CN106705020A - 自吸热式换热器组合 - Google Patents

自吸热式换热器组合 Download PDF

Info

Publication number
CN106705020A
CN106705020A CN201611265242.9A CN201611265242A CN106705020A CN 106705020 A CN106705020 A CN 106705020A CN 201611265242 A CN201611265242 A CN 201611265242A CN 106705020 A CN106705020 A CN 106705020A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat exchanger
heat
pipeline
exchanging
medium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201611265242.9A
Other languages
English (en)
Inventor
王运举
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201611265242.9A priority Critical patent/CN106705020A/zh
Publication of CN106705020A publication Critical patent/CN106705020A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22D—PREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
    • F22D1/00—Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters
    • F22D1/32—Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters arranged to be heated by steam, e.g. bled from turbines
    • F22D1/325—Schematic arrangements or control devices therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K11/00—Plants characterised by the engines being structurally combined with boilers or condensers
    • F01K11/02—Plants characterised by the engines being structurally combined with boilers or condensers the engines being turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

自吸热式换热器组合，属于一种热交换器组合的热电技术领域，是两个换热器与制冷机的组合，用于介质封闭循环的火电、核电以及乏热发电。循环泵前面的工作介质吸收后面的工作介质的热量，达到废热的吸收和再利用，提高热利用率。外界冷源只用于最后一级换热器的冷却，带走的热量很少，并且降低了河水污垢的沉淀，免除凝汽器的清洗，并可省略低温加热器和高温加热器。热电转化效率大幅提高。

