CN220038436U - 汽轮机与锅炉的余热耦合利用系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种汽轮机与锅炉的余热耦合利用系统，包括：空预器上设置有第一进烟口、第一出烟口、第二热空气进口和第一热空气出口，暖风器上设置有第一进水口、第一出水口、空气进口和第二热空气出口，循环冷却件上设置有进汽口、第一循环水出口和第一循环水进口，进汽口通过进汽管道与汽轮机的排汽口连通，第一循环水出口通过第一管道与第一进水口连通，第一出水口通过第二管道与第一循环水进口连通，第二热空气出口通过第三管道与第二热空气进口连通，第一进烟口通过第四管道与锅炉的烟气出口连通，第一出烟口连通省煤器，锅炉的第一热空气出口通过第五管道与第一热空气进口连通。本申请提高了蒸汽与废热烟气的耦合利用率，降低了机组的热耗。
Description
技术领域
本申请涉及余热利用技术，尤其涉及一种汽轮机与锅炉的余热耦合利用系统。
背景技术
在当今全球范围内，能源的供需矛盾日益突出，环境污染已经威胁人类的生存，倡导环境、能源、经济的可持续发展成为当前迫在眉睫的战略问题，世界各国都日益重视可再生能源和余热的开发与利用。
热力发电厂是以朗肯循环为基础进行热功转换获得电能的，根据热量法的分析，发电厂的主要热量损失是由于汽轮机冷源损失和锅炉烟气的排热损失而引起的。对于大型机组而言，排烟热损失是锅炉各项热损失中最大的一项，电站锅炉的排烟温度通常为120～150℃，相应的热损失相当于燃料热量的5％～12％。因此，为了提高热量的利用率以及发电企业的经济效益，需要对汽轮机排出的汽的热量和锅炉的烟气的热量进行耦合利用。
实用新型内容
本申请提供一种汽轮机与锅炉的余热耦合利用系统，用以对汽轮机排出的汽的热量和锅炉的烟气的热量进行耦合利用。
为解决上述技术问题，本申请采用如下技术问题予以实现：
本申请提供一种汽轮机与锅炉的余热耦合利用系统，包括汽轮机、锅炉和余热耦合利用组件；
所述汽轮机上设置有排汽口；
所述锅炉上设置有第一热空气进口和烟气出口；
所述余热耦合利用组件包括空预器、暖风器和循环冷却件；所述空预器上设置有第一进烟口、第一出烟口、第二热空气进口和第一热空气出口，所述暖风器上设置有第一进水口、第一出水口、空气进口和第二热空气出口，所述循环冷却件上设置有进汽口、第一循环水出口和第一循环水进口，所述进汽口通过进汽管道与所述排汽口连通，所述第一循环水出口通过第一管道与所述第一进水口连通，所述第一出水口通过第二管道与所述第一循环水进口连通，所述第二热空气出口通过第三管道与所述第二热空气进口连通，所述第一进烟口通过第四管道与所述烟气出口连通，所述第一出烟口用于连通省煤器，所述第一热空气出口通过第五管道与所述第一热空气进口连通。
可选的，所述循环冷却件包括凝汽器和间冷塔；
所述进汽口、所述冷却水进口和所述第一循环水出口均设置在所述凝汽器上，所述凝汽器上还设置有凝结水出口，所述第一循环水进口设置在所述间冷塔上，所述间冷塔上还设置有冷却水出口，所述冷却水出口通过第六管道与所述冷却水进口连通，所述凝结水出口用于连通所述锅炉。
可选的，所述第一管道上设置有第一变频升压泵。
可选的，所述余热耦合利用系统还包括旁通管道；
所述旁通管道的两端分别连通在所述第一管道上，所述第一变频升压泵设置在所述旁通管道的两端之间的所述第一管道上，所述旁通管道上设置有第二变频升压泵。
可选的，所述第一管道靠近所述第一进水口的管身上设置有换热器。
可选的，所述余热耦合利用系统还包括烟气处理组件；
所述烟气处理组件包括除尘器、引风机和脱硫塔；
