸汽轉化為水的熱量，冷卻水回流到熱泵系統降溫，循環利用，同時，冷卻水在熱泵系統中釋放出熱量，由熱泵加熱提升溫度，對蒸汽冷凝器處理后的低溫水就行熱交換，將蒸汽轉化為水的熱量返回到發電系統中重復利用；提高了鍋爐進水溫度，降低鍋爐燃料用量。?

本實用新型可以大大節約能源，從以下幾個方面進行說明：?

（1）節能量?

①排入大氣的熱量可利用部分為15000噸標準媒，按現在的市場5500kcal動力煤價格計算，為1242萬元。?

②排入大氣的冷卻水按現在的市場價格計算，費用為2000萬元。?

③總節能費用為3242萬元。?

（2）熱泵主機系統實效?

①熱泵系統需要的電力為每年0.305億kW·h。?

②其他輔助設備能耗未計（同樣冷卻塔系統的功耗也未計）。?

③總運行費用為1400萬元/年。?

（3）使用熱泵系統的費用折算為節能量的43%（1400/3242）。?