Description

自吸热式换热器组合
技术领域
本发明涉及一种热电转换设备，尤其涉及两级及以上换热器与冷泵组合成自吸热式的热电转换装置。
背景技术
现在使用中的火电和核电厂，采用河水或冷却塔给汽轮机提供低温热源，散发了大量的热能，这也是效率无法提高的主要原因，并造成热污染，而且要消耗大量的燃料，浪费大量的水资源。同时需定期停机清洗凝汽器。
发明内容
本发明针对火电厂、核电厂以及乏热发电厂的浪费和污染两大难题，提出自吸热式换热器组合。
本发明所采用的技术方案是：
锅炉的过热器蒸汽出口与汽轮机的工质入口通过管道密闭连通连接，汽轮机的工质出口与高温换热器的热介质入口管道密闭连通连接，高温换热器的热介质出口与低温换热器的热介质入口管道密闭连通连接，低温换热器的热介质出口与循环泵的入口管道密闭连通连接，循环泵的出口与高温换热器的冷却介质入口管道密闭连通连接，高温换热器的冷却介质出口与锅炉的省煤器通过管道密闭连通连接；低温换热器的冷却介质入口通过管道连接到节流膨胀阀的低压端口，低温换热器的冷却介质出口通过管道连接到压缩机低压端口，压缩机的高压端通过管道连通到散热器的介质入口，散热器的介质出口通过管道连接到节流膨胀阀的高压端口。
工质的流动次序依次是：锅炉过热器、汽轮机介质入口、汽轮机叶片、汽轮机介质出口、高温换热器的热介质入口、高温换热器内部热介质通道、高温换热器的热介质出口、低温换热器的热介质入口、低温换热器内部热介质通道、低温换热器的热介质出口、循环泵入口、循环泵出口、高温换热器的冷却介质入口、高温换热器内部的冷却介质通道、高温换热器的冷却介质出口，然后返回锅炉省煤器。来自冷泵的冷却介质的循环依次是：低温换热器冷却介质入口、低温换热器内部的冷却介质通道、低温换热器冷却介质出口、压缩机介质入口、压缩机介质出口、散热器、节流膨胀阀高压端、节流膨胀阀低压端，最后返回低温换热器冷却介质入口。
自吸热原理是：在低温换热器中，下行的工质将热能传递给来自于冷泵系统的制冷液，越往下，其温度越低，经循环泵加压后进入高温换热器的冷却介质入口。在高温换热器中，来自汽轮机的下行工质，将热量传递给来自低温换热器的上行工质，使上行的工质温度逐渐升高而接近于汽轮机排出工质的温度，然后进入锅炉进行下一周期的循环，达到工质进入锅炉前的预热目的，而无需从汽轮机引出蒸汽预热返回锅炉的工质。
在本发明中所涉及的冷泵，虽然其工作时需要耗费一部分能量，但在低温换热器内部，使下行的热介质温度大为降低，而这些介质在上行返回高温换热器冷却介质通道后，能吸收大量的热，能使高温换热器热介质通道中下行的热介质温度大幅降低，提高汽轮机出口端的真空度。汽轮机排除的能量约占锅炉提供能量的2/3，现在的换热器换热效率能达90%以上，即经过高温换热器换热后，进入低温换热器热介质通道的能量，不到汽轮机排除热量的10%，而冷泵的制冷效率能达到300%以上，2/3×10%÷300%=1/45，同时提高了汽轮机排气口的真空度，汽轮机的效率也提高，所以总效率会更高。
或者在高温换热器热介质出口与低温换热器热介质入口之间的管道上串联和/或并联除氧器和/或工质补给器，或者在高温换热器的下底面或下部侧面安装除氧器和/或工质补给器，或者在低温换热器上下底面或侧面安装除氧器和/或工质补给器，或者在低温换热器热介质出口与循环泵之间的管道上串联和/或并联除氧器和/或工质补给器，或者在循环泵与高温换热器的冷却介质入口之间的管道上串联和/或并联除氧器和/或工质补给器。
或者锅炉换成集热器，用于吸收太阳能或另外的设备产生的余热并使余热转化成机械能。
或者将汽轮机换成水轮机，用于工作介质未气化相变情况下的乏热转化为机械能。
或者低温换热器的冷却介质入口和出口不直接与节流膨胀阀以及压缩机连通，而是通过第三个换热器耦合的间接连接，即换热器一侧连接顺序为：低温换热器冷却介质出口、第三个换热器热介质通道、低温换热器冷却介质入口；换热器另一侧连接顺序为：节流膨胀阀的低压端口、第三个换热器的冷介质通道、压缩机的低压端口、散热器、节流膨胀阀的高压端口。
或者取消循环泵，依靠工作介质的热胀冷缩自动形成对流循环。即低温换热器的热介质出口与高温换热器的冷却介质入口通过管道连通连接。
所述的高温换热器和低温换热器，或者分别各是一个或多个换热器按照工质出入口首尾相连、冷却介质出入口首尾相连的方式组成两级以上的换热器组合。各换热器内部结构与现使用中的凝汽器或其它类型的热交换器一样。
本发明实施例提供自吸热式换热器组合，通过将来自于汽轮机的、需要冷却的乏汽的热量，不是传递给外界，而是传递给即将返回锅炉的上行冷工质，既达到下行的工质温度降低，提高汽轮机的低压端的真空度，同时又达到加热返回锅炉的工质，将热能回收再次利用，提高转化效率。而且不必从汽轮机引出蒸汽余热即将进入锅炉的工质，从而省略高压加热器和低压加热器及相关引热输送管道。
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，下面将对实施例和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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
附图：工质循环示意图。
1-锅炉、2-汽轮机、3-高温换热器、4-低温换热器、5-压缩机、6-节流膨胀阀、7-散热器、8-循环泵。
具体实施方式
为实现本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的思路是将返回锅炉1的工质用来冷却汽轮机2输出的蒸汽，同时将返回锅炉1的工质加热。因此，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例中，锅炉1的过热器蒸汽出口与汽轮机2的工质入口通过管道密闭连通连接，汽轮机2的工质出口与高温换热器3的热介质入口管道密闭连通连接，高温换热器3的热介质出口与除氧器、工质补给器管道密闭连通连接，除氧器、工质补给器与低温换热器4的热介质入口管道密闭连通连接，低温换热器4的热介质出口与循环泵8的入口管道密闭连通连接，循环泵8的出口与高温换热器3的冷却介质入口管道密闭连通连接，高温换热器3的冷却介质出口与锅炉1的省煤器通过管道密闭连通连接。或者除氧器、工质补给器与循环泵8串联和/或并联安装在低温换热器4的热介质出口与高温换热器3的冷却介质入口之间的任一管道上，或者除氧器和/或工质补给器直接安装在高温换热器3的下部或低温换热器的侧面或底面。低温换热器4的冷却介质入口通过管道连接到节流膨胀阀6的低压端，低温换热器4的冷却介质出口通过管道连接到压缩机的低压端。或者增加第三个换热器，低温换热器冷却介质出口和入口分别连接到第三个换热器的热介质入口和出口；压缩机5的低压端和节流膨胀阀6的低压端分别连接到第三个换热器的冷介质出口和入口。
或者锅炉1换成集热器，用于吸收太阳能或其它的设备产生的余热。
或者将汽轮机2换成水轮机，取消冷泵系统和/或循环泵，即循环泵两端的管道直达连通，让自来水或河水自动流经低温换热器冷却介质通道。用于工作介质未发生气化相变情况下的乏热转化为机械能，取消冷泵系统和循环泵的目的是使内部能耗减小，依靠物体的热胀冷缩形成对流来驱动水轮机工作。
采用自吸热式换热器组与冷泵的组合，外界能源只用于低温换热器4的冷却和循环泵8的工作，所需冷却介质流量很小，系统向外界排热也非常少，两个循环系统分别封闭循环，不会留下污垢，取消了换热器的清洗。
所以采用本发明的火电厂、核电厂不但燃料消耗大大减小，达到节能减排、节约水资源、效率大大提高，而且为电厂节省清洗的时间和资金，提高电厂的产能。

