CN110186218B - 一种直接空冷机组排汽余热深度节能综合利用回收装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种直接空冷机组排汽余热深度节能综合利用回收装置及方法。本发明中的汽轮机组与排汽管道连接，排汽管道与热泵管道连接，热泵管道与蒸发器连接，蒸发器与凝结水箱通过凝结水管连接，排汽管道和热泵管道均与空冷岛的一端连接，凝结水箱与空冷岛的另一端连接，凝结水泵与凝结水箱连接，轴封加热器与凝结水泵连接，低压加热器与低温省煤器连接，一号凝结水管道的一端与低压加热器的入口管道连接，二号凝结水管道的一端与低压加热器的出口管道连接，一号凝结水管道的另一端和二号凝结水管道的另一端均与低温省煤器连接，空预器与低温省煤器连接，锅炉暖风器与空预器连接，风机与锅炉暖风器连接，一次风进口滤网与风机连接。

Description

一种直接空冷机组排汽余热深度节能综合利用回收装置及 方法

技术领域

本发明涉及一种直接空冷机组排汽余热深度节能综合利用回收装置及方法。

背景技术

近年来，随着我国电力行业的飞速发展，大容量、高参数的火力发电机组在全国各地纷纷建设。对于我国西北广大地区而言，由于水资源的严重匮乏以及国家对于新建机组环保的要求，直接空冷就成为汽轮机组排汽冷却的一种比较普遍的方式。对于直接空冷机组而言，其排汽直接进入机组空冷岛冷却系统，通过空冷风机驱动空气对机组排汽采用对流换热的方式进行冷却，其整个循环过程为闭式循环，所以机组冷却所需的耗水量几乎为零，最大程度的降低了火力发电机组对于水资源的消耗。但同时，由于采用直接空冷的汽轮机组排汽冷却方式，其设计背压较水冷机组要高10kPa以上，其设计的THA工况下的排汽温度在50℃以上，汽轮机低压缸排汽余热占锅炉出口供热量的45%以上，其汽轮机排汽所产生的乏热的损失是巨大的。

目前对于直接空冷机组而言，其排汽余热利用的方式主要是针对有供热需求的直接空冷机组，主要是将排汽余热回收利用至冬季采暖系统中，对于大量的非供暖机组而言，该部分余热未能充分利用，只能通过机组的空冷岛进行冷却，大量热量被空气带至大气环境中。该部分的大量乏热的排出，不仅对于机组的能耗是一种极大的损失，同时对于周围环境也造成了不可避免的热污染。同时由于我国北方地区冬季漫长且气候寒冷，冬季机组运行时，环境空气温最低达到零下10℃以下，但是依据设计锅炉的一次风以及送风温度进入空气预热器之前进行预热，使得一次风或送风的温度要达到25℃左右，以减少由于进入空预器的一次风或送风温度过低造成的空预器的低温腐蚀以及堵灰。目前机组设计的一次风及送风在锅炉暖风器的作用是在机组冬季运行期间，采用汽机侧辅汽联箱（四段抽汽）蒸汽对锅炉一次风及送风进行预热，这样整个冬季运行期间会耗费大量的高品质蒸汽，影响机组运行的经济性，同时目前所采用的直接空冷机组排汽余热回收至采暖系统的余热利用技术，在实际应用过程中由于受到采暖期的限制设备利用率较低。如公开日为2013年03月13日，公开号为CN202792190U的中国专利中，公开的一种直接空冷机组排汽余热的提取系统，但是该直接空冷机组排汽余热的提取系统难以克服上述问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的直接空冷机组排汽余热深度节能综合利用回收装置及方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该直接空冷机组排汽余热深度节能综合利用回收装置，结构特点在于：包括汽轮机组、排汽管道、空冷岛、凝结水泵、凝结水箱、热泵管道、凝结水管、蒸发器、吸收器、发生器、冷凝器、驱动蒸汽进汽管、驱动蒸汽凝结水管、系统循环水管道、变频式系统循环水泵、一次风进口、一次风进口滤网、风机、锅炉暖风器、一号凝结水管道、膨胀水箱、轴封加热器、低压加热器、低温省煤器、空预器和二号凝结水管道；

