CN213574266U - 一种酯化蒸汽发电装置 - Google Patents
一种酯化蒸汽发电装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN213574266U CN213574266U CN202022432933.1U CN202022432933U CN213574266U CN 213574266 U CN213574266 U CN 213574266U CN 202022432933 U CN202022432933 U CN 202022432933U CN 213574266 U CN213574266 U CN 213574266U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steam
- condenser
- condensate
- pump
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种酯化蒸汽发电装置，包括第一汽水分离器、速关调节系统、汽轮机和发电机，酯化蒸汽从第一汽水分离器通过速关调节系统进入汽轮机，驱动发电机发电，还包括冷凝真空系统，所述的冷凝真空系统包括第一冷凝器、凝结水泵、第二冷凝器和真空泵；所述汽轮机的排汽与第一冷凝器连接，第一冷凝器的凝结水通过凝结水泵抽走；所述的第二冷凝器与第一冷凝器连接，第一冷凝器分离出的气体经第二冷凝器进一步冷却，并通过真空泵将第二冷凝器的气体抽取到第二汽水分离器，用于提高冷凝真空系统的真空度。利用本实用新型，能够实现大量酯化蒸汽余热发电，综合利用效率高，经济效益好。
Description
技术领域
本实用新型属于余热发电领域，尤其是涉及一种酯化蒸汽余热发电装置。
背景技术
聚酯合成工艺中，在酯化阶段会产生大量100℃左右的酯化蒸汽，这部分蒸汽携带着大量的低品位热量。这种100℃左右的酯化蒸汽含有大量的凝结水，对于采用传统轴流式汽轮机容易产生水击，进而损坏汽轮机。
现有技术利用低品位余热蒸汽发电，主要采用螺杆膨胀机发电和有机朗肯循环发电ORC(Organic Rankine Cycle)装置。
蒸汽螺杆膨胀机发电是靠蒸汽在螺杆膨胀机膨胀将内能转化为机械能驱动发电机发电，螺杆膨胀机按螺杆压缩机的逆原理工作，其基本构造和螺杆压缩机类似，工作过程相反。如公开号为CN108087037A的中国专利文献公开了一种闭式双螺杆膨胀机发电装置。
蒸汽螺杆膨胀机对热源品质要求不高，结构简单，可将各种低品位热源的热电转换。但限于螺杆膨胀机的结构特点，单机功率不高，一般在100KW～500KW左右。
有机工质朗肯循环，即在传统朗肯循环中采用有机工质代替水蒸汽推动膨胀机做功。低压液态有机工质经过工质泵增压后进入蒸发器吸收热量转变为高温高压气体，高温高压有机工质气体推动膨胀机做功，产生能量输出，膨胀机出口的低压蒸气进入冷凝器，向低温热源放热并冷凝为液态，如此往复循环。如公开号为CN106523056A的中国专利文献公开了一种有机工质朗肯循环系统。
有机工质沸点低，可以利用更低温度的余热蒸汽，但由于有机工质一般都会有毒性，挥发性，对系统的密封性要求非常高，单位千瓦造价比较高，而且系统总的循环效率不高，目前还没有普及应用。
实用新型内容
为了克服现有技术的低温余热蒸汽发电中存在的不足，本实用新型提供了一种酯化蒸汽发电装置，使得蒸汽发电机在热源温度不高的情况下同样能够发电，能够更高效的利用聚酯酯化蒸汽余热。
一种酯化蒸汽发电装置，包括第一汽水分离器、速关调节系统、汽轮机和发电机，酯化蒸汽从第一汽水分离器通过速关调节系统进入汽轮机，驱动发电机发电，还包括冷凝真空系统，所述的冷凝真空系统包括第一冷凝器、凝结水泵、第二冷凝器和真空泵；所述汽轮机的排汽与第一冷凝器连接，第一冷凝器的凝结水通过凝结水泵抽走；
所述的第二冷凝器与第一冷凝器连接，第一冷凝器分离出的气体经第二冷凝器进一步冷却，并通过真空泵将第二冷凝器的气体抽取到第二汽水分离器，用于提高冷凝真空系统的真空度。
进一步地，所述的速关调节系统由速关阀和调节阀组成，速关阀与第一汽水分离器连接，调节阀与速关阀连接，汽轮机与调节阀连接。
进一步地，所述的速关调节系统由2个速关阀和4个调节阀组成；发电机组运行时，2个速关阀全开，4个调节阀根据负荷情况顺序开启，当4个调节阀都全开时，机组满负荷工作。
