CN110360768B - 一种燃煤电厂余热制冷系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃煤电厂余热制冷系统，包括制冷机组、变频小屋、凝水箱、蒸汽混合装置、安全阀、截止阀、泵、三通阀、流量计、压力表、过滤器、第一连排罐、第二连排罐、温度表、第一循环水管、第二循环水管、第一连接管、第二连接管、第三连接管、回流管和进流管，所述制冷机组通过所述第一连接管与所述蒸汽混合装置相连，所述第一连接管上设有所述安全阀、所述过滤器和所述流量计，所述制冷机组通过所述第三连接管与所述变频小屋相连，该系统设计合理，可以在充分利用余热携带工质潜在能量、实现能量梯级利用的同时，减少电厂空调系统耗电，降低厂用电率，具有显著的经济和环保效益。
Description
技术领域
本发明涉及制冷领域，具体为一种燃煤电厂余热制冷系统。
背景技术
为全面贯彻落实“节约、清洁、安全”的能源战略方针，降低供电煤耗，多种深度利用烟气、汽水系统工质余热，对余热携带工质能量“吃干榨尽”的技术已被广泛应用于燃煤电厂，体现了深度节能的良好效益，热电公司每年产生大量的额外蒸汽，这些蒸汽不但浪费了能源，还对周边环境造成了一定的影响，而热电公司部分设施又需要大量的空调制冷，消耗大量的电能，耗费相当高的经济损失，因此将热电公司锅炉连排罐闪蒸后的饱和蒸汽，用来驱动溴化锂吸收式制冷机制冷，满足锅炉0米层一次风机、引风机变频小屋的制冷需求。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种燃煤电厂余热制冷系统，以改进上述背景技术中提出的问题，本发明设计结构合理，能充分利用现有能源，经济又环保。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种燃煤电厂余热制冷系统，包括制冷机组、变频小屋、凝水箱、蒸汽混合装置、安全阀、截止阀、泵、三通阀、流量计、压力表、过滤器、第一连排罐、第二连排罐、温度表、第一循环水管、第二循环水管、第一连接管、第二连接管、第三连接管、回流管和进流管；其特征在于，所述制冷机组通过所述第一连接管与所述蒸汽混合装置相连，所述第一连接管上设有所述安全阀、所述过滤器和所述流量计，所述蒸汽混合装置上分别连接有所述第一连排罐和所述第二连排罐；所述制冷机组通过所述第三连接管与所述变频小屋相连，所述第三连接管上设有所述温度表；所述制冷机组通过所述第二连接管与所述凝水箱相连；所述制冷机组通过所述回流管与所述第一循环水管相连，所述回流管上设有所述泵和所述三通阀；所述制冷机组通过所述进流管与所述第二循环水管相连。
优选的，所述第一连接管和所述第三连接管上均设有所述压力表，所述回流管、所述进流管、所述第一循环水管、所述第二循环水管、所述第一连接管、所述第二连接管和所述第三连接管均采用不锈钢材料制成，且均安装有所述截止阀。
优选的，所述凝水箱的底部一侧设有凝水箱泵，所述第三连接管是由空调进水管和空调回水管构成，所述制冷机组的底端一侧设有汽源管。
优选的，所述第二循环水管与所述进流管通过焊接相连，所述第一循环水管与所述回流管通过焊接相连，所述回流管和所述进流管均与所述制冷机组通过连接法兰固定相连。
优选的，所述第一连接管分别与所述制冷机组和所述蒸汽混合装置通过连接法兰固定相连，所述第三连接管分别与所述制冷机组和所述变频小屋通过连接法兰固定相连。
优选的，所述第一连排罐和所述第二连排罐通过连排罐连接管与所述蒸汽混合装置相连。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本发明的燃煤电厂余热制冷系统，解决了锅炉产生大量饱和蒸汽对周边环境造成的污染；利用饱和蒸汽代替原有电力空调实现制冷，节约电能，大幅度提高了生产过程中的经济效益。本发明在一定程度上弥补了背景技术中的不足之处。
