[實(shí)用新型]一種沒有乏汽潛熱的汽輪機(jī)設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201822100879.3
• 申請(qǐng)日: 2018-12-14
• 公開（公告）號(hào): CN209385189U
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 翁志遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京宏遠(yuǎn)佰思德科技有限公司
• 主分類號(hào): F01K17/02
• 分類號(hào): F01K17/02;F01K9/00;F01K21/00;F01D11/00;F01D15/10;F01D25/08
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本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種沒有乏汽潛熱的汽輪機(jī)設(shè)備，屬于汽輪機(jī)設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種低溫工質(zhì)汽輪機(jī)設(shè)備。同時(shí)也包括膨脹機(jī)、氣動(dòng)機(jī)和其他相類似的透平機(jī)械和設(shè)備。為了提高汽輪機(jī)或膨脹機(jī)設(shè)備發(fā)電效率，將汽輪機(jī)或膨脹機(jī)從工質(zhì)臨界溫度點(diǎn)去掉。去掉汽輪機(jī)或膨脹機(jī)尾部臨界溫度以下部分，就沒有乏汽潛熱形成，汽輪機(jī)或膨脹機(jī)出氣端連接乏汽回?zé)崞鳎c低溫液體泵輸出的液體發(fā)電工質(zhì)換熱，令汽輪機(jī)或膨脹機(jī)設(shè)備輸出的乏汽冷凝還原成為液體。另外，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種缸體密封，以解決低溫工質(zhì)汽輪機(jī)或膨脹機(jī)設(shè)備軸端泄漏的技術(shù)難題。這種沒有乏汽潛熱的汽輪機(jī)或膨脹機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，體積較小，但驅(qū)動(dòng)扭矩力強(qiáng)勁。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型提供一種沒有乏汽潛熱的汽輪機(jī)設(shè)備，屬于汽輪機(jī)設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域。尤其涉及一種低溫工質(zhì)汽輪機(jī)設(shè)備，同時(shí)也包括膨脹機(jī)、氣動(dòng)機(jī)和其他相類似的透平機(jī)械和設(shè)備。

背景技術(shù)

1882年瑞典工程師拉瓦爾設(shè)計(jì)制造出了第一臺(tái)單級(jí)沖動(dòng)式的汽輪機(jī)，汽輪機(jī)是一種以蒸汽為動(dòng)力，并將蒸氣的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功的旋轉(zhuǎn)機(jī)械，是現(xiàn)代火力發(fā)電廠中應(yīng)用最廣泛的原動(dòng)機(jī)。汽輪機(jī)具有單機(jī)功率大、效率高、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在電站、航海和大型工業(yè)中。

為了提高汽輪機(jī)設(shè)備的功率和效率，130多年我們也不斷在進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)氣溫度和壓力也在不斷的提高，從低壓汽輪機(jī)到高壓汽輪機(jī)，再從亞臨界到超臨界汽輪機(jī)，汽輪機(jī)的功率最高做到1200MW，進(jìn)氣溫度達(dá)到650℃，壓力達(dá)到25MPa；純凝式汽輪機(jī)低壓缸排氣溫度低至30-45℃，排氣壓力低至10-13kPa，人們通過不斷的提高汽輪機(jī)輸入的進(jìn)氣溫度和壓力，和盡可能的降低汽輪機(jī)的排氣溫度和壓力，可獲得最大的焓差和最大的輸出功率，這也是我們現(xiàn)有大型汽輪機(jī)設(shè)備提高發(fā)電效率的最重要途經(jīng)。

現(xiàn)在發(fā)電站應(yīng)用的純冷凝汽輪機(jī)設(shè)備輸出的乏汽溫度，遠(yuǎn)低于水的沸點(diǎn)溫度(低至約30℃)，排氣壓力也是真空壓，目的是為了提高發(fā)電效率，盡可能多的發(fā)電輸出，但其直接的后果就是造成大量的低品位乏汽潛熱無法回收利用。因此，造成乏汽潛熱所占的熱量約為已利用熱量的2～3倍，例如：某高壓汽輪機(jī)進(jìn)汽含熱量約3433kJ/kg，這些熱量中只有約837kJ/kg 是做功的，凝結(jié)水中含有約126kJ/kg熱量，每公斤水約有2240kJ潛熱能量是被冷卻系統(tǒng)的冷卻水帶走，損失能量相當(dāng)5倍0℃水加熱到100℃的熱水所吸收的能量；這是一個(gè)非常巨大的損失和浪費(fèi)。其產(chǎn)生的大量低品位乏汽潛熱需要用大量的水或者空氣進(jìn)行冷卻，即不節(jié)能也不經(jīng)濟(jì)。

這些低品位潛熱能量需通過冷卻塔、空冷島等冷卻設(shè)備釋放到環(huán)境中的空氣或者水中，不但造成極其巨大的能量浪費(fèi)，而且這些熱能量釋放到環(huán)境中還將會(huì)對(duì)環(huán)境造成熱污染，冷卻塔釋放能量和蒸發(fā)大量水，這些水蒸汽蒸發(fā)并匯聚到一起后，就會(huì)形成大暴雨和洪災(zāi)。我們?nèi)紵罅康拿禾浚坏斐纱罅康陌l(fā)電成本白白的浪費(fèi)；大量的煤炭燃燒后，煙囪所釋放出來的極其大量的二氧化碳，二氧化硫等有害氣體也嚴(yán)重破壞著我們的環(huán)境，全世界各地的發(fā)電廠都是發(fā)電功率龐大，因此也是形成霧霾和溫室效應(yīng)的一個(gè)極其重要原因，并造成環(huán)境變暖，冰川融化等極其嚴(yán)重的惡果。

我們發(fā)電就是將燃燒的煤炭熱能量轉(zhuǎn)為電能輸出，為何要排放掉這樣巨大體量的潛熱和能量呢，申請(qǐng)人經(jīng)過二十多年苦心探索，找到問題核心，人們?yōu)榱双@得更多的發(fā)電輸出，不斷的提高進(jìn)氣溫度和壓力，同時(shí)盡可能的降低乏汽溫度和壓力，現(xiàn)在的發(fā)電站乏汽溫度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)，排氣壓力為負(fù)的真空壓，在獲取更多發(fā)電輸出同時(shí)，乏汽中也形成極其巨大的低品位潛熱能量無法被利用，只能夠把潛熱釋放掉才能夠?qū)崿F(xiàn)乏汽冷凝成為水，同時(shí)這樣做也導(dǎo)致汽輪機(jī)的末級(jí)葉片和次末級(jí)葉片長度增加，汽輪機(jī)體積龐大，汽輪機(jī)末端需維持高度真空，末級(jí)次末級(jí)葉片容易遭受冷凝水侵蝕等一系列的問題。本實(shí)用新型申請(qǐng)就是針對(duì)這些難題進(jìn)行解決。

實(shí)用新型內(nèi)容