CN105781642B - 一种带发电功能的蒸汽锅炉系统及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带发电功能的蒸汽锅炉系统及其工作方法，其高压水泵与管式锅炉的锅炉进水管相连，管式锅炉的锅炉蒸汽输出管与汽轮机相连，汽轮机与发电机和汽轮机乏汽管相连，汽轮机乏汽管与烟气过热器相连，烟气过热器通过低温烟气管与烟气余热回收器相连，烟气余热回收器分别与输入水管、余热水管和烟气排出管相连，余热水管再与高压水泵循环连接；管式锅炉还通过锅炉烟气管与烟气过热器相连，烟气过热器通过冷凝水管与冷凝水泵相连，冷凝水泵通过喷淋水管与烟气过热器相连。本发明通过能源的分段利用、阶梯利用，在提供低品位热能供应的过程中，充分利用加热引起的相变膨胀，优先输出高品位能源，实现能源的综合高效利用。
Description
技术领域
本发明涉及蒸汽锅炉技术领域，尤其涉及一种带发电功能的蒸汽锅炉系统及其工作方法。
背景技术
一般的发电厂以发电为目的进行设计，发电的余热量非常大，导致其无法得到有效利用；因为锅炉没有利用升温过程，不能实现能源的阶梯利用、高效利用。
因此，本领域的技术人员致力于开发一种带发电功能的蒸汽锅炉系统。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种带发电功能的蒸汽锅炉系统及其工作方法，通过能源的分段利用、阶梯利用，在提供低品位热能供应的过程中，充分利用加热引起的相变膨胀，优先输出高品位能源，实现能源的综合高效利用。
为实现上述目的，本发明提供了一种带发电功能的蒸汽锅炉系统，包括高压水泵、管式锅炉、汽轮机、发电机、烟气过热器、烟气余热回收器、冷凝水泵、输入水管、余热水管、锅炉进水管、锅炉蒸汽输出管、汽轮机乏汽管、输出蒸汽管、锅炉烟气管、低温烟气管、烟气排出管、冷凝水管和喷淋水管，余热水管与高压水泵相连，高压水泵与管式锅炉的锅炉进水管相连，管式锅炉的锅炉蒸汽输出管与汽轮机相连，汽轮机与发电机和汽轮机乏汽管相连，汽轮机乏汽管与烟气过热器相连，烟气过热器通过低温烟气管与烟气余热回收器相连，烟气余热回收器分别与输入水管、余热水管和烟气排出管相连，余热水管再与高压水泵循环连接；管式锅炉还通过锅炉烟气管与烟气过热器相连，烟气过热器通过冷凝水管与冷凝水泵相连，冷凝水泵通过喷淋水管与烟气过热器相连。
所述的一种带发电功能的蒸汽锅炉系统的工作方法，其具体方法为：(1)水从输入水管经过烟气余热回收器进行预热，温度上升后通过余热水管接到高压水泵，经高压水泵增压以后，通过锅炉进水管进入管式锅炉，管式锅炉加温汽化后的高压蒸汽从锅炉蒸汽输出管输出，进入汽轮机并推动汽轮机工作，进而带动发电机发电输出，膨胀释放压力后的压力通过汽轮机乏汽管进入烟气过热器进行过热加热，过热加热后的蒸汽从输出蒸汽管输出，烟气过热器在加热过程中因压力不同会产生冷凝水，冷凝水沉积在烟气过热器底部，经过冷凝水管引入冷凝水泵加压后经过喷淋水管接入烟气过热器内置的喷淋头，喷淋使得能和热交换管网实现均匀的布洒，充分利用烟气的热量，汽化后随输出蒸汽管输出；(2)锅炉产生的高温烟气通过锅炉烟气管进入烟气过热器释放热量，释放热量后的烟气通过低温烟气管排出并进入烟气余热回收器对输入水管输入的水进行预热，利用余热之后的低温烟气从烟气排出管排出。
本发明的锅炉可以充分利用热能传递过程带来工质内能增加产生的膨胀压力势能，并利用膨胀机输出机械能发电，实现能源优先高品位利用，膨胀后的余热、余气用于输出蒸汽利用；过程中还实现了对烟气余热的两级回收利用。
本发明的有益效果是：通过能源的分段利用、阶梯利用，在提供低品位热能供应的过程中，充分利用加热引起的相变膨胀，优先输出高品位能源，实现能源的综合高效利用。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本具体实施方式采用以下技术方案：一种带发电功能的蒸汽锅炉系统，包括高压水泵1、管式锅炉2、汽轮机3、发电机4、烟气过热器5、烟气余热回收器6、冷凝水泵7、输入水管8、余热水管9、锅炉进水管10、锅炉蒸汽输出管11、汽轮机乏汽管12、输出蒸汽管13、锅炉烟气管14、低温烟气管15、烟气排出管16、冷凝水管17和喷淋水管18，余热水管9与高压水泵1相连，高压水泵1与管式锅炉2的锅炉进水管10相连，管式锅炉2的锅炉蒸汽输出管11与汽轮机3相连，汽轮机3与发电机4和汽轮机乏汽管12相连，汽轮机乏汽管12与烟气过热器5相连，烟气过热器5通过低温烟气管15与烟气余热回收器6相连，烟气余热回收器6分别与输入水管8、余热水管9和烟气排出管16相连，余热水管9再与高压水泵1循环连接；管式锅炉2还通过锅炉烟气管14与烟气过热器5相连，烟气过热器5通过冷凝水管17与冷凝水泵7相连，冷凝水泵7通过喷淋水管18与烟气过热器5相连。
