CN202417632U - 一种共用辅机系统的能量回收汽轮机发电及驱动压缩机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种共用辅机系统的能量回收汽轮机发电及驱动压缩机组，包括第一汽轮机、发电机、第二汽轮机、压缩机和辅机系统；第一汽轮机通过第一联轴器与发电机连接组成汽轮机发电机组；第二汽轮机通过第二联轴器与压缩机连接组成汽轮机驱动压缩机组；所述汽轮机发电机组和汽轮机驱动压缩机组并联，两者共用辅机系统完成装置蒸汽动力循环。本实用新型将工业流程中产生的“余热”或“废热”通过余热(废热)锅炉换热产生高参数蒸汽；高参数蒸汽通过汽轮机驱动发电机发电和汽轮机驱动压缩机做功，汽轮机发电机组和汽轮机驱动压缩机组共用一套辅机系统，完成装置蒸汽动力循环，减少装置运行维护费用，实现装置的集中控制与集中管理。

Description

一种共用辅机系统的能量回收汽轮机发电及驱动压缩机组

技术领域

本实用新型具体涉及一种共用辅机系统的能量回收汽轮机发电及驱动压缩机组，本实用新型属于能源的综合利用，能够节能环保技术，具有减少污染、净化环境的功效，可广泛应用于冶金、石化、生物化工等领域。

背景技术

目前，我国能源消费总量在不断扩大，环境污染问题日益严重，国家大力加强节能减排工作，发布了加强节能工作的决定，倡导提高能源利用效率，并制定了促进节能减排的一系列政策措施，大、中型工业企业在节能减排上采取了许多的措施和办法。但在很多大、中型工业企业的工艺流程中，仍然存在着大量的余压、余热能源没有很好利用的状况。目前余压、余热的回收利用普遍的模式是余压、余热回收发电或者余压、余热回收产生蒸汽通过汽轮机驱动发电机与压缩机等转动设备，该模式中，汽轮机发电机组和汽轮机驱动压缩机组为各自独立的机组，两机组都配套有凝汽器、余热锅炉、水泵、调节阀门、加热器等辅机系统，各自辅机系统配套设备基本相同，机组维护费高；两机组间没有联系与调节，各自独立运行，使得能源回收利用率不高，不能实现机组集中控制与集中管理。

随着国家建设资源节约型社会重要举措及节能减排工作的落实，大型系统中工业汽轮机与其它原动机组合以求取得更佳的综合效益，研究能量回收汽轮机发电机组和汽轮机驱动压缩机组共用辅机系统的装置对工业企业的余压余热利用、能量回收、节能减排方面具有重要意义。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷或不足，本实用新型的目的在于，提供一种共用辅机系统的能量回收汽轮机发电及驱动压缩机组，本实用新型不同于一般意义的“热、冷、电三联供”或“热、电、煤气三联产”装置，而是将工业流程中产生的“余热”或“废热”通过余热(废热)锅炉换热产生高参数蒸汽；高参数蒸汽通过汽轮机驱动发电机发电和汽轮机驱动压缩机做功，汽轮机发电机组和汽轮机驱动压缩机组共用一套辅机系统，完成装置蒸汽动力循环，减少装置运行维护费用，易实现装置的集中控制与集中管理。同时汽轮机发电机组和汽轮机驱动压缩机组中两汽轮机均采用抽汽凝汽式汽轮机，其抽汽可用于工业生产和生活取暖。汽轮机发电机组发电和汽轮机驱动压缩机组做功、工业生产与生活取暖用抽汽三者之间可以根据需要实现负荷调节，实现能源的梯级高效利用。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种共用辅机系统的能量回收汽轮机发电及驱动压缩机组，其特征在于，包括第一汽轮机、发电机、第二汽轮机、压缩机和辅机系统；其中，第一汽轮机通过第一联轴器与发电机连接组成汽轮机发电机组；第二汽轮机通过第二联轴器与压缩机连接组成汽轮机驱动压缩机组；所述汽轮机发电机组和汽轮机驱动压缩机组并联，且两者共用所述辅机系统完成装置蒸汽动力循环。

