CN115468183A - 一种间接空冷机组循环水余热利用系统及运行方法 - Google Patents

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尹柏清
李丰泉
韩义
李迎春
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Abstract

一种间接空冷机组循环水余热利用系统，包括汽轮机、冷凝器、引射器、换热器和暖风器；所述汽轮机的排汽口与冷凝器的热侧入口相连，所述汽轮机的抽汽口与引射器汽侧入口相连，所述冷凝器冷侧出口的循环水支路与引射器水侧入口相连，所述引射器的出口与换热器的热侧入口相连，所述换热器的热侧出口与暖风器的热侧入口相连，所述暖风器的热侧出口与冷凝器的冷侧入口的循环水支路相连。该间接空冷机组循环水余热利用系统通过高温抽汽引射循环水进行加热后用于对外供热或制冷，并且余热也被暖风器回收利用，所述系统能有效实现循环水热量的回收利用，能大大提高机组的经济性，有较大节能效益，并能有效避免空预器的腐蚀堵塞。

Description

一种间接空冷机组循环水余热利用系统及运行方法
技术领域
本发明属于能源综合利用技术领域，具体涉及一种间接空冷机组循环水余热利用系统。
背景技术
在目前的发电机组中的所有损失中冷源损失是占比最大的。通常这部分热量都被循环水带走然后进入大气环境，如果能进行回收利用，则能大大提高机组的经济性，虽然这部分余热数量很大，但由于循环水余热品质较低，较难进行回收利用。
水冷机组由于设计背压低，低压缸排汽不便被直接利用的特点，目前其余热利用方式主要为吸收式热泵供热方式和高背压供热方式两种，但进行高背压供热时，需要更换汽轮机低压缸转子。而空冷机组具有设计背压高的特点，余热利用率不断提高，但现有对于空冷机组余热利用方案主要是针对直接空冷机组采用吸收式热泵供热，系统较为复杂且改造成本高。而对间接空冷机组余热利用较少，但其余热利用有较大空间；因此，有待提出对间接空冷机组余热利用方案。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种间接空冷机组循环水余热利用系统，所述系统通过高温抽汽引射循环水进行加热后用于对外供热或制冷，并且余热也被暖风器回收利用。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种间接空冷机组循环水余热利用系统，包括汽轮机、冷凝器、引射器、换热器和暖风器；
所述汽轮机的排汽口与冷凝器的热侧入口相连，所述汽轮机的抽汽口与引射器汽侧入口相连，所述冷凝器冷侧出口的循环水支路与引射器水侧入口相连，所述引射器的出口与换热器的热侧入口相连，所述换热器的热侧出口与暖风器的热侧入口相连，所述暖风器的热侧出口与冷凝器的冷侧入口的循环水支路相连。
优选的，所述汽轮机的抽汽口与引射器汽侧入口之间设置有第一控制阀。
优选的，所述冷凝器冷侧出口的循环水支路与引射器的水侧入口之间设置第二控制阀。
优选的，还包括冷却塔，所述冷凝器的冷侧与冷却塔相连。
优选的，还包括空预器，所述暖风器的冷侧出口与空预器冷侧进口的相连。
优选的，所述空预器的热侧出口处设置有低温省煤器。
优选的，所述空预器的热风侧出口连接至锅炉的风侧进口；所述空预器的烟气侧进口连接至锅炉的烟气出口。
优选的，所述换热器的高温水连接至热用户。
优选的，所述暖风器的冷侧进口连接至冷风源。
一种间接空冷机组循环水余热利用系统的运行方法，包括，
从汽轮机中抽一股高温蒸汽进入引射器中，并与冷凝器冷侧出口循环冷却水支路的热水在引射器进行混合并升温，升温后的高温水在换热器中对外放热，在换热器中对外放热后的热水在暖风器中将冷空气加热，吸热后的空气通过空预器进行加热后进入锅炉，而放热后的冷水与循环冷却水混合后进入冷凝器。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明的目的在于提供一种间接空冷机组循环水余热利用系统及运行方法，该间接空冷机组循环水余热利用系统通过高温抽汽引射循环水进行加热后用于对外供热或制冷，并且余热也被暖风器回收利用，所述系统能有效实现循环水热量的回收利用，能大大提高机组的经济性，有较大节能效益，并能有效避免空预器的腐蚀堵塞。