所述汽轮机组与排汽管道连接，所述排汽管道与热泵管道连接，所述热泵管道与蒸发器连接，所述蒸发器与凝结水箱通过凝结水管连接，所述排汽管道和热泵管道均与空冷岛的一端连接，所述凝结水箱与空冷岛的另一端连接，所述凝结水泵与凝结水箱连接，所述轴封加热器与凝结水泵连接，所述低压加热器与低温省煤器连接，所述一号凝结水管道的一端与低压加热器的入口管道连接，所述二号凝结水管道的一端与低压加热器的出口管道连接，所述一号凝结水管道的另一端和二号凝结水管道的另一端均与低温省煤器连接，所述空预器与低温省煤器连接，所述锅炉暖风器与空预器连接，所述风机与锅炉暖风器连接，所述一次风进口滤网与风机连接，所述一次风进口与一次风进口滤网连接，所述膨胀水箱与锅炉暖风器连接，所述变频式系统循环水泵与膨胀水箱连接，所述吸收器与变频式系统循环水泵通过系统循环水管道连接，所述蒸发器与吸收器连接，所述发生器与吸收器连接，所述冷凝器与蒸发器连接，所述驱动蒸汽进汽管和驱动蒸汽凝结水管均与发生器连接，所述发生器与冷凝器连接，所述冷凝器与锅炉暖风器连接。

进一步地，所述低温省煤器与除尘装置连接，所述发生器与吸收器通过水泵连接，所述吸收器与冷凝器连接。

进一步地，所述直接空冷机组排汽余热深度节能综合利用回收装置，还包括一号截止阀、一号调节阀、二号截止阀、三号截止阀、二号调节阀、四号截止阀、五号截止阀、三号调节阀、六号截止阀、七号截止阀、四号调节阀和八号截止阀，所述一号截止阀和一号调节阀沿着流动方向依次安装在热泵管道上，所述二号截止阀安装在凝结水管上，所述三号截止阀和二号调节阀沿着流动方向依次安装在系统循环水管道上，所述四号截止阀安装在冷凝器与锅炉暖风器连接的管道上，所述五号截止阀和三号调节阀沿着流动方向依次安装在驱动蒸汽进汽管上，所述六号截止阀安装在驱动蒸汽凝结水管上，所述七号截止阀和四号调节阀均安装在一号凝结水管道上，所述八号截止阀安装在号凝结水管道上。

进一步地，本发明的另一个技术目的在于提供一种直接空冷机组排汽余热深度节能综合利用回收装置的综合利用回收方法。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的。

一种直接空冷机组排汽余热深度节能综合利用回收装置的综合利用回收方法，其特点在于：所述综合利用回收方法如下：采用0.1MPa左右的低压末级或次末级抽汽驱动的吸收式热泵组对机组低压缸排至空冷岛冷凝的排汽余热进行回收，回收的热量通过系统设计的闭式循环水系统送至锅炉暖风器对锅炉送风及一次风进行加热，同时对于由此造成的锅炉排烟温度的升高通过机组的低温省煤器系统回收至机组凝结水系统中。

进一步地，采用吸收式热泵组对直接空冷机组排汽余热所回收的热量，通过系统设计的闭式循环水系统送至锅炉暖风器，将锅炉送风及一次风温度加热至90℃左右。

进一步地，其进入吸收式热泵组进行余热回收的余热热源为直接空冷机组排汽进空冷岛进行冷凝的乏汽，可直接取自直接空冷机组排汽至排汽管道。

进一步地，直接空冷机组排汽进空冷岛进行冷凝的乏汽在通过吸收式热泵进行热量回收后，其凝结水可通过凝结水管回至凝结水箱，可利用凝结水箱内的真空完成对机组排汽的抽吸，使机组排汽进入吸收式热泵组，同时使得凝结水能够利用该处的压差自动回到凝结水箱中。

进一步地，在进入吸收式热泵的热泵管道上设有一号调节阀，可根据不同工况，通过调节一号调节阀进入吸收式热泵的排汽流量，进而控制吸收式热泵组在运行过程中的稳定性，实现自动调节。