Claims (1)

1.自吸热式换热器组合，由锅炉、汽轮机或水轮机、高温换热器、低温换热器、循环泵、冷泵系统以及相应的连接管道组成，其特征在于：锅炉（1）的过热器蒸汽出口与汽轮机（2）的工质入口通过管道密闭连通连接，汽轮机（2）的工质出口与高温换热器（3）的热介质入口管道密闭连通连接，高温换热器（3）的热介质出口与低温换热器（4）的热介质入口管道密闭连通连接，低温换热器（4）的热介质出口与循环泵（8）的入口管道密闭连通连接，循环泵（8）的出口与高温换热器（3）的冷却介质入口管道密闭连通连接，高温换热器（3）的冷却介质出口与锅炉（1）的省煤器通过管道密闭连通连接，低温换热器（4）的冷却介质入口通过管道连接到节流膨胀阀（6）的低压端口，低温换热器（4）的冷却介质出口通过管道连接到压缩机（5）低压端口，压缩机（5）的高压端通过管道连通到散热器（7）的介质入口，散热器（7）的介质出口通过管道连接到节流膨胀阀（6）的高压端口；
或者在高温换热器（3）热介质出口与低温换热器（4）热介质入口之间的管道上串联和/或并联除氧器和/或介质补给器，或者在高温换热器（3）的底面或侧面安装除氧器和/或介质补给器，或者在低温换热器底面或下部的侧面安装除氧器和/或介质补给器，或者在低温换热器（4）与循环泵（8）之间的管道上串联和/或并联除氧器和/或介质补给器，或者在循环泵（8）与高温换热器（3）的冷却介质入口之间的管道上串联和/或并联除氧器和/或介质补给器；
或者锅炉（1）换成集热器，用于吸收太阳能或其它的设备产生的余热；
或者将汽轮机（2）换成水轮机，用于工作介质未发生气化相变情况下的乏热转化为机械能；
或者低温换热器（4）的冷却介质入口和出口不直接与节流膨胀阀（6）以及压缩机（5）连通，而是通过增加第三个换热器耦合的间接连接，即第三个换热器一侧连接顺序为：低温换热器（4）冷却介质出口、第三个换热器的热介质通道、低温换热器（4）冷却介质入口；第三个换热器另一侧连接顺序为：节流膨胀阀（6）的低压端口、第三个换热器的冷介质通道、压缩机（5）的低压端口、散热器（7）、节流膨胀阀的高压端口；
或者取消循环泵（8），低温换热器（4）的热介质出口与高温换热器（3）的冷却介质入口通过管道连通连接。
CN201611265242.9A 2016-12-30 2016-12-30 自吸热式换热器组合 Pending CN106705020A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611265242.9A CN106705020A (zh) 2016-12-30 2016-12-30 自吸热式换热器组合

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611265242.9A CN106705020A (zh) 2016-12-30 2016-12-30 自吸热式换热器组合

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106705020A true CN106705020A (zh) 2017-05-24

Family

ID=58906472

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611265242.9A Pending CN106705020A (zh) 2016-12-30 2016-12-30 自吸热式换热器组合

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106705020A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107166794A (zh) * 2017-05-25 2017-09-15 王运举 换热器与压缩机组合的节能应用
CN109334434A (zh) * 2018-09-30 2019-02-15 德州职业技术学院（德州市技师学院） 一种纯电动汽车冷却系统用热交换器