所述省煤器上设置有第二进烟口和第二出烟口，所述第二进烟口通过第七管道与所述第一出烟口连通，所述第二出烟口通过第八管道与所述除尘器的进烟口连通，所述除尘器的出气口通过第九管道与所述引风机的吸风口连通，所述引风机的出风口通过第十管道与所述脱硫塔的进气口连通，所述脱硫塔的顶部设置有排气口。
可选的，所述除尘器的底部连通有排灰管道，所述排灰管道上设置有截止阀。
本申请提供的汽轮机与锅炉的余热耦合利用系统，通过冷却水进口向循环冷却件内通入冷却水，通过进汽口将从汽轮机上的排汽口排出的蒸汽通入循环冷却件中，蒸汽与冷却水在循环冷却组件内发生热交换，蒸汽被冷凝成水，冷却水升温，升温后的冷却水从第一进水口通入暖风器中与从空气进口进入暖风器内的空气发生热交换，有效利用了汽轮机所排出的蒸汽的热量；换热后的空气依次经第二热空气出口、第三管道和第二热空气进口进入空预器内，防止空预器的冷端发生腐蚀；从锅炉上的烟气出口排出的废热烟气经第一进烟口进入空预器内，废热烟气与空预器内的空气发生热交换，换热后的空气依次经第一热空气出口、第五管道和第一热空气进口进入锅炉内，从而降低了废热烟气的温度，提高了进入锅炉的空气的温度，换热后的废热烟气进入省煤器对省煤器内的凝结水进行加热，进一步利用了降温后的废热烟气中的热量。本申请实现了对汽轮机排出的蒸汽以及锅炉排出的废热烟气的耦合利用，降低了机组的热消耗，进而提高了蒸汽与废热烟气的热量的利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一实施例提供的汽轮机与锅炉的余热耦合利用系统的结构示意图；
图2为本申请一实施例提供的第一管道上设置第一变频升压泵、旁通管道和换热器的结构示意图；
图3为本申请另一实施例提供的余热耦合利用系统包括烟气处理组件的结构示意图。
图中：100、汽轮机；101、排汽口；200、锅炉；201、烟气出口；202、第一热空气进口；300、空预器；301、第二热空气进口；302、第一热空气出口；303、第一进烟口；304、第一出烟口；400、暖风器；401、第一进水口；402、第一出水口；403、空气进口；404、第二热空气出口；5011、进汽口；5012、凝结水出口；5013、冷却水进口；5014、第一循环水出口；501、凝汽器；502、间冷塔；5021、第一循环水进口；5022、冷却水出口；600、省煤器；601、第二进烟口；602、第二出烟口；700、进汽管道；701、第一管道；7011、第一变频升压泵；7012、旁通管道；7013、第二变频升压泵；7014、换热器；702、第二管道；703、第三管道；704、第四管道；705、第五管道；706、第六管道；707、第七管道；708、第八管道；709、第九管道；7091、第十管道；800、除尘器；801、排灰管道；8011、截止阀；900、引风机；1000、脱硫塔；1001、排气口。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，也属于本申请保护的范围。
为了提高热量的利用率以及发电企业的经济效益，本申请采用汽轮机与锅炉的余热耦合利用系统对汽轮机100排出的汽的热量和锅炉200的烟气的热量进行耦合利用，具体实施方案如下：
参考图1至图3，本申请提供一种汽轮机与锅炉的余热耦合利用系统，包括汽轮机100、锅炉200和余热耦合利用组件；其中，利用余热耦合利用组件对汽轮机100排出的蒸汽和锅炉200排出的高温烟气进行耦合利用，目的是提高机组热量的利用率，降低机组的热耗。
汽轮机100上设置有排汽口101；汽轮机100运行过程中产生的蒸汽经其上的排汽口101排出。
锅炉200上设置有第一热空气进口202和烟气出口201；通过第一热空气进口202向锅炉200内通入热空气，锅炉200燃烧过程中产生的废热烟气经其上的烟气出口201排出。