进一步地，在进入吸收式热泵的热泵管道与凝结水管上分别安装一号截止阀和二号截止阀，便于系统的隔离及检修。

进一步地，在驱动蒸汽进汽管上安装三号调节阀，便于对驱动蒸汽量进行控制。

进一步地，在驱动蒸汽进汽管和驱动蒸汽凝结水管上分别安装五号截止阀和六号截止阀，便于系统的隔离与检修。

进一步地，驱动蒸汽经吸收式热泵凝结后的凝结水可通过驱动蒸汽凝结水管回至直接空冷机组的凝结水箱中。

进一步地，系统设计了闭式循环水系统用于将吸收式热泵组回收的热量送至锅炉侧一次风及锅炉暖风器，将锅炉一次风及送风温度加热至90℃左右。

进一步地，系统设计了低温省煤器系统，用以降低由于锅炉一次风及送风温度的提升所造成的空预器后锅炉排烟温度的升高，并将该部分热量充回收至机组凝结水系统中。

进一步地，在闭式循环水进入吸收式热泵组的系统循环水管道及闭式循环水出吸收式热泵组的凝结水管道上分别安装三号截止阀和四号截止阀，便于系统的隔离与检修。

进一步地，系统设计了变频式系统循环水泵用于提供将热泵组回收的热量输送至锅炉侧一次风及锅炉暖风器所需要的循环动力，同时还起到变频调节作用，用于调节并稳定经过锅炉暖风器加热后的一次风及送风温度。

进一步地，用于将热泵组回收的热量输送至锅炉侧一次风及锅炉暖风器的循环水系统中，在循环水泵入口设计了膨胀水箱，用于对循环水系统进行补水并维持变频式系统循环水泵的入口压力的稳定，提高系统运行的稳定性。

进一步地，由于系统设计了闭式循环水系统，所以对于锅炉一次风及锅炉暖风器采用气水换热的方式对一次风及送风进行加热，同时可以保留原设计中辅助蒸汽至锅炉暖风器的接口管道，以保障锅炉暖风器热源的备用，提高机组运行的安全稳定性。

相比现有技术，本发明具有以下优点：

本发明涉及一种采用直接空冷机组低压末级或次末级抽汽作为驱动蒸汽的吸收式热泵组，对直接空冷机组排汽进入空冷岛冷凝的乏汽余热进行回收，并通过系统设计的循环水系统将回收的热量输送至锅炉侧一次风及锅炉暖风器，将锅炉送风及一次风进温度加热至90℃左右，同时利用系统设计的低温省煤器系统，用以降低由于锅炉一次风及送风温度的提升所造成的空预器后锅炉排烟温度的升高，并将该部分热量充回收至机组凝结水系统，进而提高锅炉效率与机组循环热效率的直接空冷机组排汽余热深度节能综合利用回收技术。

本发明所设计的技术方案颠覆了传统的锅炉暖风器的概念与功用，可有效提升锅炉效率与机组的循环热效率，降低机组能耗、提高机组运行的经济性；此外通过对部分排至空冷岛进行冷凝的空冷排汽余热进行利用，减少了机组空冷岛的热负荷，提高了机组运行的经济性；同时本装置通过对锅炉一次风及送风的加热，能够避免因为进入空预器的一次风和送风温度过低所造成的空预器的低温腐蚀以及堵灰现象的发生，提高了机组运行的安全稳定性。

附图说明

图1是本发明实施例的直接空冷机组排汽余热深度节能综合利用回收装置的结构示意图。

图中：汽轮机组1、排汽管道2、空冷岛3、凝结水泵4、凝结水箱5、一号截止阀6、热泵管道7、一号调节阀8、凝结水管9、二号截止阀10、蒸发器11、吸收器12、发生器13、冷凝器14、三号截止阀15、二号调节阀16、四号截止阀17、驱动蒸汽进汽管18、五号截止阀19、三号调节阀20、六号截止阀21、驱动蒸汽凝结水管22、系统循环水管道23、变频式系统循环水泵24、一次风进口25、一次风进口滤网26、风机27、锅炉暖风器28、七号截止阀29、四号调节阀30、八号截止阀31、一号凝结水管道32、膨胀水箱33、轴封加热器34、低压加热器35、低温省煤器36、空预器37、除尘装置38、水泵39、二号凝结水管道40。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例

