CN107989666A - 一体化闭式余热蒸汽轮机机组 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种一体化闭式余热蒸汽轮机机组，用于回收热力发电机组排出的高温烟气的余热做功，其包括提供给水的储水罐、水泵、余热锅炉、蒸汽轮机和冷凝器；所述储水罐中的水由所述水泵压缩提高压力后输送至所述余热锅炉中，所述余热锅炉利用所述高温烟气的余热与经水泵提高压力的水进行热交换，蒸发形成高压水蒸气，所述高压水蒸气进入所述蒸汽轮机内膨胀做功后进入冷凝器形成液态水，回到储水罐；所述储水罐、水泵、余热锅炉、蒸汽轮机和冷凝器固定组装在集装箱内；所述余热锅炉和蒸汽轮机在集装箱的一侧，所述储水罐、水泵和冷凝器在集装箱的另一侧。

Description

一体化闭式余热蒸汽轮机机组
技术领域
本发明涉及蒸汽轮机领域，特别涉及一种一体化闭式余热蒸汽轮机机组。
背景技术
无论是柴油发电机组还是燃气发电机组，无论是活塞机还是燃气轮机等热机发电机组，燃料燃烧形成高温高压工质，高温工质做功后，其排出的烟气都具有较高的温度(300-500℃)，排气能品味不低，总量在总燃料能中所占比例也不少，这就导致了上述热机发电机机组对燃料燃烧能的利用率不高，整体热效率不高。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种安装简单、方便运输的一体化闭式余热蒸汽轮机机组。
本发明提出一种一体化闭式余热蒸汽轮机机组，用于回收热力发电机组排出的高温烟气的余热做功，其包括提供给水的储水罐、水泵、余热锅炉、蒸汽轮机和冷凝器；所述储水罐中的水由所述水泵压缩提高压力后输送至所述余热锅炉中，所述余热锅炉利用所述高温烟气的余热与经水泵提高压力的水进行热交换，蒸发形成高压水蒸气，所述高压水蒸气进入所述蒸汽轮机内膨胀做功后进入冷凝器形成液态水，回到储水罐；所述储水罐、水泵、余热锅炉、蒸汽轮机和冷凝器固定组装在集装箱内；所述余热锅炉和蒸汽轮机在集装箱的一侧，所述储水罐、水泵和冷凝器在集装箱的另一侧。
在一实施例中，所述机组还包括与蒸汽轮机同轴连接的发电机。
在一实施例中，所述发电机设置于集装箱内与余热锅炉和蒸汽轮机同一侧。
在一实施例中，所述机组还包括监测和控制所述机组运行的控制柜。
在一实施例中，所述机组还包括抽气真空泵，所述抽气真空泵用于降低所述冷凝器内的气压，使得所述冷凝器能在更低焓值进行冷凝。
综上所述，本发明提出了一种一体化闭式余热蒸汽轮机机组，其可利用燃气轮机等热力发电机组排出的高温烟气的余热来做功，所述一体化闭式余热蒸汽轮机机组将余热锅炉、蒸汽轮机、发电机、冷凝器、储水罐和水泵进行撬装，方便运输和安装。
附图说明
图1是本发明一种实施方式的一体化闭式余热蒸汽轮机机组的示意图。
图2是本发明另一实施方式的一体化闭式余热蒸汽轮机机组的示意图。
图3是图1所示的一体化闭式余热蒸汽轮机机组的一种实施方式的撬装示意图。
具体实施方式
在详细描述实施例之前，应该理解的是，本发明不限于本申请中下文或附图中所描述的详细结构或元件排布。本发明可为其它方式实现的实施例。而且，应当理解，本文所使用的措辞及术语仅仅用作描述用途，不应作限定性解释。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等类似措辞意为包含其后所列出之事项、其等同物及其它附加事项。特别是，当描述“一个某元件”时，本发明并不限定该元件的数量为一个，也可以包括多个。
如图1所示，本发明提供的一体化闭式余热蒸汽轮机机组99包括余热锅炉10、蒸汽轮机20、冷凝器30、储水罐40、水泵50以及发电机60。
水泵50连接在储水罐40和余热锅炉10之间。储水罐40中的水经由水泵50提高压力后输送至余热锅炉10内。
高温烟气经余热锅炉10的烟气入口进入余热锅炉10内与高压水进行热交换形成高温高压的水蒸气。在本实施方式中，高温烟气是上位发电机组排出来的余热，故余热锅炉10的烟气入口需要连接至上位发电机组的排气端口。
蒸汽轮机20连接在余热锅炉10和发电机60之间，且发电机60与蒸汽轮机20内的透平同轴连接。上述余热锅炉10内形成的高温高压的水蒸气进入蒸汽轮机20内膨胀做功带动透平转动并联动发电机发电，从而实现将上位发电机组排出的高温烟气的热能转化成电能输出，提高蒸汽轮机机组99中的燃料燃烧能的利用率。
应当理解的是，采用发电机60作为一体化闭式余热蒸汽轮机机组99的机械能输出端，这仅作为本发明的一种实施方式，在其他实施例中，也可以采用其他设备接收蒸汽轮机20输出的机械能做功，本发明对此不作限定。
冷凝器30连接在蒸汽轮机20和储水罐40之间。蒸汽轮机20内做功后排出的水蒸气进入冷凝器30冷却形成液态水，然后液态水将回落至储水罐40中。由上可知，储水罐40，水泵50，余热锅炉10，蒸汽轮机20和冷凝器30上述五者依次连接，形成封闭式循环，水可以循环利用，减少使用过程中水的消耗量。
如图2所示，一体化闭式余热蒸汽轮机机组99还包括抽气真空泵31，抽气真空泵31与冷凝器30连接，使冷凝器30处于接近真空的低压状态，这样水蒸气进入冷凝器30后可在更低焓值进行冷凝，膨胀输出更多的机械功，可提高发电效率。应当理解的是，这仅作为本发明的优选实施方式，在其他实施例中，一体化闭式余热蒸汽轮机机组99也可不包括抽气真空泵31，只要能利用余热进行做功即可，本发明对此不作限定。
如图3所示，本发明将余热锅炉10、蒸汽轮机20、冷凝器30、储水罐40、水泵50以及发电机60固定组装至集装箱内进行撬装。
更具体地，余热锅炉10、蒸汽轮机20以及发电机60在工作状态时处于高温。相较于余热锅炉10、蒸汽轮机20以及发电机60，冷凝器30、抽气真空泵31、储水罐40以及水泵50在工作状态时处于较低温度。在本实施例中，将余热锅炉10、蒸汽轮机20以及发电机60设置于集装箱的一侧，而冷凝器30、抽气真空泵31、储水罐40以及水泵50设置与集装箱的另一侧，使热端和冷端分开，减小影响，提升机组99的工作效率。
在所示实施例中，集装箱具有相对的左侧和右侧。热端的余热锅炉10、蒸汽轮机20以及发电机60和冷端的冷凝器30、储水罐40以及水泵50设置于集装箱的左侧。一体化闭式余热蒸汽轮机机组99还包括控制柜70，控制柜70设置于集装箱的右侧，控制柜70能够监测和控制整个机组的运行。
综上所述，本发明通过将一体化闭式余热蒸汽轮机机组99的全部部件在出厂前全部安装好，利于运输；在与热力发电机组组合时，只需安装管道和线路即可，大大减小了机组的安装难度。
本文所描述的概念在不偏离其精神和特性的情况下可以实施成其它形式。所公开的具体实施例应被视为例示性而不是限制性的。因此，本发明的范围是由所附的权利要求，而不是根据之前的这些描述进行确定。在权利要求的字面意义及等同范围内的任何改变都应属于这些权利要求的范围。

