[發明專利]一種回收汽輪機乏汽余熱供熱的系統

在審

• 申請號: 201811077851.0
• 申請日: 2018-09-16
• 公開（公告）號: CN110906413A
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 高婧怡;高國慶;高怡紅
• 申請（專利權）人: 高婧怡
• 主分類號: F24D3/02
• 分類號: F24D3/02;F24D3/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種回收汽輪機乏汽余熱供熱的系統。包括供熱系統及跨臨界二氧化碳循環系統，供熱系統包括汽輪機、發電機、循環水泵以及尖峰加熱器；跨臨界二氧化碳循環系統包括凝汽器、蒸發器、壓縮機、氣冷器以及膨脹閥。本發明通過跨臨界二氧化碳循環系統和水蒸汽朗肯循環系統及供熱系統的結合能夠實現比現有的供熱機組綜合效益更高、適用范圍更廣、更節能環保的效果。

技術領域

本發明屬于節能領域，具體涉及一種回收汽輪機乏汽余熱供熱的系統。

背景技術

火電廠鍋爐產生的高溫高壓蒸汽在汽輪機內做功后，大量的汽輪機的排汽由于能量品質低，無法直接利用，只能通過水或者空氣直接排放到環境中，被排放掉的乏汽中蘊含著50%左右的熱量，這不僅造成了能源的巨大浪費，也對環境造成了極大的影響。

現有回收汽輪機排汽能量的方法或裝置，通常采用對汽輪機低壓缸進行改造實現汽輪機高背壓運行供熱，主要運用在北方冬季采暖供熱上。例如，公告號為CN107202355A的中國發明專利，公開了“高背壓雙轉子電熱機組供熱系統”，其通過在冬季供熱期間，汽輪機組高背壓運行，將凝汽器作為供熱系統的基本熱網加熱器，利用機組低壓缸排汽的汽化潛熱對熱網循環水進行一次加熱

此種通過采取汽輪機高背壓運行，凝汽器作為供熱系統的基本熱網加熱器來減少汽輪機排汽余熱損失的方法存在一定的局限性和缺陷：非供熱季以及南方全季節時間該余熱無法利用；采暖尖末寒期該余熱無法全部利用，機組高背壓運行造成冷源損失增加，存在機組熱效率降低的問題；濕冷機組改供熱機組存在初期投資巨大等問題。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種優于目前常用的汽輪機高背壓運行供暖技術的回收汽輪機乏汽余熱供熱的系統，該系統通過跨臨界二氧化碳循環系統和水蒸汽朗肯循環系統及供熱系統的結合，亞臨界的二氧化碳兩相流體在蒸發過程中吸取汽輪機乏汽余熱變成氣態，氣態的二氧化碳在壓縮至超臨界過程中，溫度壓力得到提高，通過換熱器與供熱系統的循環水進行熱交換，實現了汽輪機乏汽余熱回收供熱。

為了實現上述目的，本發明提供一種回收汽輪機乏汽余熱供熱的系統。包括汽輪機、與汽輪機連接在一起的發電機、凝汽器，還包括蒸發器、壓縮機、氣冷器、膨脹閥，還包括尖峰加熱器、熱用戶與循環水泵。

進一步的，所述的凝汽器，在其內部的管束上方安裝有二氧化碳蒸發器。

進一步的，所述的蒸發器的出口管道上設置有壓縮機。

進一步的，所述的蒸發器、壓縮機、氣冷器氣側、膨脹閥、蒸發器通過管道順序連接，構成二氧化碳循環系統。二氧化碳在系統中完成吸熱蒸發、壓縮升溫升壓、放熱、降壓降溫的全過程。

進一步的，所述的氣冷器水側出口管道上設置有尖峰加熱器。

進一步的，所述的氣冷器水側、尖峰加熱器、熱用戶與循環水泵、氣冷器水側通過管道順序連接，構成供熱系統，通過循環水泵將熱水送往熱用戶。

進一步的，所述的尖峰加熱器汽側進口管道上設置有蒸汽流量調節閥。

本發明的有益效果在于：

本發明通過安裝在凝汽器內的管束上方的二氧化碳蒸發器，氣液兩相二氧化碳流體在蒸發器等壓吸熱，降低了凝汽器的熱負荷，提高了新蒸汽的做功能力，增加了發電量，減少了煤炭消耗量，減少了污染物排放量。二氧化碳流體在蒸發器等壓吸熱與汽輪機排汽溫度無關，回收汽輪機乏汽余熱供熱不需要機組高背壓運行，可在不同的區域和季節應用。二氧化碳作為環保工質，具有能量密度大、粘度低、傳熱效率高、制冷效果好等良好特性，二氧化碳的熱物性十分穩定，以二氧化碳為工質開展跨臨界余熱回收，具有潛在經濟價值、環保價值和推廣使用價值。

附圖說明

圖1：本發明實施例中一種回收汽輪機乏汽余熱供熱的系統的示意圖；