参见图1所示，须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中若用引用如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本实施例中的直接空冷机组排汽余热深度节能综合利用回收装置，包括汽轮机组1、排汽管道2、空冷岛3、凝结水泵4、凝结水箱5、热泵管道7、凝结水管9、蒸发器11、吸收器12、发生器13、冷凝器14、驱动蒸汽进汽管18、驱动蒸汽凝结水管22、系统循环水管道23、变频式系统循环水泵24、一次风进口25、一次风进口滤网26、风机27、锅炉暖风器28、一号凝结水管道32、膨胀水箱33、轴封加热器34、低压加热器35、低温省煤器36、空预器37、二号凝结水管道40、一号截止阀6、一号调节阀8、二号截止阀10、三号截止阀15、二号调节阀16、四号截止阀17、五号截止阀19、三号调节阀20、六号截止阀21、七号截止阀29、四号调节阀30和八号截止阀31。

本实施例中的汽轮机组1与排汽管道2连接，排汽管道2与热泵管道7连接，热泵管道7与蒸发器11连接，蒸发器11与凝结水箱5通过凝结水管9连接，排汽管道2和热泵管道7均与空冷岛3的一端连接，凝结水箱5与空冷岛3的另一端连接，凝结水泵4与凝结水箱5连接，轴封加热器34与凝结水泵4连接，低压加热器35与低温省煤器36连接，一号凝结水管道32的一端与低压加热器35的入口管道连接，二号凝结水管道40的一端与低压加热器35的出口管道连接，一号凝结水管道32的另一端和二号凝结水管道40的另一端均与低温省煤器36连接，空预器37与低温省煤器36连接，锅炉暖风器28与空预器37连接，风机27与锅炉暖风器28连接，一次风进口滤网26与风机27连接，一次风进口25与一次风进口滤网26连接，膨胀水箱33与锅炉暖风器28连接，变频式系统循环水泵24与膨胀水箱33连接，吸收器12与变频式系统循环水泵24通过系统循环水管道23连接，蒸发器11与吸收器12连接，发生器13与吸收器12连接，冷凝器14与蒸发器11连接，驱动蒸汽进汽管18和驱动蒸汽凝结水管22均与发生器13连接，发生器13与冷凝器14连接，冷凝器14与锅炉暖风器28连接；低温省煤器36与除尘装置38连接，发生器13与吸收器12通过水泵39连接，吸收器12与冷凝器14连接。

本实施例中的一号截止阀6和一号调节阀8沿着流动方向依次安装在热泵管道7上，二号截止阀10安装在凝结水管9上，三号截止阀15和二号调节阀16沿着流动方向依次安装在系统循环水管道23上，四号截止阀17安装在冷凝器14与锅炉暖风器28连接的管道上，五号截止阀19和三号调节阀20沿着流动方向依次安装在驱动蒸汽进汽管18上，六号截止阀21安装在驱动蒸汽凝结水管22上，七号截止阀29和四号调节阀30均安装在一号凝结水管道32上，八号截止阀31安装在号凝结水管道40上。

本实施例中的直接空冷机组排汽余热深度节能综合利用回收装置的综合利用回收方法，如下：采用0.1MPa左右的低压末级或次末级抽汽驱动的吸收式热泵组对机组低压缸排至空冷岛3冷凝的排汽余热进行回收，回收的热量通过系统设计的闭式循环水系统送至锅炉暖风器28对锅炉送风及一次风进行加热，同时对于由此造成的锅炉排烟温度的升高通过机组的低温省煤器系统回收至机组凝结水系统中。

作为优选，采用吸收式热泵组对直接空冷机组排汽余热所回收的热量，通过系统设计的闭式循环水系统送至锅炉暖风器28，将锅炉送风及一次风温度加热至90℃左右。

作为优选，其进入吸收式热泵组进行余热回收的余热热源为直接空冷机组排汽进空冷岛3进行冷凝的乏汽，可直接取自直接空冷机组排汽至排汽管道2。

作为优选，直接空冷机组排汽进空冷岛3进行冷凝的乏汽在通过吸收式热泵进行热量回收后，其凝结水可通过凝结水管9回至凝结水箱5，可利用凝结水箱5内的真空完成对机组排汽的抽吸，使机组排汽进入吸收式热泵组，同时使得凝结水能够利用该处的压差自动回到凝结水箱5中。

作为优选，在进入吸收式热泵的热泵管道7上设有一号调节阀8，可根据不同工况，通过调节一号调节阀8进入吸收式热泵的排汽流量，进而控制吸收式热泵组在运行过程中的稳定性，实现自动调节。