进一步，本发明的系统采用暖风器和低温省煤器配合使用，一方面能提高空预器的入口温度，有效避免空预器的腐蚀堵塞；另一方面能改善锅炉燃烧条件，提高锅炉效率同时降低汽轮机热耗，有较大节能效益。
进一步，本发明的系统采用引射器来实现高温抽汽加热循环水，相较于通过吸收式热泵来进行循环水余热利用的方式，优点在于结构简单,没有运动部件，工作可靠，改造成本低。
进一步，本发明所述系统在抽汽管路装有第一控制阀，用来调节抽汽量；在循环水支路安装有第二控制阀，用来调节引射的循环水流量；当系统在冬季运行时，循环水温度低，可通过调大第一控制阀，调小第二控制阀，以保证引射后的热水在换热器中放热时能满足对外供热负荷的需求；当系统在夏季运行时，循环水温度高会造成汽轮机的背压高，而使循环效率下降，可通过调大第一控制阀和第二控制阀，从而增大冷凝器循环水流量以降低循环背压，同时引射后的热水在换热器中驱动吸收式制冷以满足夏季制冷量需求。
附图说明
图1为一种间接空冷机组循环水余热利用系统结构示意图。
图中：汽轮机1、冷凝器2、冷却塔3、引射器4、换热器5、暖风器6、空预器7、低温省煤器8、第一控制阀9、第二控制阀10。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1所示为一种间接空冷机组循环水余热利用系统结构示意图，系统装置包括：汽轮机1：用于膨胀做功，提供抽汽、冷凝器2：用于将汽轮机排气冷却为凝结水、冷却塔3：用于将循环水热量散给环境、引射器4：用来实现高温抽汽对循环水的混合加热、换热器5：用于将热量传递给热用户或作为热源驱动吸收式制冷、暖风器6：用来加热进入空预器的冷空气、空预器7：利用烟气加热进入锅炉的空气、低温省煤器8：利用烟气加热给水、第一控制阀9：用来调节抽汽量、第二控制阀10：用来调节引射的循环水流量。本发明所述系统采用引射器来实现高温抽汽加热循环水，相较于通过吸收式热泵来进行循环水余热利用的方式，优点在于结构简单，没有运动部件，工作可靠，改造成本低。
如图1所示为一种间接空冷机组循环水余热利用系统结构示意图，各设备连接关系为：包括汽轮机1、冷凝器2、引射器4、换热器5和暖风器6；
所述汽轮机1的排汽口与冷凝器2的热侧入口相连，所述汽轮机1的抽汽口与引射器4汽侧入口相连，所述冷凝器2冷侧出口的循环水支路与引射器4水侧入口相连，所述引射器4的出口与换热器5的热侧入口相连，所述换热器5的热侧出口与暖风器6的热侧入口相连，所述暖风器6的热侧出口与冷凝器2的冷侧入口的循环水支路相连。本发明的目的在于提供一种间接空冷机组循环水余热利用系统及运行方法，所述系统通过高温抽汽引射循环水进行加热后用于对外供热或制冷，并且余热也被暖风器回收利用。所述系统能有效实现循环水热量的回收利用，能大大提高机组的经济性，有较大节能效益，并能有效避免空预器的腐蚀堵塞。
优选的，所述汽轮机1的抽汽口与引射器4汽侧入口之间设置有第一控制阀9。
优选的，所述冷凝器2冷侧出口的循环水支路与引射器4的水侧入口之间设置第二控制阀10。
优选的，还包括冷却塔3，所述冷凝器2的冷侧与冷却塔3相连。
优选的，还包括空预器7，所述暖风器6的冷侧出口与空预器7冷侧进口的相连。
优选的，所述空预器7的热侧出口处设置有低温省煤器8。
优选的，所述空预器7的热风侧出口连接至锅炉的风侧进口；所述空预器7的烟气侧进口连接至锅炉的烟气出口。
优选的，所述换热器5的高温水连接至热用户。
优选的，所述暖风器6的冷侧进口连接至冷风源。
一种间接空冷机组循环水余热利用系统的运行方法，包括，
从汽轮机1中抽一股高温蒸汽进入引射器4中，并与冷凝器2冷侧出口循环冷却水支路的热水在引射器4进行混合并升温，升温后的高温水在换热器5中对外放热，在换热器5中对外放热后的热水在暖风器6中将冷空气加热，吸热后的空气通过空预器7进行加热后进入锅炉，而放热后的冷水与循环冷却水混合后进入冷凝器2。