本实用新型还包括如下其它技术特征：

所述辅机系统包括凝汽器、凝结水泵、热井液位调节阀、低压加热器、除氧器、锅炉给水泵、高压加热器和余热锅炉；所述第一汽轮机和第二汽轮机的排气口均连接到凝汽器的输入端，凝汽器、凝结水泵、热井液位调节阀、低压加热器、除氧器、锅炉给水泵、高压加热器、余热锅炉通过管道依次连接，所述余热锅炉的输出端通过管道连接第一汽轮机和第二汽轮机的输入端。

所述凝汽器上安装有循环水泵。

所述第一汽轮机、第二汽轮机均采用抽汽凝汽式汽轮机。

本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型将汽轮机发电机组和汽轮机驱动压缩机组，两套各自独立的汽轮机辅机系统设置为一套共用的汽轮机辅机系统装置，共用辅机系统包括共用汽轮机凝汽器、余热锅炉、凝结水泵、调节阀门、加热器、管道系统等辅机系统，完成装置蒸汽动力循环，实现高效、稳定、安全的热、动、电三联产功能，减少装置运行维护人员，减少设备运行故障点，减少装置运行维护费用，易实现集中控制与集中管理。

2、本实用新型实现了工业流程中余热(废热)利用的最大化。采用汽轮机直接驱动压缩机，比单独采用电动机驱动压缩机省掉发电机和电动机的两重能量转换损失；同时将汽轮机驱动压缩机组用不完的热能，通过汽轮机发电机组转化电能；中间抽汽有最合理的满足了工业生产与生活取暖用汽的需要，使工业过程的余热(废热)全部利用，可显著提高热效率。汽轮机发电机组发电和汽轮机驱动压缩机组做功、工业生产与生活取暖用抽汽三者之间可以根据需要实现最优化的负荷调节与切换，实现能源的梯级高效利用。

3、本实用新型供电煤耗大大低于标准，投资少、见效快，具有明显的经济、环保和社会效益。

附图说明

图1是本发明的能量回收汽轮机发电机组和汽轮机驱动压缩机组共用辅机系统的装置。

以下结合实施图例对本实用新型作进一步的解释说明。

具体实施方式

参见图1，本实用新型的共用辅机系统的能量回收汽轮机发电及驱动压缩机组，包括第一汽轮机1、发电机2、第二汽轮机3、压缩机4和辅机系统；其中，第一汽轮机1通过第一联轴器15与发电机2连接组成汽轮机发电机组；第二汽轮机3通过第二联轴器16与压缩机4连接组成汽轮机驱动压缩机组；所述汽轮机发电机组和汽轮机驱动压缩机组并联，且两者共用所述辅机系统完成装置蒸汽动力循环。

所述辅机系统包括凝汽器5、凝结水泵7、热井液位调节阀8、低压加热器9、除氧器10、锅炉给水泵11、高压加热器12和余热锅炉13；所述第一汽轮机1和第二汽轮机3的排气口均连接到凝汽器5的输入端，凝汽器5、凝结水泵7、热井液位调节阀8、低压加热器9、除氧器10、锅炉给水泵11、高压加热器12、余热锅炉13通过管道14依次连接，所述余热锅炉13的输出端通过管道14连接第一汽轮机1和第二汽轮机3的输入端。所述凝汽器5上安装有循环水泵6。

第一汽轮机1、第二汽轮机3均采用抽汽量可达进汽量的45～65％的抽汽凝汽式汽轮机，能实现发电、驱动和抽汽供热的多重功能，能实现三者之间的最优化的负荷调节；压缩机4根据用途采用离心压缩机或轴流压缩机。