作为优选，在进入吸收式热泵的热泵管道7与凝结水管9上分别安装一号截止阀6和二号截止阀10，便于系统的隔离及检修。

作为优选，在驱动蒸汽进汽管18上安装三号调节阀20，便于对驱动蒸汽量进行控制。

作为优选，在驱动蒸汽进汽管18和驱动蒸汽凝结水管22上分别安装五号截止阀19和六号截止阀21，便于系统的隔离与检修。

作为优选，驱动蒸汽经吸收式热泵凝结后的凝结水可通过驱动蒸汽凝结水管22回至直接空冷机组的凝结水箱5中。

作为优选，系统设计了闭式循环水系统用于将吸收式热泵组回收的热量送至锅炉侧一次风及锅炉暖风器，将锅炉一次风及送风温度加热至90℃左右。

作为优选，系统设计了低温省煤器系统，用以降低由于锅炉一次风及送风温度的提升所造成的空预器37后锅炉排烟温度的升高，并将该部分热量充回收至机组凝结水系统中。

作为优选，在闭式循环水进入吸收式热泵组的系统循环水管道23及闭式循环水出吸收式热泵组的凝结水管道上分别安装三号截止阀15和四号截止阀17，便于系统的隔离与检修。

作为优选，系统设计了变频式系统循环水泵24用于提供将热泵组回收的热量输送至锅炉侧一次风及锅炉暖风器所需要的循环动力，同时还起到变频调节作用，用于调节并稳定经过锅炉暖风器28加热后的一次风及送风温度。

作为优选，用于将热泵组回收的热量输送至锅炉侧一次风及锅炉暖风器的循环水系统中，在循环水泵入口设计了膨胀水箱33，用于对循环水系统进行补水并维持变频式系统循环水泵24的入口压力的稳定，提高系统运行的稳定性。

作为优选，由于系统设计了闭式循环水系统，所以对于锅炉一次风及锅炉暖风器采用气水换热的方式对一次风及送风进行加热，同时可以保留原设计中辅助蒸汽至锅炉暖风器28的接口管道，以保障锅炉暖风器28热源的备用，提高机组运行的安全稳定性。

该直接空冷机组排汽余热深度节能综合利用回收装置及方法，采用直接空冷机组低压末级或次末级抽汽作为驱动蒸汽的吸收式热泵组，对直接空冷机组排汽进入空冷岛冷凝的乏汽余热进行回收，并通过系统设计的循环水系统将回收的热量输送至锅炉侧一次风及锅炉暖风器，将锅炉送风及一次风进温度加热至90℃左右；同时利用系统设计的低温省煤器系统，用以降低由于锅炉一次风及送风温度的提升所造成的空预器后锅炉排烟温度的升高，并将该部分热量充回收至机组凝结水系统的直接空冷机组排汽余热深度节能综合利用回收技术。该方法及装置一方面可以提高锅炉效率与机组循环热效率，降低机组能耗、提高机组运行的经济性，同时可以降低大量乏热排至周围换将所造成的热污染。

对于600MW级直接空冷机组，其设计的THA工况下的设计背压为14kPa，对应的饱和温度为50℃。为充分利用直接空冷机组的排汽余热，减少能耗损失，提高机组运行的经济性，同时减少机组乏热排放造成的环境热污染。本发明采用吸收式热泵技术对直接空冷机组排汽余热进行回收，并通过系统设计的循环水系统将回收的热量输送至锅炉侧一次风及锅炉暖风器，同时利用系统设计的低温省煤器系统，用以降低由于锅炉一次风及送风温度的提升所造成的空预器后锅炉排烟温度的升高，并将该部分热量充回收至机组凝结水系统。

该直接空冷机组排汽余热深度节能综合利用回收装置及方法，直接空冷机组排汽余热深度节能综合利用回收技术是采用压力在0.1MPa左右的低压末级或次末级抽汽作为驱动蒸汽的吸收式热泵组，对直接空冷机组排汽进入空冷岛进行冷却的乏汽余热进行回收利用。进入吸收式热泵组进行余热回收的余热热源为直接空冷机组的排汽，可直接取自直接空冷机组排汽至空冷岛的排汽管道，直接空冷机组排汽在通过吸收式热泵进行热量回收后，其凝结水可通过机组排汽在吸收式热泵系统内设计的凝结水管回至直接空冷机组凝结水箱（热井），可利用凝结水箱内的真空完成对机组排汽的抽吸，使其进入吸收式热泵组，同时其凝结水能够利用该处的压差自动回到机组凝结水箱（热井）中。吸收式热泵的驱动蒸汽可采用压力等级在0.1MPa的机组低压末级或次末级抽汽，驱动蒸汽的冷凝水可通过管道回收至直接空冷机组的凝结水箱中。系统设计了专门的闭式循环水系统，用于输送吸收式热泵组回收的热量至锅炉侧一次风及锅炉暖风器，将锅炉送风及一次风进温度加热至90℃左右。