进一步的，所述的汽轮机为常规的轴流式汽轮机，汽轮机的叶轮级数根据酯化蒸汽流量负荷情况增加。
进一步地，所述的凝结水泵包括第一凝结水泵和第二凝结水泵，两个凝结水泵一用一备，第一凝结水泵与第二凝结水泵并联输出凝结水，分两路，一路与第一凝结水调节阀连接，另一路与第二凝结水调节阀连接；
第一凝结水调节阀与酯化水回收池连接，第二凝结水调节阀与第一冷凝器连接，第一凝结水调节阀与第二凝结水调节阀互为联动关系，其中一个开大，另一个则相应关小，以确保第一冷凝器凝结水位控制在正常范围内。
进一步地，所述第二冷凝器的换热系统为闭式冷冻循环，包括第一冷冻换热器和第一冷冻水泵、第二冷冻换热器和第二冷冻水泵，为一用一备。
进一步地，所述的真空泵为液环真空泵，分别用于抽取第二冷凝器出来的气体和第二汽水分离器出来的液体。
进一步地，所述的真空泵和第二汽水分离器之间设有真空调节阀，通过控制真空调节阀的开度来调节冷凝真空系统的真空度。
本实用新型还包括润滑油系统、电气系统、冷却系统、轴系监测系统和汽封系统，通过一套PLC系统实现对所有系统的监视、控制和保护功能。所述的汽封系统与第一冷凝器连接。
本实用新型提供的酯化蒸汽发电装置，能够采用常规轴流式蒸汽轮机实现100kPa(a)左右和100℃左右的酯化蒸汽发电，能够实现大量酯化蒸汽余热发电，综合利用效率高，经济效益好。
附图说明
图1为本实用新型一种酯化蒸汽发电装置的系统图；
图2为本实用新型酯化蒸汽发电装置的控制系统图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本实用新型的理解，而对其不起任何限定作用。
如图1所示，一种酯化蒸汽发电装置，包括第一汽水分离器1，第一速关阀2-1，第二速关阀2-2，第一调节阀3-1，第二调节阀3-2，第三调节阀3-3，第四调节阀3-4，汽轮机4，发电机5，第一冷凝器6，第一凝结水泵7-1，第二凝结水泵7-2，第一凝结水调节阀8-1，第二凝结水调节阀8-2，第二冷凝器9，第一冷冻换热器10-1，第二冷冻换热器10-2，第一冷冻水泵11-1，第二冷冻水泵11-2，第一真空泵12-1，第二真空泵12-2，真空调节阀13，第二汽水分离器14，真空换热器15，汽封均压箱16，汽封压力调节阀17，冷却塔18。
首先酯化工艺塔来的酯化蒸汽进入第一汽水分离器1，分离后的蒸汽进入速关阀组和调节阀组，本实施例设计了两个速关阀和四个调节阀，其中第一速关阀2-1与第一调节阀3-1、第二调节阀3-2连接，第二速关阀2-2与第三调节阀3-3、第四调节阀3-4连接。机组运行时，第一速关阀2-1和第二速关阀2-2全开，四个调节阀根据负荷情况顺序开启。
蒸汽经调节阀进入汽轮机4做功，驱动发电机5发电，本实施例汽轮机4为常规的轴流式汽轮机，叶轮级数设计为五级。
汽轮机4做功后排汽进入第一冷凝器6，其凝结水由凝结水泵抽走，本实施例设计第一凝结水泵7-1和第二凝结水泵7-2，一用一备。凝结水泵出口与凝结水调节阀连接，第一凝结水调节阀8-1与酯化水回收池连接，第二凝结水调节阀8-2与第一冷凝器6连接，第一凝结水调节阀8-1与第二凝结水调节阀8-2互为联动关系，即其中一个开大，另一个则相应关小，以确保第一冷凝器6凝结水位控制在正常范围内。
第一冷凝器6分离出的气体经第二冷凝器9进一步冷却，第二冷凝器9的换热系统为闭式冷冻循环，包括第一冷冻换热器10-1和第一冷冻水泵11-1，第二冷冻换热器10-2和第二冷冻水泵11-2，为一用一备。
第一真空泵12-1与第二真空泵12-2(一用一备)抽取第二冷凝器9来的气体到第二汽水分离器14，以提高系统真空度，通过控制真空调节阀13的开度，可以调节系统真空度。
本实施例的真空泵为液环真空泵，另从第二汽水分离器14经真空换热器15抽取一部分液体。
附图1显示了汽轮机的汽封系统，汽封汽进入均压箱16，经汽封压力调节阀17与第一冷凝器6连接，通过调节汽封压力调节阀17的开度大小，以调节汽封压力在正常范围内。
附图1还显示了冷却系统，各系统换热后出口的热水进入冷却塔18，经冷却塔18冷却后的冷水又回到换热系统循环，冷却循环系统包括第一冷凝器6、冷冻换热器10、真空换热器15、发电机冷却水系统和润滑油站冷却水系统等。
图2显示了本实用新型发电装置的控制系统图，机组控制系统TCS(TurbineControl System)21采用一套PLC(Programmable Logic Controller)完成润滑油系统22、电气系统23、冷却系统24、轴系监测系统25、汽封系统26、速关调节系统27和冷凝真空系统28的监视、控制和保护功能。
对润滑油系统22的监控包括：润滑油泵的启停、联锁控制，润滑油温、油压的监测、报警，润滑油压低停机保护等。
对电气系统23的监控包括：输出励磁、同期、分(合)闸指令给电气系统，发电机功率信号监测与控制。
对冷却系统24的监控包括：冷却水温监测，冷却塔循环水泵控制。
对轴系监测系统25的监控包括：汽轮机转速信号监测与控制，振动、轴位移和轴瓦温度的监测、报警及停机保护。
对汽封系统26的监控包括：对汽封压力调节阀17开度控制使汽封压力在正常范围内。
对速关调节系统27的监控包括：对速关阀的开启和停机关闭控制，对调节阀的开度控制，以实现机组转速和负荷准确控制。
对冷凝真空系统28的监控包括：对凝结水泵和凝结水调节阀控制使凝结水位控制在正常范围内。对冷冻水泵循环控制，进一步冷却抽真空气体。对真空泵12和真空调节阀13控制，以调节系统的真空度。
本实用新型除了用于酯化蒸汽发电外，也可用于其他工艺系统产生类似低温低压的余热蒸汽发电。
以上所述的实施例对本实用新型的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本实用新型的具体实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种酯化蒸汽发电装置，包括第一汽水分离器、速关调节系统、汽轮机和发电机，酯化蒸汽从第一汽水分离器通过速关调节系统进入汽轮机，驱动发电机发电，其特征在于：
还包括冷凝真空系统，所述的冷凝真空系统包括第一冷凝器、凝结水泵、第二冷凝器和真空泵；所述汽轮机的排汽与第一冷凝器连接，第一冷凝器的凝结水通过凝结水泵抽走；
所述的第二冷凝器与第一冷凝器连接，第一冷凝器分离出的气体经第二冷凝器进一步冷却，并通过真空泵将第二冷凝器的气体抽取到第二汽水分离器，用于提高冷凝真空系统的真空度。
2.根据权利要求1所述的酯化蒸汽发电装置，其特征在于，所述的速关调节系统由速关阀和调节阀组成，速关阀与第一汽水分离器连接，调节阀与速关阀连接，汽轮机与调节阀连接。
3.根据权利要求2所述的酯化蒸汽发电装置，其特征在于，所述的速关调节系统由2个速关阀和4个调节阀组成；发电机组运行时，2个速关阀全开，4个调节阀根据负荷情况顺序开启，当4个调节阀都全开时，机组满负荷工作。
4.根据权利要求1所述的酯化蒸汽发电装置，其特征在于，所述的汽轮机为常规的轴流式汽轮机，汽轮机的叶轮级数根据酯化蒸汽流量负荷情况增加。
5.根据权利要求1所述的酯化蒸汽发电装置，其特征在于，所述的凝结水泵包括第一凝结水泵和第二凝结水泵，两个凝结水泵一用一备，第一凝结水泵与第二凝结水泵并联输出凝结水，分两路，一路与第一凝结水调节阀连接，另一路与第二凝结水调节阀连接；
第一凝结水调节阀与酯化水回收池连接，第二凝结水调节阀与第一冷凝器连接，第一凝结水调节阀与第二凝结水调节阀互为联动关系，其中一个开大，另一个则相应关小，以确保第一冷凝器凝结水位控制在正常范围内。
6.根据权利要求1所述的酯化蒸汽发电装置，其特征在于，所述第二冷凝器的换热系统为闭式冷冻循环，包括第一冷冻换热器和第一冷冻水泵、第二冷冻换热器和第二冷冻水泵，为一用一备。
7.根据权利要求1所述的酯化蒸汽发电装置，其特征在于，所述的真空泵为液环真空泵，分别用于抽取第二冷凝器出来的气体和第二汽水分离器出来的液体。
8.根据权利要求1所述的酯化蒸汽发电装置，其特征在于，所述的真空泵和第二汽水分离器之间设有真空调节阀，通过控制真空调节阀的开度来调节冷凝真空系统的真空度。
9.根据权利要求1所述的酯化蒸汽发电装置，其特征在于，还包括润滑油系统、电气系统、冷却系统、轴系监测系统和汽封系统，通过一套PLC系统实现对所有系统的监视、控制和保护功能。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022432933.1U CN213574266U (zh) | 2020-10-28 | 2020-10-28 | 一种酯化蒸汽发电装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022432933.1U CN213574266U (zh) | 2020-10-28 | 2020-10-28 | 一种酯化蒸汽发电装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN213574266U true CN213574266U (zh) | 2021-06-29 |
Family
ID=76530234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202022432933.1U Active CN213574266U (zh) | 2020-10-28 | 2020-10-28 | 一种酯化蒸汽发电装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN213574266U (zh) |
-
2020
- 2020-10-28 CN CN202022432933.1U patent/CN213574266U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109854316B (zh) | 一种基于能源梯级利用的联合循环供热与电力调峰耦合系统及其运行方法 | |
| CN110242375A (zh) | 一种基于气浮轴承的双级有机朗肯循环系统及其工作方法 | |
| CN111305920B (zh) | 一种汽驱空气储能调峰系统及方法 | |
| CN111305918A (zh) | 一种无冷源损失的汽驱空气储能调峰系统及方法 | |
| CN111927588A (zh) | 一种实现多能互补型分布式能源系统余热梯级利用的有机朗肯循环发电系统及方法 | |
| US7827792B2 (en) | Refrigerant cooled main steam condenser binary cycle | |
| US20190390659A1 (en) | Multiple impeller type power generation turbine | |
| CN210460775U (zh) | 一种基于气浮轴承的双级有机朗肯循环系统 | |
| CN212837979U (zh) | 一种实现余热梯级利用的有机朗肯循环发电系统 | |
| CN111594280B (zh) | 一种双透平气悬浮orc发电系统及控制方法 | |
| CN213574266U (zh) | 一种酯化蒸汽发电装置 | |
| CN109763869B (zh) | 一种用于联合循环能量梯级利用的蓄热耦合抽汽集成系统及其运行方法 | |
| RU2589985C2 (ru) | Способ работы рекуперационной установки | |
| CN210088955U (zh) | 一种用于抽汽集成与蓄热调峰耦合的联合循环装置 | |
| CN212563346U (zh) | 一种聚酯酯化蒸汽余热发电系统 | |
| CN114198158B (zh) | 一种两级透平磁悬浮orc发电系统 | |
| CN212837970U (zh) | 一种两级透平气悬浮orc发电系统 | |
| CN113483320A (zh) | 一种灰水低闪蒸汽再利用系统 | |
| CN112065523A (zh) | 半封闭螺杆式余热发电系统 | |
| CN111594282A (zh) | 一种聚酯酯化蒸汽余热综合利用系统 | |
| CN212535796U (zh) | 半封闭螺杆式余热发电系统 | |
| CN220621981U (zh) | 适用于食品加工行业低温饱和蒸汽余热利用发电系统 | |
| CN216811808U (zh) | 高速发电机和透平共轴的有机朗肯循环低温余热发电系统 | |
| CN220378353U (zh) | 回收液化压缩空气储能系统余热的双循环orc发电系统 | |
| CN216953014U (zh) | 一种火电厂用除氧器加热系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |