CN106437889A - 一种可替代凝汽器或空冷岛的装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可替代凝汽器或空冷岛的装置及其控制方法。装置包括汽轮机，还包括抽气机和温差动力机，所述汽轮机的排气孔出口端与抽气机的进口端通过管道相连，所述抽气机的出口端与温差动力机的输入端通过管道相连接，所述温差动力机的输出端连接有动力机械，抽气机和温差动力机配合使用替代了传统技术所使用的凝汽器或空冷岛，抽气机和温差动力机便于安装，占地面积小，在设备要要检修和维护时操作方便，另外利用温差动力机作功带动动力机械，大大提高了锅炉燃烧时资源的利用率，节约成本。

Description

一种可替代凝汽器或空冷岛的装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及汽轮机技术领域，更具体地说，特别涉及一种可替代凝汽器或空冷岛的装置及其控制方法。
背景技术
目前，火力发电机组主要有相连的锅炉5、汽轮机1、发电机组12和凝汽器2'等设备，如图1所示，火力发电机组在运行时，在汽轮机1作功后排出的乏汽要用凝汽器2'及时有效地冷凝下来，对作功后乏汽冷凝效果的好坏极大地影响机组效率，冷凝后的冷凝水返回锅炉5作为锅炉用水，冷凝作功后乏汽的凝汽器2'有以水为冷却介质的凝汽器和以空气为冷却介质的凝汽器。
空冷岛是以空气为冷却介质对火力发电厂汽轮机作功后乏汽作冷凝的一种凝汽器2'。安装时，把空冷岛的进汽管与汽轮机1低压缸排汽管道相连，把空冷岛的冷凝水排出通过凝结水泵7与除氧器4相连，把不凝气排出管通过管道与冷却塔19的上部相连，不凝汽的冷凝水经冷却塔19冷却后从冷却塔的底部通过循环水泵20进入到空冷岛内循环使用，经过除氧器4除氧后的冷凝水通过给水泵8进入到锅炉5内再次使用，然而，空冷岛体积庞大，占地面积也大，在实际使用和设备检修时及其的不便，另外，空冷岛不能够充分利用锅炉5燃烧后产生的热能，造成能源的浪费。
以空冷岛为凝汽器的热电联产机组的空冷岛冷凝能力是按汽轮机的额定出力设计的，空冷岛是在室外环境中使用，随着机组运行时间增加，空冷岛上会覆盖灰尘颗粒，使空冷岛的冷凝能力降低，空冷岛冷凝能力降低会造成热电联产机组的效率下降，为此，有必要设计一种占地面积小和节约能源的可替代凝汽器或空冷岛的装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以对热能充分且占地面积小的可替代凝汽器或空冷岛的装置及其控制方法。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种可替代凝汽器或空冷岛的装置，包括汽轮机,还包括抽气机和温差动力机，所述汽轮机的排气孔出口端与抽气机的进口端通过管道相连，所述抽气机的出口端与温差动力机的输入端通过管道相连接，所述温差动力机的输出端连接有动力机械。
优选地，还包括设置在抽气机与温差动力机之间的过滤装置，所述过滤装置上设置有一个进水阀和排污阀。
优选地，还包括除氧器和锅炉，所述锅炉与汽轮机通过管道连通，所述温差动力机的出口端与除氧器通过管道相连接，所述除氧器与锅炉通过管道相连接，所述温差动力机与除氧器之间设置有凝结水泵，所述除氧器与锅炉之间设有给水泵。
优选地，所述温差动力机为螺杆膨胀机或涡轮膨胀机。
优选地，所述汽轮机的动力输出端连接有发电机组，所述发电机组上安装有风冷器。
优选地，所述汽轮机上安装有冷油器。
优选地，所述除氧器的顶部设置有补充水接管。
优选地，所述汽轮机为背压式汽轮机或抽气凝汽式汽轮机。
一种可替代凝汽器或空冷岛的装置的控制方法，包括如下步骤：
首先，所述抽气机将汽轮机排气孔排出的乏汽抽气后输送至温差动力机；然后，所述温差动力机带动动力机械工作,温差动力机作功后排出的蒸汽得到冷凝。
所述温差动力机作功后生成的冷凝水由凝结水泵升压，经除氧器除氧后通过给水泵输送至锅炉内，生成高温蒸汽再次进入到汽轮机。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明在使用时，抽气机和温差动力机配合使用替代了传统技术所使用的凝汽器或空冷岛，抽气机和温差动力机便于安装，占地面积小，在设备要要检修和维护时操作方便，另外利用温差动力机作功带动动力机械，大大提高了锅炉燃烧时资源的利用率，节约成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术的汽轮机排气孔与凝汽器或空冷岛相结合的热能循环利用装置结构示意图。
图2是本发明所述可替代凝汽器或空冷岛的装置中驱动装置的结构示意图。
图3是本发明本发明中除氧器的使用状态图。
图4是本发明本发明中除氧器的使用状态图。
附图标记说明：1、汽轮机，2、抽气机，2'、凝汽器，3、温差动力机，4、除氧器，5、锅炉，6、动力机械，7、凝结水泵，8、给水泵，9、过滤装置，10、进水阀，11、排污阀，12、发电机组，13、风冷器，14、冷油器，15、补充水接管，16、水位指示装置，17、水位感应装置，18、控制单元，19、冷却塔，20、循环水泵。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参阅图1和图2所示，本发明提供一种可替代凝汽器或空冷岛的装置，包括汽轮机1,还包括抽气机2和温差动力机3，所述汽轮机1的排气孔出口端与抽气机2的进口端通过管道相连，所述抽气机2的出口端与温差动力机3的输入端通过管道相连接，所述温差动力机3的输出端连接有动力机械6。
本发明还包括设置在抽气机2与温差动力机3之间的过滤装置9，所述过滤装置9上设置有一个进水阀10和排污阀11,用于过滤抽气机2所抽出的水蒸气，在需要清理过滤装置9时，在进水阀10上接入流水，使污垢能够从排污阀11流出。
作为优选，还包括除氧器4和锅炉5，所述锅炉5与汽轮机1通过管道连通，所述温差动力机3的出口端与除氧器4通过管道相连接，所述除氧器4与锅炉5通过管道相连接，所述温差动力机3与除氧器4之间设置有凝结水泵7，所述除氧器4与锅炉5之间设有给水泵8，。
作为优选，所述温差动力机3为螺杆膨胀机或涡轮膨胀机。
作为优选，所述汽轮机1的动力输出端连接有发电机组12，所述发电机组12上安装有风冷器13，发电机组12用于发电，将锅炉5燃烧后产生的热能转化成汽轮机1转动的机械能，再通过发电机组12转化成电能，在发电机组12的转子上安装风冷器13，通过发电机组12的转子转动，将发电机组12旋转时产生的热量吹出，达到降温的效果，延长发电机组12的使用寿命。
作为优选，所述汽轮机1上安装有冷油器14，冷油器14采用循环水作为介质实现热交换，从而保证汽轮机1轴承入口油温达到规定值，确保汽轮机1的正常运行。
作为优选，所述除氧器4的顶部设置有补充水接管15，氧是锅炉5给水系统的主要腐蚀性物质，给水系统中的氧应当迅速得到清除，否则它会腐蚀锅炉5的给水系统和部件，腐蚀性物质氧化铁会进入锅炉5内，沉积或附着在锅炉5管壁和受热面上，形成难溶而传热不良的铁垢，腐蚀的铁垢会造成管道内壁出现点坑，阻力系数增大，管道腐蚀严重时，甚至会发生管道爆炸事故。国家规定蒸发量大于等于2吨每小时的蒸汽锅炉和水温大于等于95℃的热水锅炉都必须除氧，当除氧器4内水位下降到警戒水位时，应当立即从补充水接管15向除氧器内补充水。
作为优选，所述汽轮机1为背压式汽轮机或抽气凝汽式汽轮机。
本发明还提供一种可替代凝汽器或空冷岛的装置的控制方法，该方法包括，
首先，所述抽气机2将汽轮机1排气孔排出的乏汽抽气后输送至温差动力机3；
然后，所述温差动力机3带动动力机械6工作，温差动力机3作功后排出的蒸汽得到冷凝。
所述温差动力机3作功后生成的冷凝水由凝结水泵7升压，经除氧器4除氧后通过给水泵8输送至锅炉5内，生成高温蒸汽再次进入到汽轮机1。