以下案例是通过该直接空冷机组排汽余热深度节能综合利用回收装置及方法实现的：

1、以西北地区某厂东汽厂600MW直接空冷机组为例，其每年10月至次年3月六个月的平均温度在1.3℃，4月至9月六个月的平均温度19.7℃，按本发明装置投用的理想工况（机组负荷率80%，将锅炉送风及一次风温度加热至90℃送至空预器）进行经济性计算，本发明较机组目前设计运行工况每年可节约资金500万元以上。

2、本发明装置的投入可以有效的吸收直接空冷机组的排汽余热，这就有效的减少了机组空冷岛的热负荷，在上述工况下直接空冷机组排汽中被有效利用的余热量占空冷岛的热负荷的3.1%左右，进而降低机组的运行背压，提升机组运行的经济性。

3、本发明装置的投入将锅炉一次风及送风温度提高至90℃左右，可有效避免因为进入空预器的一次风和送风温度过低所造成的空预器的低温腐蚀以及堵灰现象的发生，提高了机组运行的安全稳定性。

对于该直接空冷机组排汽余热深度节能综合利用回收装置及方法（参见附图1），具体流程为：

该直接空冷机组排汽余热深度节能综合利用回收装置及方法，其进入吸收式热泵组进行余热回收的余热热源为直接空冷机组排汽进空冷岛3进行冷却的热泵管道7内的乏汽，可直接取自直接空冷机组的排汽管道2；直接空冷机组排汽在通过吸收式热泵进行热量回收后，其凝结水可通过凝结水管9回至凝结水箱5，可利用凝结水箱5内的真空完成对机组排汽的抽吸，使其进入吸收式热泵组，同时使得其凝结水能够利用该处的压差自动回到凝结水箱5中。在进入吸收式热泵的热泵管道7上设有一号调节阀8，可根据不同工况通过一号调节阀8自动调节进入吸收式热泵的乏汽流量，保障将锅炉一次风及送风温度稳定的加热至90℃左右，进而控制吸收式热泵组在运行过程中的稳定性；在进入吸收式热泵的热泵管道7与凝结水管9上分别安装一号截止阀6和二号截止阀10，便于系统的隔离及检修。

该直接空冷机组排汽余热深度节能综合利用回收装置及方法，是采用压力在0.1MPa左右的低压末级或次末级抽汽作为驱动蒸汽的吸收式热泵组，在驱动蒸汽进汽管18上安装有五号截止阀19，便于对驱动蒸汽量进行控制；在驱动蒸汽进汽管18和驱动蒸汽凝结水管22分别安装三号调节阀20和六号截止阀21，便于系统的隔离与检修；驱动蒸汽的凝结水可通过驱动蒸汽凝结水管22回至凝结水箱5中。

该直接空冷机组排汽余热深度节能综合利用回收装置及方法，设计了专门的闭式循环水系统，变频式系统循环水泵24用于输送在吸收式热泵组里吸热后的循环水至锅炉侧一次风及锅炉暖风器28，将经过其的一次风及送风温度加热至90℃左右，以替代原设计中采用的辅汽联箱（四段抽汽）对锅炉一次风及送风进行加热的蒸汽，提高了机组运行的经济性。膨胀水箱33的作用是对闭式循环水系统进行补水，保障系统运行的安全。

该直接空冷机组排汽余热深度节能综合利用回收装置及方法，设计了低温省煤器系统，用以降低由于锅炉一次风及送风温度的提升所造成的空预器37后锅炉排烟温度的升高，并将该部分热量充回收至机组凝结水系统中。低温省煤器36的一号凝结水管道32上设置了四号调节阀30，用于自动调节加热后凝结水的温度，以保障加热后凝结水的温度同凝结水母管凝结水温度的匹配，避免凝结水混合后温度偏差造成的凝结水管道的振动。