附图说明
图1为本发明的整体系统结构示意图；
图2为本发明的蒸汽混合装置与制冷机组的连接结构示意图；
图3为本发明的制冷机组与变频小屋的连接结构示意图；
图4为本发明的蒸汽混合装置与连排罐的连接结构示意图。
图中：1、制冷机组，2、变频小屋，3、凝水箱，4、蒸汽混合装置，5、安全阀，6、截止阀，7、泵，8、三通阀，9、流量计，10、压力表，11、过滤器，12、第一连排罐，13、第二连排罐，14、温度表，15、第一循环水管，16、第二循环水管，17、第一连接管，18、第二连接管，19、第三连接管，20、回流管，21、进流管。
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。
请参阅图1至图4，本发明提供一种技术方案：一种燃煤电厂余热制冷系统，包括制冷机组1、变频小屋2、凝水箱3、蒸汽混合装置4、安全阀5、截止阀6、泵7、三通阀8、流量计9、压力表10、过滤器11、第一连排罐12、第二连排罐13、温度表14、第一循环水管15、第二循环水管16、第一连接管17、第二连接管18、第三连接管19、回流管20和进流管21。
制冷机组1通过第一连接管17与蒸汽混合装置4相连，第一连接管17上设有安全阀5、过滤器11和流量计9，蒸汽混合装置4上分别连接有第一连排罐12和第二连排罐13；制冷机组1通过第三连接管19与变频小屋2相连，第三连接管19上设有温度表14；制冷机组1通过第二连接管18与凝水箱3相连；制冷机组1通过回流管20与第一循环水管15相连，回流管20上设有泵7和三通阀8；制冷机组1通过进流管21与第二循环水管16相连。
第一连接管17和第三连接管19上均设有压力表10，回流管20、进流管21、第一循环水管15、第二循环水管16、第一连接管17、第二连接管18和第三连接管19均采用不锈钢材料制成，且均安装有截止阀6。
凝水箱3的底部一侧设有凝水箱泵，第三连接管19是由空调进水管和空调回水管构成，制冷机组1的底端一侧设有汽源管。
第二循环水管16与进流管21通过焊接相连，第一循环水管15与回流管20通过焊接相连，回流管20和进流管21均与制冷机组1通过连接法兰固定相连。
第一连接管17分别与制冷机组1和蒸汽混合装置4通过连接法兰固定相连，第三连接管19分别与制冷机组1和变频小屋2通过连接法兰固定相连。
第一连排罐12和第二连排罐13通过连排罐连接管与蒸汽混合装置4相连。
工作原理：根据制冷机组1的热力计算出数据，单台炉排污水量设计最大值为5.48t/h；第一连排罐12、第二连排罐13实际连排水均值总和为5t/h，采用ASPEN软件的闪蒸模块计算，对应175℃、0.73MPa的饱和蒸汽量约为2.3t/h，对应135℃、0.3Mpa的饱和蒸汽量约为2.45t/h。若按照制冷机组入口额定蒸汽压力为0.4Mpa设计，并考虑到第一连排罐12、第二连排罐13闪蒸蒸汽流量的不稳定性，设计的制冷机组在80%负荷条件下，即能满足两台变频小屋2的制冷需求。正常情况下，闪蒸蒸汽引入蒸汽型溴化锂制冷机，可完全满足第一连排罐12、第二连排罐13机组变频小屋2的制冷需求，多余蒸汽仍然引至除氧器。
采用吸收式制冷系统，使第一连排罐12和第二连排罐13至除氧器的这部分蒸汽热量发挥更大的作用，进行空调制冷，替代原电空调；将做完功的凝水箱3中的凝结水回收至其他低加入口，继续回收热量和水，深度节能；由辅汽联箱接引一路汽源，作为制冷机组1的备用汽源，保证机组能够持续稳定运行；由第一循环水管15、第二循环水管16的水至凝结器入口取水，作为机组冷却水，换热后的冷却水回至凝结器出口循环水管道；第一循环水管15、第二循环水管16机组汽包连排水排放至连续排污扩容器，经扩容闪蒸后，回收蒸汽引至除氧器，扩容器底部放水阀将水排至定期排污罐；在蒸汽混合装置底部，布置一台自动疏水器，避免在设备启动或运行中，混合蒸汽携带水滴对管道及设备造成冲刷。
分别在原有的第一连排罐12、第二连排罐13的闪蒸蒸汽管路中加装三通结构，一路蒸汽经管道汇合至制冷机组1入口的蒸汽混合装置4，另一路仍回至各自对应的除氧器；为保证单台机组停机时不产生蒸汽流入至停炉机组的情况，在每个机组的蒸汽管路中设置相应的阀门，在机组停机时关闭以隔离系统。
考虑到第一连排罐12、第二连排罐13的汽包连排水流量、压力的不稳定性，为保证连续足够的蒸汽流量满足制冷机安全稳定运行，从而满足第一连排罐12、第二连排罐13的一次风机、引风机变频小屋2的制冷需求，由第一连排罐12高压辅汽联箱接引一路汽源至蒸汽混合装置，在此管路上设置减温减压阀，将高压辅汽参数由0.8Mpa、260℃，减温减压至0.4Mpa下的饱和蒸汽，设置电动调节门，根据制冷机组入口的流量计反馈的信号，当第一连排罐12、第二连排罐13闪蒸蒸汽流量总和小于80%额定值时，电动调节门自动开启，补充所需的蒸汽，保证制冷设备出力大于80%负荷。
本发明主要特点：满足第一连排罐12、第二连排罐13的一次风机、引风机两个变频间制冷需求，制冷量为1284KW，并实现连续稳定运行；吸收式制冷机的制冷性能系数,即COP≥1.3；冷媒水出口温度7-10℃；在机组年运行4850小时情况下，机组年运行5500h，考虑到季节变化，冬季空调功率减半，折算全年运行小时数为4850 h，实现每年节电228万度。
虽然本发明以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更改，均应属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种燃煤电厂余热制冷系统，包括制冷机组（1）、变频小屋（2）、凝水箱（3）、蒸汽混合装置（4）、安全阀（5）、截止阀（6）、泵（7）、三通阀（8）、流量计（9）、压力表（10）、过滤器（11）、第一连排罐（12）、第二连排罐（13）、温度表（14）、第一循环水管（15）、第二循环水管（16）、第一连接管（17）、第二连接管（18）、第三连接管（19）、回流管（20）和进流管（21）；其特征在于，所述制冷机组（1）通过所述第一连接管（17）与所述蒸汽混合装置（4）相连，所述第一连接管（17）上设有所述安全阀（5）、所述过滤器（11）和所述流量计（9），所述蒸汽混合装置（4）上分别连接有所述第一连排罐（12）和所述第二连排罐（13）；所述制冷机组（1）通过所述第三连接管（19）与所述变频小屋（2）相连，所述第三连接管（19）上设有所述温度表（14）；所述制冷机组（1）通过所述第二连接管（18）与所述凝水箱（3）相连；所述制冷机组（1）通过所述回流管（20）与所述第一循环水管（15）相连，所述回流管（20）上设有所述泵（7）和所述三通阀（8）；所述制冷机组（1）通过所述进流管（21）与所述第二循环水管（16）相连；
所述凝水箱（3）的底部一侧设有凝水箱泵，所述第三连接管（19）是由空调进水管和空调回水管构成，所述制冷机组（1）的底端一侧设有汽源管；
所述第一连接管（17）和所述第三连接管（19）上均设有所述压力表（10），所述回流管（20）、所述进流管（21）、所述第一循环水管（15）、所述第二循环水管（16）、所述第一连接管（17）、所述第二连接管（18）和所述第三连接管（19）均采用不锈钢材料制成，且均安装有所述截止阀（6）；
所述第一连排罐（12）和所述第二连排罐（13）通过连排罐连接管与所述蒸汽混合装置（4）相连；
根据制冷机组（1）的热力计算出数据，单台炉排污水量设计最大值为5.48 t/h；第一连排罐（12）、第二连排罐（13）实际连排水均值总和为5t/h，采用ASPEN软件的闪蒸模块计算，对应175℃、0.73MPa的饱和蒸汽量为2.3t/h，对应135℃、0.3Mpa的饱和蒸汽量为2.45t/h；按照制冷机组入口额定蒸汽压力为0.4Mpa设计，并考虑到第一连排罐（12）、第二连排罐（13）闪蒸蒸汽流量的不稳定性，设计的制冷机组在80%负荷条件下，能满足两台变频小屋（2）的制冷需求；正常情况下，闪蒸蒸汽引入蒸汽型溴化锂制冷机，能够满足第一连排罐（12）、第二连排罐（13）机组变频小屋（2）的制冷需求，多余蒸汽仍然引至除氧器；
采用吸收式制冷系统，使第一连排罐（12）和第二连排罐（13）至除氧器的这部分蒸汽热量发挥更大的作用，进行空调制冷，替代原电空调；将做完功的凝水箱（3）中的凝结水回收至其他低加入口，继续回收热量和水，深度节能；由辅汽联箱接引一路汽源，作为制冷机组（1）的备用汽源，保证机组能够持续稳定运行；由第一循环水管（15）、第二循环水管（16）的水至凝结器入口取水，作为机组冷却水，换热后的冷却水回至凝结器出口循环水管道；第一循环水管（15）、第二循环水管（16）机组汽包连排水排放至连续排污扩容器，经扩容闪蒸后，回收蒸汽引至除氧器，扩容器底部放水阀将水排至定期排污罐；在蒸汽混合装置底部，布置一台自动疏水器，避免在设备启动或运行中，混合蒸汽携带水滴对管道及设备造成冲刷；
分别在原有的第一连排罐（12）、第二连排罐（13）的闪蒸蒸汽管路中加装三通结构，一路蒸汽经管道汇合至制冷机组（1）入口的蒸汽混合装置（4），另一路仍回至各自对应的除氧器；为保证单台机组停机时不产生蒸汽流入至停炉机组的情况，在每个机组的蒸汽管路中设置相应的阀门，在机组停机时关闭以隔离系统；
考虑到第一连排罐（12）、第二连排罐（13）的汽包连排水流量、压力的不稳定性，为保证连续足够的蒸汽流量满足制冷机安全稳定运行，从而满足第一连排罐（12）、第二连排罐（13）的一次风机、引风机变频小屋（2）的制冷需求，由第一连排罐（12）高压辅汽联箱接引一路汽源至蒸汽混合装置，在此管路上设置减温减压阀，将高压辅汽参数由0.8Mpa、260℃，减温减压至0.4Mpa下的饱和蒸汽，设置电动调节门，根据制冷机组入口的流量计反馈的信号，当第一连排罐（12）、第二连排罐（13）闪蒸蒸汽流量总和小于80%额定值时，电动调节门自动开启，补充所需的蒸汽，保证制冷设备出力大于80%负荷。
2.根据权利要求1所述的燃煤电厂余热制冷系统，其特征在于，所述第二循环水管（16）与所述进流管（21）通过焊接相连，所述第一循环水管（15）与所述回流管（20）通过焊接相连，所述回流管（20）和所述进流管（21）均与所述制冷机组（1）通过连接法兰固定相连。
3.根据权利要求1所述的燃煤电厂余热制冷系统，其特征在于，所述第一连接管（17）分别与所述制冷机组（1）和所述蒸汽混合装置（4）通过连接法兰固定相连，所述第三连接管（19）分别与所述制冷机组（1）和所述变频小屋（2）通过连接法兰固定相连。
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- 2019-06-25 CN CN201910553960.3A patent/CN110360768B/zh active Active
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