余热耦合利用组件包括空预器300、暖风器400和循环冷却件；空预器300上设置有第一进烟口303、第一出烟口304、第二热空气进口301和第一热空气出口302，暖风器400上设置有第一进水口401、第一出水口402、空气进口403和第二热空气出口404，循环冷却件上设置有进汽口5011、第一循环水出口5014和第一循环水进口5021，进汽口5011通过进汽管道700与排汽口101连通，第一循环水出口5014通过第一管道701与第一进水口401连通，第一出水口402通过第二管道702与第一循环水进口5021连通，第二热空气出口404通过第三管道703与第二热空气进口301连通，第一进烟口303通过第四管道704与烟气出口201连通，第一出烟口304用于连通省煤器600，第一热空气出口302通过第五管道705与第一热空气进口202连通。其中，通过冷却水进口5013向循环冷却件内通入冷却水，通过进汽口5011将从汽轮机100上的排汽口101排出的蒸汽通入循环冷却件中，蒸汽与冷却水在循环冷却组件内发生热交换，蒸汽被冷凝成水，冷却水升温，升温后的冷却水从第一进水口401通入暖风器400中与从空气进口403进入暖风器400内的空气发生热交换，有效利用了汽轮机100所排出的蒸汽的热量；换热后的空气依次经第二热空气出口404、第三管道703和第二热空气进口301进入空预器300内，防止空预器300的冷端发生腐蚀；从锅炉200上的烟气出口201排出的废热烟气经第一进烟口303进入空预器300内，废热烟气与空预器300内的空气发生热交换，换热后的空气依次经第一热空气出口302、第五管道705和第一热空气进口202进入锅炉200内，从而降低了废热烟气的温度，提高了进入锅炉200的空气的温度，换热后的废热烟气进入省煤器600对省煤器600内的凝结水进行加热，进一步利用了降温后的废热烟气中的热量。
本申请提供的汽轮机100与锅炉200的余热耦合利用系统，本申请实现了对汽轮机100排出的蒸汽以及锅炉200排出的废热烟气的耦合利用，降低了机组的热消耗，进而提高了蒸汽与废热烟气的热量的利用率。
在一些实施例中，参考图1，本申请中的循环冷却件包括凝汽器501和间冷塔502；其中，间冷塔502用于冷却循环水。
具体的，进汽口5011、冷却水进口5013和第一循环水出口5014均设置在凝汽器501上，凝汽器501上还设置有凝结水出口5012，第一循环水进口5021设置在间冷塔502上，间冷塔502上还设置有冷却水出口5022，冷却水出口5022通过第六管道706与冷却水进口5013连通，凝结水出口5012用于连通锅炉200。其中，间冷塔502内的冷却水依次经其上的冷却水出口5022、第六管道706和冷却水进口5013进入凝汽器501内，并与进入凝汽器501内的蒸汽发生热交换，热交换后蒸汽被冷凝成水，冷却水升温，升温后的冷却水(循环水)从第一进水口401通入暖风器400中与从空气进口403进入暖风器400内的空气发生热交换，与空气发生热交换后的冷却水依次经第一出水口402、第二管道702和第一循环水进口5021进入间冷塔502内，且经间冷塔502冷却后得到冷却水，冷却水再依次经冷却水出口5022、第六管道706和冷却水进口5013进入凝汽器501内，重复上述冷却过程，不仅最大程度的利用了汽轮机100排出的蒸汽的热量，还实现了水的重复利用，进而降低了汽轮机100的蒸汽与锅炉200的废热烟气的余热耦合利用的成本。