该直接空冷机组排汽余热深度节能综合利用回收装置及方法，还可以在机组的DCS控制系统中设置专门的自动控制模块，通过计算控制系统中设置的一号调节阀8、三号调节阀20、二号调节阀16、四号调节阀30以及变频式系统循环水泵24的频率，依据机组运行工况的改变对整个装置的投运进行自动控制，保障系统投运的稳定性。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种直接空冷机组排汽余热深度节能综合利用回收装置，其特征在于：包括汽轮机组（1）、排汽管道（2）、空冷岛（3）、凝结水泵（4）、凝结水箱（5）、热泵管道（7）、凝结水管（9）、蒸发器（11）、吸收器（12）、发生器（13）、冷凝器（14）、驱动蒸汽进汽管（18）、驱动蒸汽凝结水管（22）、系统循环水管道（23）、变频式系统循环水泵（24）、一次风进口（25）、一次风进口滤网（26）、风机（27）、锅炉暖风器（28）、一号凝结水管道（32）、膨胀水箱（33）、轴封加热器（34）、低压加热器（35）、低温省煤器（36）、空预器（37）和二号凝结水管道（40）；

所述汽轮机组（1）与排汽管道（2）连接，所述排汽管道（2）与热泵管道（7）连接，所述热泵管道（7）与蒸发器（11）连接，所述蒸发器（11）与凝结水箱（5）通过凝结水管（9）连接，所述排汽管道（2）和热泵管道（7）均与空冷岛（3）的一端连接，所述凝结水箱（5）与空冷岛（3）的另一端连接，所述凝结水泵（4）与凝结水箱（5）连接，所述轴封加热器（34）与凝结水泵（4）连接，所述低压加热器（35）与低温省煤器（36）连接，所述一号凝结水管道（32）的一端与低压加热器（35）的入口管道连接，所述二号凝结水管道（40）的一端与低压加热器（35）的出口管道连接，所述一号凝结水管道（32）的另一端和二号凝结水管道（40）的另一端均与低温省煤器（36）连接，所述空预器（37）与低温省煤器（36）连接，所述锅炉暖风器（28）与空预器（37）连接，所述风机（27）与锅炉暖风器（28）连接，所述一次风进口滤网（26）与风机（27）连接，所述一次风进口（25）与一次风进口滤网（26）连接，所述膨胀水箱（33）与锅炉暖风器（28）连接，所述变频式系统循环水泵（24）与膨胀水箱（33）连接，所述吸收器（12）与变频式系统循环水泵（24）通过系统循环水管道（23）连接，所述蒸发器（11）与吸收器（12）连接，所述发生器（13）与吸收器（12）连接，所述冷凝器（14）与蒸发器（11）连接，所述驱动蒸汽进汽管（18）和驱动蒸汽凝结水管（22）均与发生器（13）连接，所述发生器（13）与冷凝器（14）连接，所述冷凝器（14）与锅炉暖风器（28）连接；

所述的直接空冷机组排汽余热深度节能综合利用回收装置的综合利用回收方法，如下：采用0.1MPa的低压末级或次末级抽汽驱动的吸收式热泵组对机组低压缸排至空冷岛（3）冷凝的排汽余热进行回收，回收的热量通过系统设计的闭式循环水系统送至锅炉暖风器（28）对锅炉送风及一次风进行加热，同时对于由此造成的锅炉排烟温度的升高通过机组的低温省煤器系统回收至机组凝结水系统中，

采用吸收式热泵组对直接空冷机组排汽余热所回收的热量，通过系统设计的闭式循环水系统送至锅炉暖风器（28），将锅炉送风及一次风温度加热至90℃；其进入吸收式热泵组进行余热回收的余热热源为直接空冷机组排汽进空冷岛（3）进行冷凝的乏汽，直接取自直接空冷机组排汽至排汽管道（2）。

2.根据权利要求1所述的直接空冷机组排汽余热深度节能综合利用回收装置，其特征在于：所述低温省煤器（36）与除尘装置（38）连接，所述发生器（13）与吸收器（12）通过水泵（39）连接，所述吸收器（12）与冷凝器（14）连接。

