CN215890120U - 一种汽轮机启动蒸汽回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种汽轮机启动蒸汽回收系统，涉及海水淡化技术领域，解决了相关技术中CCPP的汽轮机启动阶段的蒸汽被浪费的技术问题。本系统包括海水淡化装置、主蒸汽管道、汽轮机、多孔蒸汽减压器、蒸汽旁路管道、减温水泵和第一喷头，海水淡化装置依次设置有进入室、管板和冷凝室，主蒸汽管道通过汽轮机连接至进入室，多孔蒸汽减压器内设于进入室，蒸汽旁路管道设有旁路截止阀，蒸汽旁路管道一端与主蒸汽管道连通、另一端与多孔蒸汽减压器连接，减温水泵与第一喷头通过管道连接。通过蒸汽旁路管道以及减温减压，利用既存的海水淡化装置来充分利用汽轮机启动阶段的蒸汽，大大节约了蒸汽资源，实现了节能减排、循环经济的目标。

Description

一种汽轮机启动蒸汽回收系统

技术领域

本实用新型涉及海水淡化技术领域，尤其涉及一种汽轮机启动蒸汽回收系统。

背景技术

燃气蒸汽联合循环发电系统(下文简称CCPP)作为当今时代最为先进、成熟的发电技术，以其高效、环保的优点在世界范围内被广泛应用，其汽轮机排汽用于海水淡化系统，可生产高纯度除盐水。将燃气蒸汽联合循环发电机组的汽轮机排汽用于低温多效海水淡化装置工艺可行，但海水淡化装置替代了联合循环发电机组的凝汽器，整个系统在启动阶段，为达到汽轮机的冲转参数，不合格蒸汽需要外排至大气环境，造成能源浪费。

实用新型内容

本申请提供一种汽轮机启动蒸汽回收系统，解决了相关技术中CCPP的汽轮机启动阶段的蒸汽被浪费的技术问题。

本申请提供一种汽轮机启动蒸汽回收系统，包括海水淡化装置、主蒸汽管道、汽轮机、多孔蒸汽减压器、蒸汽旁路管道、减温水泵和第一喷头，海水淡化装置依次设置有进入室、管板和冷凝室，主蒸汽管道通过汽轮机连接至进入室，汽轮机与海水淡化装置之间还连接有插板阀，主蒸汽管道与汽轮机之间还设有汽轮机截止阀，多孔蒸汽减压器内设于进入室，蒸汽旁路管道设有旁路截止阀，蒸汽旁路管道一端与主蒸汽管道连通、另一端与多孔蒸汽减压器连接，减温水泵外设于进入室，第一喷头内设于进入室，减温水泵与第一喷头通过管道连接，第一喷头朝向多孔蒸汽减压器设置。

可选地，减温水泵和多孔蒸汽减压器用于将输入的蒸汽减温至75℃以下、减压至0.1Mpa以下。

可选地，系统还设有凝结水热井，凝结水热井外设于海水淡化装置并邻近进入室设置，凝结水热井通过管道连接有凝结水泵。

可选地，凝结水热井设有液位高传感器和液位低传感器。

可选地，系统设有浓盐水泵和除盐水泵，浓盐水泵通过管道与管板的底端区域连接，除盐水泵通过管道与冷凝室连接。

可选地，系统还设有原海水管道，原海水管道连接有第二喷头，第二喷头朝向管板设置；

原海水管道的部分管道内设于海水淡化装置且置于冷凝室。

可选地，海水淡化装置设有多个管板，每个管板均配置有第二喷头，多个管板依次设置，位于一端的管板邻近进入室设置，位于另一端的管板邻近冷凝室设置。

可选地，系统还设有真空泵，真空泵外设于海水淡化装置，且真空泵一端与冷凝室连接，真空泵另一端作为不凝气体排放口。

可选地，真空泵配置有除雾器，除雾器内设于冷凝室，真空泵通过管道与除雾器连通。

可选地，插板阀、汽轮机截止阀和旁路截止阀均采用电动阀。

本申请有益效果如下：本申请提供一种汽轮机启动蒸汽回收系统，包括汽轮机冲转阶段和汽轮机启动阶段，其中汽轮机冲转阶段，蒸汽从主蒸汽管道，输入至汽轮机后，进入海水淡化装置的进入室、管板和冷凝室，进行海水淡化；在汽轮机启动阶段，蒸汽从蒸汽旁路管道进入海水淡化装置的进入室，并且在这之间还通过多孔蒸汽减压器的减压、以及减温水泵和第一喷头对蒸汽的减温，改善过温蒸汽直接通过海水淡化装置造成盐分快速析出、凝结在管道壁而影响设备运行的不利情况，通过对蒸汽减压来适应海水淡化的腔体工作负压工况，保障海水淡化装置的正常运行，本申请通过蒸汽旁路管道以及减温减压，利用既存的海水淡化装置来充分利用汽轮机启动阶段的蒸汽，有利于节约资源和降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例。

图1为本申请提供的汽轮机启动蒸汽回收系统的示意图。

附图标注：100-海水淡化装置，110-进入室，120-管板，121-浓盐水泵，130-冷凝室，131-除盐水泵，200-主蒸汽管道，300-汽轮机，310-插板阀，320-汽轮机截止阀，400-多孔蒸汽减压器，410-减温水泵，420-第一喷头，500-蒸汽旁路管道，510-旁路截止阀，600-凝结水热井，610-凝结水泵，620-液位高传感器，630-液位低传感器，700-原海水管道，710-第二喷头，800-真空泵，810-不凝气体排放口，820-除雾器。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种汽轮机启动蒸汽回收系统，解决了相关技术中CCPP的汽轮机启动阶段的蒸汽被浪费的技术问题。

本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

一种汽轮机启动蒸汽回收系统，包括海水淡化装置、主蒸汽管道、汽轮机、多孔蒸汽减压器、蒸汽旁路管道、减温水泵和第一喷头，海水淡化装置依次设置有进入室、管板和冷凝室，主蒸汽管道通过汽轮机连接至进入室，汽轮机与海水淡化装置之间还连接有插板阀，主蒸汽管道与汽轮机之间还设有汽轮机截止阀，多孔蒸汽减压器内设于进入室，蒸汽旁路管道设有旁路截止阀，蒸汽旁路管道一端与主蒸汽管道连通、另一端与多孔蒸汽减压器连接，减温水泵外设于进入室，第一喷头内设于进入室，减温水泵与第一喷头通过管道连接，第一喷头朝向多孔蒸汽减压器设置。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

请参照图1，本实施例提供一种汽轮机启动蒸汽回收系统，包括海水淡化装置100、主蒸汽管道200、汽轮机300、多孔蒸汽减压器400、蒸汽旁路管道500、减温水泵410和第一喷头420，海水淡化装置100依次设置有进入室110、管板120和冷凝室130，主蒸汽管道200通过汽轮机300连接至进入室110，汽轮机300与海水淡化装置100之间还连接有插板阀310，主蒸汽管道200与汽轮机300之间还设有汽轮机截止阀320，多孔蒸汽减压器400内设于进入室110，蒸汽旁路管道500设有旁路截止阀510，蒸汽旁路管道500一端与主蒸汽管道200连通、另一端与多孔蒸汽减压器400连接，减温水泵410外设于进入室110，第一喷头420内设于进入室110，减温水泵410与第一喷头420通过管道连接，第一喷头420朝向多孔蒸汽减压器400设置。

发明人发现，将燃气蒸汽联合循环发电机组的汽轮机排汽用于低温多效海水淡化装置工艺可行，但海水淡化装置替代了联合循环发电机组的凝汽器，整个系统在汽轮机启动阶段，为达到汽轮机的冲转参数，不合格蒸汽需要外排至大气环境，造成能源浪费。

其中，发明人还考虑到，由于原海水中含有大量的盐分，海水温度超过75℃盐分将快速析出，凝结在海水淡化管道壁上，影响设备运行。海水淡化的腔体工作工况为负压工况，进入海水淡化装置的蒸汽压力不得高于0.035Mpa，上述条件限制联合循环机组启动阶段蒸汽回收。

因此，发明人发明了一种汽轮机启动蒸汽回收系统，包括汽轮机冲转阶段和汽轮机启动阶段，其中汽轮机冲转阶段，蒸汽从主蒸汽管道200，输入至汽轮机300后，进入海水淡化装置100的进入室110、管板120和冷凝室130，进行海水淡化；在汽轮机启动阶段，蒸汽从蒸汽旁路管道500进入海水淡化装置100的进入室110，并且在这之间还通过多孔蒸汽减压器400的减压、以及减温水泵410和第一喷头420对蒸汽的减温，改善过温蒸汽直接通过海水淡化装置100造成盐分快速析出、凝结在管道壁而影响设备运行的不利情况。

其中，主蒸汽管道200与汽轮机300之间的汽轮机截止阀320，和蒸汽旁路管道500的旁路截止阀510相互配合，通过蒸汽旁路管道500，直接将参数不达标的主蒸汽引入海水淡化壮装置。实现在汽轮机启动阶段中主蒸汽管道200的蒸汽从蒸汽旁路管道500进入海水淡化装置100，在汽轮机冲转阶段中主蒸汽管道200的蒸汽经汽轮机300做功后进入海水淡化装置100。

其中，汽轮机300与海水淡化装置100之间的插板阀310，用于控制汽轮机300排汽关断或通过并与外界环境隔绝，避免影响海水淡化装置100真空。

本系统通过对蒸汽减压来适应海水淡化的腔体工作负压工况，保障海水淡化装置100的正常运行，本系统通过蒸汽旁路管道500以及减温减压，利用既存的海水淡化装置100来充分利用汽轮机启动阶段的蒸汽，有利于节约资源和降低成本。

其中，减温水泵410用于向多孔蒸汽减压器400喷洒减温水，减温水可采用低温除盐水，通过吸收热量来降低蒸汽温度。而多孔蒸汽减压器400用于将从蒸汽旁路管道500输入的蒸汽降压至预设程度。

可选地，减温水泵410和多孔蒸汽减压器400用于将输入的蒸汽减温至75℃以下、减压至0.1Mpa以下，以改善盐分大量析出影响设备，以及保障海水淡化装置100的真空腔室的效果。

可选地，插板阀310、汽轮机截止阀320和旁路截止阀510均采用电动阀，具体地，插板阀310可采用密闭式电动插板阀，汽轮机截止阀320和旁路截止阀510均可采用电动截止阀，便于实现自动化。

可以理解的，插板阀310也可以用盲板阀等来代替。

可选地，请参照图1，系统还设有凝结水热井600，凝结水热井600外设于海水淡化装置100且邻近进入室110设置，凝结水热井600通过管道连接有凝结水泵610。其中，凝结水热井600用于存储凝结水并向凝结水泵610送水。

可选地，凝结水热井600设有液位高传感器620和液位低传感器630，通过液位高传感器620向DCS控制系统发送热井高水位报警，通过液位低传感器630向DCS控制系统发送热井低水位报警。

可选地，请参照图1，系统设有浓盐水泵121和除盐水泵131，浓盐水泵121通过管道与管板120的底端区域连接，除盐水泵131通过管道与冷凝室130连接。管板120处海水与蒸汽发生热交换，产生除盐水蒸气和留下的含盐量更高的浓盐水，浓盐水通过浓盐水泵121引出，除盐水蒸气在冷凝室130冷却形成除盐水，经除盐水泵131输出。

可选地，系统还设有原海水管道700，原海水管道700连接有第二喷头710，第二喷头710朝向管板120设置，原海水沿原海水管道700经第二喷头710进入管板120。原海水管道700的部分管道内设于海水淡化装置100且置于冷凝室130，在冷凝室130中高温的除盐水蒸气与原海水管道700的部分管道中的低温原海水发生热交换，冷凝产生除盐水。

其中，冷凝室130先一步提高原海水的问题，有利于充分利用高温蒸汽，此处高温蒸汽的高温是相较于原海水的低温而言。综上，原海水管道700用于冷却到达海水淡化装置100的除盐水蒸汽，同时提高原海水温度，回收利用除盐水蒸汽热量。

可选地，系统还设有真空泵800，真空泵800可采用水环式真空泵800。真空泵800外设于海水淡化装置100，且真空泵800一端与冷凝室130连接，真空泵800另一端作为不凝气体排放口810。通过真空泵800抽出海水淡化装置100内的不凝气体，并从不凝气体排放口810排出，以维持海水淡化装置100的真空。其中，真空泵800一端作为不凝气体排放口810，可如图1所示，该端通过管道延伸，便于不凝气体排放口810的位置设置。

可选地，真空泵800配置有除雾器820，除雾器820内设于冷凝室130，真空泵800通过管道与除雾器820连通，通过除雾器820分离不凝气体携带的细小水滴。

可选地，请参照图1，海水淡化装置100设有多个管板120，每个管板120均配置有第二喷头710，多个管板120依次设置，位于一端的管板120邻近进入室110设置，位于另一端的管板120邻近冷凝室130设置。通过多个管板120来充分利用输入蒸汽的能量，除盐水泵131和浓盐水泵121的管道连接作相应设置。

此处以图1所示的两个管板120的情形，对相关阶段的工作情况做具体描述：

在汽轮机启动阶段，汽轮机截止阀320关闭，旁路截止阀510打开，主蒸汽进入位于海水淡化装置100内部的多孔蒸汽减压器400内，减温水泵410启动向多孔蒸汽减压器400喷洒减温水，使主蒸汽的压力和温度降低至0.1Mpa和75℃以下，被减压减温后的蒸汽进入管板120与经第二喷头710喷淋的原海水进行间接换热(图1中右侧的管板120)，冷凝水进入凝结水热井600，经换热形成的除盐水蒸汽向末端流动再次与原海水换热(图1中左侧的管板120)被冷凝成除盐水，原海水吸热形成除盐水蒸汽向后方流动直至达到原海水管道700被冷凝成除盐水(具体是图1中原海水管道700伸入海水淡化装置100的部分管道，相当于换热器)，所有除盐水都有连通被除盐水泵131输送出，原海水未被蒸发部分形成浓盐水被浓盐水泵121输出。真空泵800运转抽出海水淡化装置100中的不凝气体，经不凝气体排放口810排入大气。凝结水热井600中的液位高传感器620和液位低传感器630向DCS发送信号便于控制热井水位。

汽轮机冲转阶段，汽轮机截止阀320打开，旁路截止阀510关闭，插板阀310打开，汽轮机300排汽进入海水淡化装置100，减温水泵410停止，凝结水泵610、浓盐水泵121、除盐水泵131正常工作，真空泵800正常工作，以汽轮机300排汽热量加热浓盐水产生除盐水蒸汽，依次向后流动，汽轮机300排汽放热冷凝成冷凝水进入凝结水热井600经冷凝水泵输出。

综上所述，本实施例提供的汽轮机启动蒸汽回收系统，与海水淡化装置100耦合，不仅回收利用了蒸汽热量，还可将冷凝水进一步回收利用，大大节约了蒸汽资源，实现了节能减排、循环经济的目标。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种汽轮机启动蒸汽回收系统，其特征在于，包括：

海水淡化装置，所述海水淡化装置依次设置有进入室、管板和冷凝室；

主蒸汽管道和汽轮机，所述主蒸汽管道通过汽轮机连接至所述进入室，所述汽轮机与所述海水淡化装置之间还连接有插板阀，所述主蒸汽管道与所述汽轮机之间还设有汽轮机截止阀；

多孔蒸汽减压器，所述多孔蒸汽减压器内设于所述进入室；

蒸汽旁路管道，蒸汽旁路管道设有旁路截止阀，蒸汽旁路管道一端与所述主蒸汽管道连通、另一端与所述多孔蒸汽减压器连接；

减温水泵和第一喷头，所述减温水泵外设于所述进入室，所述第一喷头内设于所述进入室，所述减温水泵与所述第一喷头通过管道连接，所述第一喷头朝向所述多孔蒸汽减压器设置。

2.如权利要求1所述的汽轮机启动蒸汽回收系统，其特征在于，所述减温水泵和所述多孔蒸汽减压器用于将输入的蒸汽减温至75℃以下、减压至0.1Mpa以下。

3.如权利要求1所述的汽轮机启动蒸汽回收系统，其特征在于，所述系统还设有凝结水热井，所述凝结水热井外设于所述海水淡化装置并邻近所述进入室设置，所述凝结水热井通过管道连接有凝结水泵。

4.如权利要求3所述的汽轮机启动蒸汽回收系统，其特征在于，所述凝结水热井设有液位高传感器和液位低传感器。

5.如权利要求1所述的汽轮机启动蒸汽回收系统，其特征在于，所述系统设有浓盐水泵和除盐水泵，所述浓盐水泵通过管道与所述管板的底端区域连接，所述除盐水泵通过管道与所述冷凝室连接。

6.如权利要求1所述的汽轮机启动蒸汽回收系统，其特征在于，所述系统还设有原海水管道，所述原海水管道连接有第二喷头，所述第二喷头朝向所述管板设置；

所述原海水管道的部分管道内设于所述海水淡化装置且置于所述冷凝室。

7.如权利要求1或6所述的汽轮机启动蒸汽回收系统，其特征在于，所述海水淡化装置设有多个所述管板，每个所述管板均配置有所述第二喷头，多个所述管板依次设置，位于一端的所述管板邻近所述进入室设置，位于另一端的所述管板邻近所述冷凝室设置。

8.如权利要求1所述的汽轮机启动蒸汽回收系统，其特征在于，所述系统还设有真空泵，所述真空泵外设于所述海水淡化装置，且所述真空泵一端与所述冷凝室连接，所述真空泵另一端作为不凝气体排放口。

9.如权利要求8所述的汽轮机启动蒸汽回收系统，其特征在于，所述真空泵配置有除雾器，所述除雾器内设于所述冷凝室，所述真空泵通过管道与所述除雾器连通。

10.如权利要求1所述的汽轮机启动蒸汽回收系统，其特征在于，所述插板阀、所述汽轮机截止阀和所述旁路截止阀均采用电动阀。

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