本具体实施方式的工作原理为：水从输入水管8经过烟气余热回收器6进行预热，温度上升后通过余热水管9接到高压水泵1，经高压水泵1增压以后，通过锅炉进水管10进入管式锅炉2，管式锅炉2加温汽化后的高压蒸汽从锅炉蒸汽输出管11输出，进入汽轮机3并推动汽轮机工作，进而带动发电机4发电输出，膨胀释放压力后的压力通过汽轮机乏汽管12进入烟气过热器5进行过热加热，过热加热后的蒸汽从输出蒸汽管13输出，烟气过热器5在加热过程中因压力不同会产生冷凝水，冷凝水沉积在烟气过热器5底部，经过冷凝水管17引入冷凝水泵7加压后经过喷淋水管18接入烟气过热器5内置的喷淋头，喷淋使得能和热交换管网实现均匀的布洒，充分利用烟气的热量，汽化后随输出蒸汽管13输出；锅炉产生的高温烟气通过锅炉烟气管14进入烟气过热器5释放热量，释放热量后的烟气通过低温烟气管15排出并进入烟气余热回收器6对输入水管8输入的水进行预热，最大限度地利用余热之后的低温烟气从烟气排出管16排出。
本具体实施方式通过能源的分段利用、阶梯利用，在提供低品位热能供应的过程中，充分利用加热引起的相变膨胀，优先输出高品位能源，实现能源的综合高效利用。本具体实施方式也可不进行发电，而是输出机械能；或者采用采用其他形式的蒸汽锅炉、余热锅炉，也不影响本发明。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (2)
1.一种带发电功能的蒸汽锅炉系统，其特征在于，包括高压水泵(1)、管式锅炉(2)、汽轮机(3)、发电机(4)、烟气过热器(5)、烟气余热回收器(6)、冷凝水泵(7)、输入水管(8)、余热水管(9)、锅炉进水管(10)、锅炉蒸汽输出管(11)、汽轮机乏汽管(12)、输出蒸汽管(13)、锅炉烟气管(14)、低温烟气管(15)、烟气排出管(16)、冷凝水管(17)和喷淋水管(18)，余热水管(9)与高压水泵(1)相连，高压水泵(1)与管式锅炉(2)的锅炉进水管(10)相连，管式锅炉(2)的锅炉蒸汽输出管(11)与汽轮机(3)相连，汽轮机(3)与发电机(4)和汽轮机乏汽管(12)相连，汽轮机乏汽管(12)与烟气过热器(5)相连，烟气过热器(5)通过低温烟气管(15)与烟气余热回收器(6)相连，烟气余热回收器(6)分别与输入水管(8)、余热水管(9)和烟气排出管(16)相连，余热水管(9)再与高压水泵(1)循环连接；管式锅炉(2)还通过锅炉烟气管(14)与烟气过热器(5)相连，烟气过热器(5)通过冷凝水管(17)与冷凝水泵(7)相连，冷凝水泵(7)通过喷淋水管(18)与烟气过热器(5)相连。
2.根据权利要求1所述蒸汽锅炉系统的工作方法，其特征在于，其具体方法为：(1)水从输入水管经过烟气余热回收器进行预热，温度上升后通过余热水管接到高压水泵，经高压水泵增压以后，通过锅炉进水管进入管式锅炉，管式锅炉加温汽化后的高压蒸汽从锅炉蒸汽输出管输出，进入汽轮机并推动汽轮机工作，进而带动发电机发电输出，膨胀释放压力后的压力通过汽轮机乏汽管进入烟气过热器进行过热加热，过热加热后的蒸汽从输出蒸汽管输出，烟气过热器在加热过程中因压力不同会产生冷凝水，冷凝水沉积在烟气过热器底部，经过冷凝水管引入冷凝水泵加压后经过喷淋水管接入烟气过热器内置的喷淋头，喷淋使得能和热交换管网实现均匀的布洒，充分利用烟气的热量，汽化后随输出蒸汽管输出；(2)锅炉产生的高温烟气通过锅炉烟气管进入烟气过热器释放热量，释放热量后的烟气通过低温烟气管排出并进入烟气余热回收器对输入水管输入的水进行预热，利用余热之后的低温烟气从烟气排出管排出。
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