Claims (6)

1.一种一体化闭式余热蒸汽轮机机组，用于回收热力发电机组排出的高温烟气的余热做功，其包括提供给水的储水罐、水泵、余热锅炉、蒸汽轮机和冷凝器；所述储水罐中的水由所述水泵压缩提高压力后输送至所述余热锅炉中，所述余热锅炉利用所述高温烟气的余热与经水泵提高压力的水进行热交换，蒸发形成高压水蒸气，所述高压水蒸气进入所述蒸汽轮机内膨胀做功后进入冷凝器形成液态水，回到储水罐；其特征在于：所述储水罐、水泵、余热锅炉、蒸汽轮机和冷凝器固定组装在集装箱内；所述余热锅炉和蒸汽轮机设置于集装箱的一侧，所述储水罐、水泵和冷凝器设置于集装箱的另一侧。
2.如权利要求1所述的一体化闭式余热蒸汽轮机机组，其特征在于：所述机组还包括与蒸汽轮机同轴连接的发电机。
3.如权利要求2所述的一体化闭式余热蒸汽轮机机组，其特征在于：所述发电机设置于集装箱内与余热锅炉和蒸汽轮机同一侧。
4.如权利要求1所述的一体化闭式余热蒸汽轮机机组，其特征在于：所述机组还包括监测和控制所述机组运行的控制柜；所述集装箱具有相对的左侧和右侧，所述储水罐、水泵、余热锅炉、蒸汽轮机和冷凝器设置于所述集装箱的左侧，所述控制柜设置于所述集装箱的右侧。
5.如权利要求1所述的一体化闭式余热蒸汽轮机机组，其特征在于：所述机组还包括抽气真空泵，所述抽气真空泵用于降低所述冷凝器内的气压，使得所述冷凝器能在更低焓值进行冷凝。
6.如权利要求5所述的一体化闭式余热蒸汽轮机机组，其特征在于：所述抽气真空泵与所述冷凝器设置于同一侧。
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