3.根据权利要求1所述的直接空冷机组排汽余热深度节能综合利用回收装置，其特征在于：所述直接空冷机组排汽余热深度节能综合利用回收装置，还包括一号截止阀（6）、一号调节阀（8）、二号截止阀（10）、三号截止阀（15）、二号调节阀（16）、四号截止阀（17）、五号截止阀（19）、三号调节阀（20）、六号截止阀（21）、七号截止阀（29）、四号调节阀（30）和八号截止阀（31），所述一号截止阀（6）和一号调节阀（8）沿着流动方向依次安装在热泵管道（7）上，所述二号截止阀（10）安装在凝结水管（9）上，所述三号截止阀（15）和二号调节阀（16）沿着流动方向依次安装在系统循环水管道（23）上，所述四号截止阀（17）安装在冷凝器（14）与锅炉暖风器（28）连接的管道上，所述五号截止阀（19）和三号调节阀（20）沿着流动方向依次安装在驱动蒸汽进汽管（18）上，所述六号截止阀（21）安装在驱动蒸汽凝结水管（22）上，所述七号截止阀（29）和四号调节阀（30）均安装在一号凝结水管道（32）上，所述八号截止阀（31）安装在号凝结水管道（40）上。

4.根据权利要求1所述的直接空冷机组排汽余热深度节能综合利用回收装置，其特征在于：直接空冷机组排汽进空冷岛（3）进行冷凝的乏汽在通过吸收式热泵进行热量回收后，其凝结水通过凝结水管（9）回至凝结水箱（5），利用凝结水箱（5）内的真空完成对机组排汽的抽吸，使机组排汽进入吸收式热泵组，同时使得凝结水利用该处的压差自动回到凝结水箱（5）中。

5.根据权利要求1所述的直接空冷机组排汽余热深度节能综合利用回收装置，其特征在于：在进入吸收式热泵的热泵管道（7）上设有一号调节阀（8），根据不同工况，通过调节一号调节阀（8）进入吸收式热泵的排汽流量，进而控制吸收式热泵组在运行过程中的稳定性，实现自动调节；在进入吸收式热泵的热泵管道（7）与凝结水管（9）上分别安装一号截止阀（6）和二号截止阀（10），便于系统的隔离及检修；在驱动蒸汽进汽管（18）上安装三号调节阀（20），便于对驱动蒸汽量进行控制；在驱动蒸汽进汽管（18）和驱动蒸汽凝结水管（22）上分别安装五号截止阀（19）和六号截止阀（21），便于系统的隔离与检修。

6.根据权利要求1所述的直接空冷机组排汽余热深度节能综合利用回收装置，其特征在于：驱动蒸汽经吸收式热泵凝结后的凝结水通过驱动蒸汽凝结水管（22）回至直接空冷机组的凝结水箱（5）中；系统设计了闭式循环水系统用于将吸收式热泵组回收的热量送至锅炉侧一次风及锅炉暖风器，将锅炉一次风及送风温度加热至90℃；系统设计了低温省煤器系统，用以降低由于锅炉一次风及送风温度的提升所造成的空预器（37）后锅炉排烟温度的升高，并将该部分热量充回收至机组凝结水系统中。

7.根据权利要求1所述的直接空冷机组排汽余热深度节能综合利用回收装置，其特征在于：在闭式循环水进入吸收式热泵组的系统循环水管道（23）及闭式循环水出吸收式热泵组的凝结水管道上分别安装三号截止阀（15）和四号截止阀（17），便于系统的隔离与检修；系统设计了变频式系统循环水泵（24）用于提供将热泵组回收的热量输送至锅炉侧一次风及锅炉暖风器所需要的循环动力，同时还起到变频调节作用，用于调节并稳定经过锅炉暖风器（28）加热后的一次风及送风温度；用于将热泵组回收的热量输送至锅炉侧一次风及锅炉暖风器的循环水系统中，在循环水泵入口设计了膨胀水箱（33），用于对循环水系统进行补水并维持变频式系统循环水泵（24）的入口压力的稳定，提高系统运行的稳定性。

8.根据权利要求1所述的直接空冷机组排汽余热深度节能综合利用回收装置，其特征在于：由于系统设计了闭式循环水系统，所以对于锅炉一次风及锅炉暖风器采用气水换热的方式对一次风及送风进行加热，同时保留原设计中辅助蒸汽至锅炉暖风器（28）的接口管道，以保障锅炉暖风器（28）热源的备用，提高机组运行的安全稳定性。