[發明專利]一種利用蒸汽余熱進行梯級螺桿膨脹發電的裝置及方法

在審

• 申請號: 201710718682.3
• 申請日: 2017-08-21
• 公開（公告）號: CN107387176A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 朱遠斌;穆永超;李開選
• 申請（專利權）人: 山西鐵峰化工有限公司
• 主分類號: F01K7/02
• 分類號: F01K7/02;F01C13/00;F01C11/00
• 代理公司: 太原華弈知識產權代理事務所14108
• 代理人: 馬秦鎖

1.一種利用蒸汽余熱進行梯級螺桿膨脹發電的裝置，其特征在于，包括余熱鍋爐、一級螺桿膨脹機、二級螺桿膨脹機、取熱器、三級螺桿膨脹機、蒸發式冷凝器；

所述一級螺桿膨脹機的吸氣口與余熱鍋爐的輸出端通過蒸汽管路連接，排氣口與二級螺桿膨脹機的吸氣口連接，二級螺桿膨脹機的排氣口通過設有三級進氣調節閥的管路與取熱器的一個輸入端連接，所述一級螺桿膨脹機吸氣口處的蒸汽管路上設有一級進氣調節閥，一級螺桿膨脹機通過一級減速機與一級發電機連接，所述一級發電機通過一級并網柜與電網連接，二級螺桿膨脹機通過二級減速機與二級發電機連接，所述二級發電機通過二級并網柜與電網連接；

所述三級螺桿膨脹機的輸出軸連接三級發電機，輸入端與取熱器的一個輸出端連接，輸出端與蒸發式冷凝器的一個輸入端連接，所述蒸發式冷凝器的輸出端通過設有高壓工質泵的管路與取熱器的另一個輸入端連接，所述取熱器的另一個輸出端與熱井的輸入端連接，所述熱井的輸出端通過設有凝結水泵的管路分別與冷凝水箱的輸入端和蒸發式冷凝器的另一個輸入端連接，所述冷能水箱的輸出端通過設有鍋爐補水泵的管路與余熱鍋爐的輸入端連接。

2.根據權利要求1所述的一種利用蒸汽余熱進行梯級螺桿膨脹發電的裝置，其特征在于，所述一級進氣調節閥進氣口處的蒸汽管路與三級進氣調節閥進氣口處的蒸汽管路之間設有分支管路，所述分支管路上設有旁通快開閥和旁通調節閥。

3.根據權利要求1所述的一種利用蒸汽余熱進行梯級螺桿膨脹發電的裝置，其特征在于，所述余熱鍋爐輸出端連接的蒸汽管路上設有進汽閥，過濾器和流量計。

4.根據權利要求1所述的一種利用蒸汽余熱進行梯級螺桿膨脹發電的裝置，其特征在于，所述熱井上設有用于抽真空的水環式真空泵。

5.一種利用蒸汽余熱進行梯級螺桿膨脹發電的方法，其特征是，余熱鍋爐產生的帶壓蒸汽進入一級螺桿膨脹機作功，通過一級減速機帶動一級發電機發電，一級螺桿膨脹機作功后的乏汽進入二級螺桿膨脹機作功，通過二級減速機帶動二級發電機發電，二級螺桿膨脹機作功后的乏汽進入取熱器中將熱量傳遞給循環介質，乏汽被冷凝為水，水輸送至冷凝水箱和蒸發式冷凝器循環使用，循環介質吸熱蒸發成高壓介質氣體進入三級螺桿膨脹機作功，帶動三級發電機發電，作功后的循環介質進入蒸發式冷凝器冷凝成液態介質在經過高壓工質泵加壓重新進入取熱器循環使用。

6.根據權利要求5所述的一種利用蒸汽余熱進行梯級螺桿膨脹發電的方法，其特征是，當一級螺桿膨脹機和二級螺桿膨脹機故障檢修時，余熱鍋爐產生的帶壓蒸汽通過分支管路直接進入取熱器中，將熱量傳遞給循環介質，蒸汽被冷凝為水，水輸送至冷凝水箱和蒸發式冷凝器循環使用，循環介質吸熱蒸發成高壓介質氣體進入三級螺桿膨脹機作功，帶動三級發電機發電，作功后的循環介質進入蒸發式冷凝器冷凝成液態介質在經過高壓工質泵加壓重新進入取熱器循環使用，所述分支管路設置于一級進氣調節閥進氣口處的蒸汽管路與三級進氣調節閥進氣口處的蒸汽管路之間。