本发明的工作原理为：本发明在使用时，锅炉5内燃烧粉煤等燃料产生大量的过热蒸汽，过热蒸汽通过汽轮机1，将热能转化为汽轮机1的机械能，汽轮机1转动带动发电机组12，将机械能转化为电能，汽轮机1的排气孔排出的乏汽还具有较高的温度，通过抽气机2抽气后经过过滤装置9过滤后，带动温差动力机3转动，通过温差动力机3带动一些动力机械6或者小型发电机组，进一步的对锅炉5燃烧后产生的热能进行利用，更好的利用资源，同时抽气机2对汽轮机1的排气孔抽气能够降低汽轮机1底部的温度，使汽轮机1顶部和底部形成压力差，能够提高汽轮机1的转速，温差动力机3带动动力机械6作功后排出的蒸汽温会得到进一步的降低，得到冷凝，生成的冷凝水有凝结水泵7升压后进入到除氧器4内进行除氧，然后通过给水泵8输送至锅炉5内，通过锅炉5燃烧后生成过热蒸汽再次进入到汽轮机1中。
为增加发电量，本发明中的汽轮机1可以为单台也可以为多台，同理，汽轮机1上的抽气机2和温差动力3设置数目与汽轮机1的数目一致。
本发明中的的动力机械6可以为小型发电机组或其他对外供热的机械，根据实际需要进行配合连接。
本发明中可在抽气机2与汽轮机1的排气孔出口端的连接处设置气压监测装置，通过对气汽轮机1排气孔排出的乏汽的气压监测来调节抽气机1的运转速率，从而能够调节汽轮机1内上下的压力差值，便于调节汽轮机1的转速。
参阅图3和图4，本发明中的除氧器4内设置水位指示装置16，当除氧器4内水位过低时，通过水位指示装置16观察，通过补充水接管15向除氧器4内补充水，也可在除氧器4内设置水位感应装置17，外部设置控制单元18，当除氧器4内的水位低于设定水位时，通过控制单元18控制向除氧器4内补充水。
本发明优点在于：抽气机和温差动力机配合使用替代了传统技术所使用的凝汽器或空冷岛，抽气机和温差动力机便于安装，占地面积小，在设备要要检修和维护时操作方便，另外利用温差动力机作功带动动力机械，大大提高了锅炉燃烧时资源的利用率，节约成本。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改，只要不超过本发明的权利要求所描述的保护范围，都应当在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可替代凝汽器或空冷岛的装置，包括汽轮机，其特征在于：还包括抽气机和温差动力机，所述汽轮机的排气孔出口端与抽气机的进口端通过管道相连，所述抽气机的出口端与温差动力机的输入端通过管道相连接，所述温差动力机的输出端连接有动力机械。
2.根据权利要求1所述的可替代凝汽器或空冷岛的装置，其特征在于：还包括设置在抽气机与温差动力机之间的过滤装置，所述过滤装置上设置有一个进水阀和排污阀。
3.根据权利要求1所述的可替代凝汽器或空冷岛的装置，其特征在于：还包括除氧器和锅炉，所述锅炉与汽轮机通过管道连通，所述温差动力机的出口端与除氧器通过管道相连接，所述除氧器与锅炉通过管道相连接，所述温差动力机与除氧器之间设置有凝结水泵，所述除氧器与锅炉之间设有给水泵。
4.根据权利要求1所述的可替代凝汽器或空冷岛的装置，其特征在于：所述温差动力机为螺杆膨胀机或涡轮膨胀机。
5.根据权利要求2所述的可替代凝汽器或空冷岛的装置，其特征在于：所述汽轮机的动力输出端连接有发电机组，所述发电机组上安装有风冷器。
6.根据权利要求1所述的可替代凝汽器或空冷岛的装置，其特征在于：所述汽轮机上安装有冷油器。
7.根据权利要求1所述的可替代凝汽器或空冷岛的装置，其特征在于：所述除氧器的顶部设置有补充水接管。
8.根据权利要求1所述的可替代凝汽器或空冷岛的装置，其特征在于：所述汽轮机为背压式汽轮机或抽气凝汽式汽轮机。
9.一种根据权利要求1-8任意一项所述的可替代凝汽器或空冷岛的装置的控制方法，其特征在于：该方法包括，
首先，所述抽气机将汽轮机排气孔排出的乏汽抽气后输送至温差动力机；
然后，所述温差动力机带动动力机械工作，温差动力机作功后排出的蒸汽得到冷凝。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于：所述温差动力机作功后生成的冷凝水由凝结水泵升压，经除氧器除氧后通过给水泵输送至锅炉内，生成高温蒸汽再次进入到汽轮机。
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