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102877903A (zh) * 2012-10-22 2013-01-16 哈尔滨工业大学 一种无直接做功能力低温热源的供热发电系统
CN202732013U (zh) * 2012-08-15 2013-02-13 昆明理工大学 一种中低温热能驱动紧凑式有机朗肯循环发电系统
CN103806963A (zh) * 2012-12-17 2014-05-21 苟仲武 改进型凝汽式汽轮发电机及其发电方法
CN204098972U (zh) * 2014-08-15 2015-01-14 国核柏斯顿新能源科技(北京)有限公司 采用回热循环技术的低温水发电系统
US20150145256A1 (en) * 2012-06-26 2015-05-28 Saxess Holding Gmbh Device for generating electrical energy by means of an orc-circular flow
CN204550636U (zh) * 2015-03-29 2015-08-12 武汉长海高新技术有限公司 一种高炉冲渣水的超低温余热发电系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150145256A1 (en) * 2012-06-26 2015-05-28 Saxess Holding Gmbh Device for generating electrical energy by means of an orc-circular flow
CN202732013U (zh) * 2012-08-15 2013-02-13 昆明理工大学 一种中低温热能驱动紧凑式有机朗肯循环发电系统
CN102877903A (zh) * 2012-10-22 2013-01-16 哈尔滨工业大学 一种无直接做功能力低温热源的供热发电系统
CN103806963A (zh) * 2012-12-17 2014-05-21 苟仲武 改进型凝汽式汽轮发电机及其发电方法
CN204098972U (zh) * 2014-08-15 2015-01-14 国核柏斯顿新能源科技(北京)有限公司 采用回热循环技术的低温水发电系统
CN204550636U (zh) * 2015-03-29 2015-08-12 武汉长海高新技术有限公司 一种高炉冲渣水的超低温余热发电系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107166794A (zh) * 2017-05-25 2017-09-15 王运举 换热器与压缩机组合的节能应用
CN109334434A (zh) * 2018-09-30 2019-02-15 德州职业技术学院（德州市技师学院） 一种纯电动汽车冷却系统用热交换器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10968784B2 (en) Flexible coal-fired power generation system and operation method thereof
CN109139157B (zh) 基于有机朗肯循环的太阳能与地热能耦合的发电系统装置
CN108561282B (zh) 一种槽式直接蒸汽与熔融盐联合热发电系统
CN105201579A (zh) 基于二次反射聚光吸热技术的超临界二氧化碳发电系统
CN207064167U (zh) 一种线聚焦太阳能耦合热发电系统
CN205047262U (zh) 基于二次反射聚光吸热技术的超临界二氧化碳发电系统
CN106958963A (zh) 基于有机朗肯循环及溴化锂制冷的太阳能冷热电联产系统
CN103017231A (zh) 热电厂热网水循环泵节能驱动系统
CN203099962U (zh) 热电厂循环水直接供暖系统
CN104976671A (zh) 背压式小汽机驱动给水泵的宽负荷供热节能系统
CN104913364A (zh) 一种太阳能-土壤源热水型吸收式热泵供热系统
CN207849525U (zh) 一种增汽机乏汽回收与全水热泵联合供热系统
CN107989757A (zh) 具有储热功能的太阳能空气透平发电系统及其控制方法
CN106705020A (zh) 自吸热式换热器组合
CN113624027A (zh) 一种降低间接空冷机组夏季运行背压的系统及运行方法
CN203594565U (zh) 一种太阳能热发电大功率泵的汽动驱动系统
CN208332748U (zh) 太阳能空气源双源热泵机组
CN202253581U (zh) 一种节能型热电厂软化水加热装置
CN206309434U (zh) 太阳能热与热电厂耦合发电和热储能组合系统
CN105042666A (zh) 背压式小汽机驱动引风机的宽负荷供热节能系统
CN101788141A (zh) 一种吸收式回热器及其在电厂回热循环系统中的应用
CN204786684U (zh) 背压式小汽机驱动给水泵的宽负荷供热节能系统
CN208186478U (zh) 生活垃圾焚烧发电低温循环水供热系统
CN208010540U (zh) 一种基于超临界co2布雷顿循环的太阳能热电联供系统
CN202973310U (zh) 一种热电厂热网水循环泵节能驱动系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170524

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication