CN216894562U - 一种余热饱和蒸汽发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种余热饱和蒸汽发电系统，包括：余热锅炉，与余热锅炉进行热交换的凝结水换热器，输入端与凝结水换热器的输出端连通的除氧器，输入端与除氧器的输出端连通的给水泵，输入端与给水泵的输出端连通的汽包，输入端与汽包的输出端连通的蓄热器，输入端与蓄热器的输出端连通的汽水分离模块，输入端与汽水分离模块的干蒸汽输出端连接的汽轮机，气侧的输入端与汽轮机的输出端连接的凝汽器，输入端与凝汽器的气侧的输出端连接的凝结水泵，以及，输出端与凝汽器的水侧的输入端连通的冷却塔，凝结水泵的输出端与凝结水换热器的输入端连通，汽水分离模块的湿蒸汽输出端与凝汽器气侧的输入端连通，凝汽器的水侧的输出端与冷却塔的输入端连通。

Description

一种余热饱和蒸汽发电系统

技术领域

本实用新型涉及电炉炼钢余热回收技术领域，特别涉及一种余热饱和蒸汽发电系统。

背景技术

现有余热发电技术一般采用过热蒸汽驱动汽轮机转子高速运转。如果汽轮机主蒸汽过热度达不到要求，汽轮机末级蒸汽湿度会超标，从而引起末级叶片水蚀。因此，通常会在蒸汽进入汽轮机之前，通过汽水分离器将蒸汽中的水分分离出来，避免汽轮机蒸汽湿度超标，导致汽轮机叶片水蚀。然而，在汽水分离器分离出的湿蒸汽大多直接排出，导致水资源浪费。

因此，需要对现有的余热饱和蒸汽发电系统进行改进，以避免水资源浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种余热饱和蒸汽发电系统，以解决汽水分离器分离出的湿蒸汽大多直接排出导致水资源浪费的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种余热饱和蒸汽发电系统，包括：余热锅炉，与所述余热锅炉进行热交换的凝结水换热器，输入端与所述凝结水换热器的输出端连通的除氧器，输入端与所述除氧器的输出端连通的给水泵，输入端与所述给水泵的输出端连通的汽包，输入端与所述汽包的输出端连通的蓄热器，输入端与所述蓄热器的输出端连通的汽水分离模块，输入端与所述汽水分离模块的干蒸汽输出端连接的汽轮机，气侧的输入端与所述汽轮机的输出端连接的凝汽器，输入端与所述凝汽器的气侧的输出端连接的凝结水泵，以及，输出端与所述凝汽器的水侧的输入端连通的冷却塔，其中，所述凝结水泵的输出端与所述凝结水换热器的输入端连通，所述汽水分离模块的湿蒸汽输出端与所述凝汽器气侧的输入端连通，所述凝汽器的水侧的输出端与所述冷却塔的输入端连通。

可选的，还包括疏水膨胀箱，所述汽水分离模块的湿蒸汽输出端通过所述疏水膨胀箱与所述凝汽器气侧的输入端连通。

可选的，所述汽水分离模块包括主汽水分离器和副汽水分离器，所述主汽水分离器的输入端与所述蓄热器的输出端连通，所述主汽水分离器的干蒸汽输出端与所述汽轮机的输入端连通，所述主汽水分离器的湿蒸汽输出端与所述凝汽器气侧的输入端连通，所述副汽水分离器的输入端与所述蓄热器的输出端连通，所述副汽水分离器的干蒸汽输出端与所述汽轮机的输入端连通，所述副汽水分离器的湿蒸汽输出端与所述凝汽器气侧的输入端连通。

可选的，所述主汽水分离器的输入端和所述副汽水分离器的输入端还与厂区低压饱和蒸汽源连通。

可选的，所述蓄热器的输出端与所述除氧器的输入端连通。

可选的，还包括设置在所述除氧器和所述蓄热器之间的第一阀门。

可选的，连通所述汽包和所述给水泵的管道部分设置在所述余热锅炉内。

可选的，所述凝结水换热器设置在所述余热锅炉的炉膛内。

本实用新型提供的一种余热饱和蒸汽发电系统，具有以下有益效果：

由于在汽轮机的输入端与所述蓄热器之间增加汽水分离模块，因此可通过汽水分离模块使进入汽轮机的蒸汽湿度较低，从而降低蒸汽的湿度，避免汽轮机被水蚀，可提高汽轮机的可靠性和效率。由于将所述汽水分离模块的湿蒸汽输出端与所述凝汽器气侧的输入端连通，因此可使汽水分离模块处产生的湿蒸汽在凝汽器中冷凝成冷凝水，之后，凝结的冷凝水从凝汽器的气侧的输出端输出，之后从凝结水泵的输入端进入，然后从凝结水泵的输出端输出，并从凝结水换热器的输入端进入所述凝结水换热器，并且使得进入凝结水换热器中的冷凝水与余热锅炉中的烟气进行热交换，并且将经热交换后的冷凝水经过除氧器后进入汽包，在汽包内转换成蒸汽，然后使蒸汽进入蓄热器，再通过汽水分离模块分离蒸汽中的水分，然后汽水分离模块分离后的湿蒸汽则进入凝汽器的气侧并在凝汽器中冷凝成冷凝水，并且从汽水分离模块输出的干蒸汽进入汽轮机中，在汽轮机做功后进入凝汽器的气侧，并在凝汽器中冷凝成冷凝水，因此可实现汽和水反复循环利用，驱动汽轮机和发电机连续发电，从而避免汽水分离模块分离出的湿蒸汽大多直接排出导致水资源浪费的问题。

附图说明

图1是本实用新型中烟气系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中余热饱和蒸汽发电系统的示意图。

附图标记说明：

110-沉降室；120-余热锅炉；130-布袋除尘器；140-引风机；150-烟囱；160- 急冷塔；

171-锅炉入口阀；172-急冷塔入口阀；173-锅炉出口阀；174-急冷塔出口阀； 175-引风机入口阀；176-锅炉卸灰阀；

210-凝结水换热器；220-除氧器；230-给水泵；240-汽包；250-蓄热器；260- 汽水分离模块；261-主汽水分离器；262-副汽水分离器；

270-汽轮机；280-凝汽器；290-凝结水泵；300-冷却塔；310-疏水膨胀箱； 320-第一阀门；330-发电机。

具体实施方式

参考图1，图1是本实用新型中烟气系统的结构示意图，所述烟气系统包括沉降室110，输入端与沉降室110的输出端连通的余热锅炉120，输入端与余热锅炉120的输出端连通的布袋除尘器130，输入端与布袋除尘器130的输出端连通的引风机140，输入端与引风机140的输出端连通的烟囱150，输入端与沉降室110的输出端连通的急冷塔160，其中，所述急冷塔160的输出端与所述布袋除尘器130的输入端连通。

所述烟气系统还包括设置在沉降室110和余热锅炉120之间的锅炉入口阀 171，设置在沉降室110和急冷塔160之间的急冷塔入口阀172，设置在余热锅炉120和布袋除尘器130之间的锅炉出口阀173，设置在急冷塔160和布袋除尘器130之间的急冷塔出口阀174，设置在引风机140和烟囱150之间的引风机入口阀175，设置在所述余热锅炉120出口上的锅炉卸灰阀176。

在烟气系统工作的过程中，电炉炼钢产生的烟气先经过沉降室110除去5％的灰量，再流过锅炉入口阀171，进入余热锅炉120。烟气在余热锅炉120内与水对流换热后，流过锅炉出口阀173后进入布袋除尘器130除尘，最后经过引风机入口阀175和引风机140抽入烟囱150。当余热锅炉120出现故障时，锅炉入口阀171关闭，急冷塔入口阀172打开，烟气流经急冷塔160、急冷塔出口阀 174后，经过烟道及布袋除尘器130，通过引风机140抽入烟囱150。

在烟气系统工作的过程中，在余热锅炉处会产生大量热量，为了充分利用余热锅炉处的热量，申请人设计了余热饱和蒸汽发电系统。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的余热饱和蒸汽发电系统作进一步详细说明。根据下面说明，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

参考图2，图2是本实用新型实施例中余热饱和蒸汽发电系统的示意图，本实施例提供一种余热饱和蒸汽发电系统，包括：余热锅炉120，与所述余热锅炉120进行热交换的凝结水换热器210，输入端与所述凝结水换热器210的输出端连通的除氧器220，输入端与所述除氧器220的输出端连通的给水泵230，输入端与所述给水泵230的输出端连通的汽包240，输入端与所述汽包240的输出端连通的蓄热器250，输入端与所述蓄热器250的输出端连通的汽水分离模块260，输入端与所述汽水分离模块260的干蒸汽输出端连接的汽轮机270，气侧的输入端与所述汽轮机270的输出端连接的凝汽器280，输入端与所述凝汽器280的气侧的输出端连接的凝结水泵290，以及，输出端与所述凝汽器280的水侧的输入端连通的冷却塔300；其中，所述凝结水泵290的输出端与所述凝结水换热器 210的输入端连通，所述汽水分离模块260的湿蒸汽输出端与所述凝汽器280气侧的输入端连通，所述凝汽器280的水侧的输出端与所述冷却塔300的输入端连通。

由于在汽轮机270的输入端与所述蓄热器250之间增加汽水分离模块260，因此可通过汽水分离模块260使进入汽轮机270的蒸汽湿度较低，从而降低蒸汽的湿度，避免汽轮机270被水蚀，可提高汽轮机270的可靠性和效率。由于将所述汽水分离模块260的湿蒸汽输出端与所述凝汽器280气侧的输入端连通，因此可使汽水分离模块260处产生的湿蒸汽在凝汽器280中冷凝成冷凝水，之后，凝结的冷凝水从凝汽器280的气侧的输出端输出，之后从凝结水泵290的输入端进入，然后从凝结水泵290的输出端输出，并从凝结水换热器210的输入端进入所述凝结水换热器210，并且使得进入凝结水换热器210中的冷凝水与余热锅炉120中的烟气进行热交换，并且将经热交换后的冷凝水经过除氧器220 后进入汽包240，在汽包240内转换成蒸汽，然后使蒸汽进入蓄热器250，再通过汽水分离模块260分离蒸汽中的水分，然后汽水分离模块260分离后的湿蒸汽则进入凝汽器280的气侧并在凝汽器280中冷凝成冷凝水，并且从汽水分离模块260输出的干蒸汽进入汽轮机270中，在汽轮机270做功后进入凝汽器280 的气侧，并在凝汽器280中冷凝成冷凝水，因此可实现汽和水反复循环利用，驱动汽轮机270和发电机330连续发电，从而避免汽水分离模块260分离出的湿蒸汽大多直接排出导致水资源浪费的问题。

本实施例中，所述余热饱和蒸汽发电系统还包括发电机330，所述汽轮机 270用于驱动所述发电机330发电。

参考图2，本实施例中，所述余热饱和蒸汽发电系统还包括疏水膨胀箱310，所述汽水分离模块260的湿蒸汽输出端通过所述疏水膨胀箱310与所述凝汽器 280气侧的输入端连通。

所述汽水分离模块260包括主汽水分离器261和副汽水分离器262，所述主汽水分离器261的输入端与所述蓄热器250的输出端连通，所述主汽水分离器 261的干蒸汽输出端与所述汽轮机270的输入端连通，所述主汽水分离器261的湿蒸汽输出端与所述凝汽器280气侧的输入端连通，所述副汽水分离器262的输入端与所述蓄热器250的输出端连通，所述副汽水分离器262的干蒸汽输出端与所述汽轮机270的输入端连通，所述副汽水分离器262的湿蒸汽输出端与所述凝汽器280气侧的输入端连通。

所述主汽水分离器261的输入端和所述副汽水分离器262的输入端还与所述厂区低压饱和蒸汽源连通，如此可提高汽轮机270的发电效率。

参考图2，所述蓄热器250的输出端与所述除氧器220的输入端连通，如此可达到节能的效果。

所述余热饱和蒸汽发电系统还包括设置在所述除氧器220和所述蓄热器250 之间的第一阀门320。

参考图2，连通所述汽包240和所述给水泵230的管道部分设置在所述余热锅炉120内。

本实施例中，所述凝结水换热器210设置在所述余热锅炉120的炉膛内，通过电炉炼钢产生的烟气直接对凝结水进行加热，达到节能效果。

本实施例中，所述余热饱和蒸汽发电系统的工作过程如下：

首先，汽包240产生的蒸汽向蓄热器250充热；然后，蓄热器250充热完成后，开始放热；其次，释放的蒸汽经过汽水分离模块260除去水分，干蒸汽进入汽轮机270膨胀做功，后进入凝汽器280气侧，湿蒸汽进入疏水膨胀箱310，后湿蒸汽进入凝汽器280气侧；同时，冷却塔300内的循环水从凝汽器280水侧的输入端进入凝汽器280，然后从凝汽器280水侧的输出端回流至冷却塔300 中；从凝汽器280气侧产生的冷凝水从凝汽器280的气侧的输出端输出，经凝结水泵290泵送至凝结水换热器210中，在余热锅炉120处换热后进入除氧器 220，经除氧器220处理后从除氧器220的输出端输出，经给水泵230泵送给汽包240。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (8)

1.一种余热饱和蒸汽发电系统，其特征在于，包括：余热锅炉，与所述余热锅炉进行热交换的凝结水换热器，输入端与所述凝结水换热器的输出端连通的除氧器，输入端与所述除氧器的输出端连通的给水泵，输入端与所述给水泵的输出端连通的汽包，输入端与所述汽包的输出端连通的蓄热器，输入端与所述蓄热器的输出端连通的汽水分离模块，输入端与所述汽水分离模块的干蒸汽输出端连接的汽轮机，气侧的输入端与所述汽轮机的输出端连接的凝汽器，输入端与所述凝汽器的气侧的输出端连接的凝结水泵，以及，输出端与所述凝汽器的水侧的输入端连通的冷却塔，其中，所述凝结水泵的输出端与所述凝结水换热器的输入端连通，所述汽水分离模块的湿蒸汽输出端与所述凝汽器气侧的输入端连通，所述凝汽器的水侧的输出端与所述冷却塔的输入端连通。

2.如权利要求1所述的余热饱和蒸汽发电系统，其特征在于，还包括疏水膨胀箱，所述汽水分离模块的湿蒸汽输出端通过所述疏水膨胀箱与所述凝汽器气侧的输入端连通。

3.如权利要求1所述的余热饱和蒸汽发电系统，其特征在于，所述汽水分离模块包括主汽水分离器和副汽水分离器，所述主汽水分离器的输入端与所述蓄热器的输出端连通，所述主汽水分离器的干蒸汽输出端与所述汽轮机的输入端连通，所述主汽水分离器的湿蒸汽输出端与所述凝汽器气侧的输入端连通，所述副汽水分离器的输入端与所述蓄热器的输出端连通，所述副汽水分离器的干蒸汽输出端与所述汽轮机的输入端连通，所述副汽水分离器的湿蒸汽输出端与所述凝汽器气侧的输入端连通。

4.如权利要求3所述的余热饱和蒸汽发电系统，其特征在于，所述主汽水分离器的输入端和所述副汽水分离器的输入端还与厂区低压饱和蒸汽源连通。

5.如权利要求1所述的余热饱和蒸汽发电系统，其特征在于，所述蓄热器的输出端与所述除氧器的输入端连通。

6.如权利要求5所述的余热饱和蒸汽发电系统，其特征在于，还包括设置在所述除氧器和所述蓄热器之间的第一阀门。

7.如权利要求1所述的余热饱和蒸汽发电系统，其特征在于，连通所述汽包和所述给水泵的管道部分设置在所述余热锅炉内。

8.如权利要求1所述的余热饱和蒸汽发电系统，其特征在于，所述凝结水换热器设置在所述余热锅炉的炉膛内。

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