该间接空冷机组循环水余热利用系统通过高温抽汽引射循环水进行加热后用于对外供热或制冷，并且余热也被暖风器回收利用，所述系统能有效实现循环水热量的回收利用，能大大提高机组的经济性，有较大节能效益，并能有效避免空预器的腐蚀堵塞。本发明所述系统采用暖风器和低温省煤器配合使用，一方面能提高空预器的入口温度，有效避免空预器的腐蚀堵塞；另一方面能改善锅炉燃烧条件，提高锅炉效率同时降低汽轮机热耗，有较大节能效益。
具体的实施方式如下：
如图1所示为一种间接空冷机组循环水余热利用系统结构示意图，主要工作原理：系统从汽轮机1中抽一股高温蒸汽进入引射器4，并与冷凝器2冷侧出口循环冷却水支路的热水在引射器4进行混合并升温，升温后的高温水在换热器5中对外放热，作为冬季对外供热或夏季驱动吸收式制冷的热源；在换热器5中对外放热后的热水在暖风器6中将冷空气加热，吸热后的空气通过空预器7进行加热后进入锅炉，而放热后的冷水与循环冷却水混合后进入冷凝器2，烟气通过空预器7和低温省煤器8进行热量回收；
本发明的系统在抽汽管路安装有第一控制阀9，用来调节抽汽量；在循环水支路安装有第二控制阀10，用来调节引射的循环水流量；当系统在冬季运行时，循环水温度低，可通过调大第一控制阀9，调小第二控制阀10，以保证引射后的热水在换热器5中放热时能满足对外供热负荷的需求；当系统在夏季运行时，循环水温度高会造成汽轮机的背压高，而使循环效率下降，可通过调大第一控制阀9和第二控制阀10，从而增大冷凝器2循环水流量以降低循环背压，同时引射后的热水在换热器5中驱动吸收式制冷以满足夏季制冷量需求；
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种间接空冷机组循环水余热利用系统，其特征在于，包括汽轮机(1)、冷凝器(2)、引射器(4)、换热器(5)和暖风器(6)；
所述汽轮机(1)的排汽口与冷凝器(2)的热侧入口相连，所述汽轮机(1)的抽汽口与引射器(4)汽侧入口相连，所述冷凝器(2)冷侧出口的循环水支路与引射器(4)水侧入口相连，所述引射器(4)的出口与换热器(5)的热侧入口相连，所述换热器(5)的热侧出口与暖风器(6)的热侧入口相连，所述暖风器(6)的热侧出口与冷凝器(2)的冷侧入口的循环水支路相连。
2.根据权利要求1所述的一种间接空冷机组循环水余热利用系统，其特征在于，所述汽轮机(1)的抽汽口与引射器(4)汽侧入口之间设置有第一控制阀(9)。
3.根据权利要求1所述的一种间接空冷机组循环水余热利用系统，其特征在于，所述冷凝器(2)冷侧出口的循环水支路与引射器(4)的水侧入口之间设置第二控制阀(10)。
4.根据权利要求1所述的一种间接空冷机组循环水余热利用系统，其特征在于，还包括冷却塔(3)，所述冷凝器(2)的冷侧与冷却塔(3)相连。
5.根据权利要求1所述的一种间接空冷机组循环水余热利用系统，其特征在于，还包括空预器(7)，所述暖风器(6)的冷侧出口与空预器(7)冷侧进口的相连。
6.根据权利要求5所述的一种间接空冷机组循环水余热利用系统，其特征在于，所述空预器(7)的热侧出口处设置有低温省煤器(8)。
7.根据权利要求6所述的一种间接空冷机组循环水余热利用系统，其特征在于，所述空预器(7)的热风侧出口连接至锅炉的风侧进口；所述空预器(7)的烟气侧进口连接至锅炉的烟气出口。
8.根据权利要求1所述的一种间接空冷机组循环水余热利用系统，其特征在于，所述换热器(5)的高温水连接至热用户。
9.根据权利要求1所述的一种间接空冷机组循环水余热利用系统，其特征在于，所述暖风器(6)的冷侧进口连接至冷风源。
10.一种间接空冷机组循环水余热利用系统的运行方法，基于权利要求1-9任一项所述的间接空冷机组循环水余热利用系统，其特征在于，包括，
从汽轮机(1)中抽一股高温蒸汽进入引射器(4)中，并与冷凝器(2)冷侧出口循环冷却水支路的热水在引射器(4)进行混合并升温，升温后的高温水在换热器(5)中对外放热，在换热器(5)中对外放热后的热水在暖风器(6)中将冷空气加热，吸热后的空气通过空预器(7)进行加热后进入锅炉，而放热后的冷水与循环冷却水混合后进入冷凝器(2)。
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