[實用新型]以二氧化碳作冷卻介質的帶透平機的汽輪機排汽冷凝系統

有效

• 申請號: 201520033683.0
• 申請日: 2015-01-13
• 公開（公告）號: CN204511543U
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 劉國風
• 申請（專利權）人: 劉國風
• 主分類號: F01K25/10
• 分類號: F01K25/10;F01K17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型專利涉及一種以二氧化碳作冷卻介質的帶透平機的汽輪機排汽冷凝系統，應用于汽輪機設備的冷凝系統中，可以回收汽輪機排汽中的部分熱能，提高系統熱效率，減少冷卻水消耗量，達到節約燃料、節水、節電的目的。

背景技術

汽輪機是火力發電廠的重要設備，在其它工業領域中也有著廣泛的應用。在現場實際應用中，大多數汽輪機的排汽是進入凝汽器中，被冷卻水冷卻成凝結水后再重新返回鍋爐進行加熱。排汽中的熱能被冷卻水帶出凝汽器后通過冷卻塔排入到大氣中，從而產生汽輪機的冷源損失。汽輪機的冷源損失是大多數火力發電廠和工業用汽輪機動力系統中能量損失中最大的一項損失，由此造成燃料中的熱能利用率較低，同時為冷卻汽輪機的排汽也消耗了大量的水資源和運行動力。

發明內容

為了減少汽輪機的冷源損失，提高系統的熱效率，減少汽輪機排汽的冷卻水消耗量，本實用新型采取了一種以二氧化碳作冷卻介質的帶透平機的汽輪機排汽冷凝系統，系統包括汽輪機排汽凝汽器、二氧化碳透平機、二氧化碳冷凝器、二氧化碳加壓泵，汽輪機排汽凝汽器通過管道與二氧化碳透平機相連，二氧化碳透平機通過管道與二氧化碳冷凝器相連，二氧化碳冷凝器通過管道與二氧化碳加壓泵相連，二氧化碳加壓泵通過管道與汽輪機排汽凝汽器相連。這種系統不僅能夠通過二氧化碳透平機回收汽輪機排汽中的部分能量，還能減少冷卻水的消耗量，減少運行動力消耗。本實用新型采取的具體方案如下：

汽輪機排汽進入汽輪機排汽凝汽器后，通過管束向管束內相對溫度較低的液態二氧化碳放熱，而后凝結成水排出汽輪機排汽凝汽器。管束內的液態二氧化碳吸熱后溫度升高、氣化進而溫度進一步升高，變成過熱狀態的氣態二氧化碳，之后排出汽輪機排汽凝汽器，進入二氧化碳透平機中膨脹做功，膨脹功回收利用以提高系統的熱效率，減少系統的冷源損失。氣態二氧化碳膨脹做功后，溫度、壓力、比焓都相應降低，而后進入二氧化碳冷凝器中，在這里被相對溫度較低的冷卻水或空氣冷凝成液態二氧化碳，再被二氧化碳加壓泵加壓后重新進入汽輪機排汽凝汽器中進行循環。由于二氧化碳膨脹做功后，將從汽輪機排汽中吸收的部分熱量以功的形式放出，比焓降低，因而在二氧化碳冷凝器中所需要的冷卻水量比直接用冷卻水去冷凝汽輪機排汽所需要的冷卻水量要少，因而減少了冷卻水消耗量，冷卻水系統的運行動力也相應減少。

本實用新型的有益效果是：可以減少汽輪機系統的冷源損失，提高系統的熱效率，減少汽輪機排汽的冷卻水消耗量，減少運行動力。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型進行進一步的說明。

該圖是以二氧化碳作冷卻介質的帶膨脹機的汽輪機排汽冷凝系統的系統流程圖，圖中各設備名稱如下：

1、汽輪機排汽凝汽器；2、二氧化碳透平機；3、二氧化碳冷凝器；4、二氧化碳加壓泵。

具體實施方式

如流程圖所示，汽輪機排汽進入汽輪機排汽凝汽器1后，通過管束向管束內相對溫度較低的液態二氧化碳放熱，而后凝結成水排出汽輪機排汽凝汽器1。管束內的液態二氧化碳吸熱后溫度升高、氣化進而溫度進一步升高，之后呈過熱狀態排出汽輪機排汽凝汽器1，進入二氧化碳透平機2中膨脹做功，膨脹功回收利用以提高系統的熱效率，減少系統的冷源損失。?氣態二氧化碳膨脹做功后，溫度、壓力、比焓都相應降低，而后進入二氧化碳冷凝器3中，在這里被相對溫度較低的冷卻水或空氣冷凝成液態二氧化碳，再被二氧化碳加壓泵4加壓后重新進入汽輪機排汽凝汽器1中進行循環。