本实用新型的工作原理如下：

汽轮机发电机组和汽轮机驱动压缩机组共用一套辅机系统，工业企业将工业生产流程中产生的“余热”或“废热”，通过余热锅炉13换热产生高参数蒸汽，或者利用企业生产中的富裕蒸汽，通过管道系统14向第一汽轮机1与第二汽轮机3同时提供蒸汽，蒸汽在第一汽轮机1与第二汽轮机3中各自膨胀做功，其中部分蒸汽被抽出用于工业生产与生活取暖，蒸汽在第一汽轮机1与第三汽轮机3中各自膨胀做功后，通过各自的排汽口进入凝汽器5，冷却水经循环水泵6在凝汽器5中循环，将乏汽凝结成水，释放的汽化潜热被循环水带走，凝结水泵7将凝结水提高压力后，经热井液位调节阀8送至低压加热器9加热，然后凝结水经除氧器10、锅炉给水泵11、高压加热器12进入锅炉13，完成装置的蒸汽动力循环。

装置中汽轮机发电机组和汽轮机驱动压缩机组共用一套辅机系统，可减少装置运行维护人员，减少设备运行故障点，减少装置运行维护费用，易实现装置集中控制与集中管理。

第一汽轮机1将蒸汽的内能转化为机械能驱动发电机2发电，发电机2所发的电能工业企业自用或上网向电网输出电能；第二汽轮机3将蒸汽的内能转化为机械能驱动压缩机4做功，压缩机4用于为工业流程中提供压缩空气或其他介质压缩气体；第一汽轮机1和第二汽轮机3均为抽汽凝汽式，抽出低参数蒸汽可用于工业生产与生活取暖用汽。汽轮机发电机组发电、汽轮机驱动压缩机组做功、工业生产与生活取暖用抽汽三者之间能实现最优化的负荷调节，从而实现能源的梯级高效利用，使整个余热(废热)的能量全部回收，利用更加彻底，实现了高效、稳定、安全的热、动、电三联产功能。

综上，本实用新型的应用对于大、中型工业企业具有重要的节能环保意义。另外，在新建项目工厂设计中，本实用新型由于良好的热平衡效果，发电、驱动和抽汽三者之间能实现最优化的负荷调节，汽轮机发电机组和汽轮机驱动压缩机组共用辅机系统的装置，易实现装置集中控制与集中管理，投资少、见效快，具有明显的经济、环保和社会效益，系统综合效益良好，将会得到广泛的应用。

Claims (4)

1.一种共用辅机系统的能量回收汽轮机发电及驱动压缩机组，其特征在于，包括第一汽轮机(1)、发电机(2)、第二汽轮机(3)、压缩机(4)和辅机系统；其中，第一汽轮机(1)通过第一联轴器(15)与发电机(2)连接组成汽轮机发电机组；第二汽轮机(3)通过第二联轴器(16)与压缩机(4)连接组成汽轮机驱动压缩机组；所述汽轮机发电机组和汽轮机驱动压缩机组并联，且两者共用所述辅机系统完成装置蒸汽动力循环。

2.如权利要求1所述的共用辅机系统的能量回收汽轮机发电及驱动压缩机组，其特征在于，所述辅机系统包括凝汽器(5)、凝结水泵(7)、热井液位调节阀(8)、低压加热器(9)、除氧器(10)、锅炉给水泵(11)、高压加热器(12)和余热锅炉(13)；所述第一汽轮机(1)和第二汽轮机(3)的排气口均连接到凝汽器(5)的输入端，凝汽器(5)、凝结水泵(7)、热井液位调节阀(8)、低压加热器(9)、除氧器(10)、锅炉给水泵(11)、高压加热器(12)、余热锅炉(13)通过管道(14)依次连接，所述余热锅炉(13)的输出端通过管道(14)连接第一汽轮机(1)和第二汽轮机(3)的输入端。

3.如权利要求1所述的共用辅机系统的能量回收汽轮机发电及驱动压缩机组，其特征在于，所述凝汽器(5)上安装有循环水泵(6)。

4.如权利要求1所述的共用辅机系统的能量回收汽轮机发电及驱动压缩机组，其特征在于，所述第一汽轮机(1)、第二汽轮机(3)均采用抽汽凝汽式汽轮机。