在一些实施例中，参考图2，本申请中的第一管道701上设置有第一变频升压泵7011。其中，第一变频升压泵7011提供了凝汽器501内的升温后的冷却水(循环水)进入暖风器400的动力，利用第一变频升压泵7011将凝汽器501内的水抽入暖风器400内，提高了凝结水的输送效率。
在一些实施例中，参考图2，本申请中的余热耦合利用系统还包括旁通管道7012；具体的，旁通管道7012的两端分别连通在第一管道701上，第一变频升压泵7011设置在旁通管道7012的两端之间的第一管道701上，旁通管道7012上设置有第二变频升压泵7013。
上述实施例中，待第一变频升压泵7011出现故障时，旁通管道7012上的第二变频升压泵7013可以提供凝汽器501内的凝结水进入暖风器400的动力，从而确保了凝汽器501内的凝结水输送至暖风器400内的输送动力的稳定性，进而提高了蒸汽的热量利率。
在一些实施例中，参考图2，本申请中的第一管道701靠近第一进水口401的管身上设置有换热器7014。其中，换热器7014的目的是为了冬季在机组启动及低负荷余热不足以满足进入空预器300内的空气的温度要求时，通过换热器7014提供足量热源，使得进入空预器300内的空气的温度符合空预器300对于空气温度的要求。
在一些实施例中，参考图3，本申请中的余热耦合利用系统还包括烟气处理组件；其中，锅炉200燃烧的原料主要是煤，因此，锅炉200燃烧产生的废热烟气中含有煤灰、SO2、CO2、NOx等，为降低烟气对空气的污染，通过烟气处理组件对从省煤器600排出的废热烟气进行处理，再将处理后的烟气排至空气中，降低了烟气对环境的污染。
烟气处理组件包括除尘器800、引风机900和脱硫塔1000；具体的，省煤器600上设置有第二进烟口601和第二出烟口602，第二进烟口601通过第七管道707与第一出烟口304连通，第二出烟口602通过第八管道708与除尘器800的进烟口连通，除尘器800的出气口通过第九管道709与引风机900的吸风口连通，引风机900的出风口通过第十管道7091与脱硫塔1000的进气口连通，脱硫塔1000的顶部设置有排气口1001。
上述实施例中，锅炉200排出的废热烟气依次经烟气出口201对空预器300内的空气进行加热后依次经第一出烟口304、第七管道707和第二进烟口601进入省煤器600内，并对省煤器600内的凝结水进行加热，有效利用了锅炉200排出的废热烟气中的热量，废热烟气加热省煤器600内的凝结水后经第二出烟口602进入除尘器800内，除尘器800对进入其内的废热烟气进行气固分离，气固分离后的气体经第八管道708进行脱硫塔1000内，通过脱硫塔1000去除进入其内的气体中的SO2，并吸收气体中的CO2、NOx等，降低了气体中的煤灰、SO2、CO2、NOx等的含量，再将处理后的气体经脱硫塔1000上的排气口1001排至大体中，降低了气体对环境的污染。
其中，脱硫塔1000的结构及其功能与现有的化工生产等用到的脱硫塔1000的结构和功能相同，因此，本申请在此不对脱硫塔1000的结构和功能作进一步阐述，具体可参考现有技术中的脱硫塔。
在一些实施例中，参考图3，本申请中的除尘器800的底部连通有排灰管道801，排灰管道801上设置有截止阀8011。其中，除尘器800对进入其内的烟气进行气固分离，气固分离后的固体(灰尘)落入除尘器800的底部，打开截止阀8011，可及时将堆积在除尘器800底部的灰尘从排灰管道801排至除尘器800外，提高除尘器800内的有效利用容积，确保了除尘过程能够稳定且有效的进行。
最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (7)
1.一种汽轮机与锅炉的余热耦合利用系统，其特征在于，包括汽轮机、锅炉和余热耦合利用组件；
所述汽轮机上设置有排汽口；
所述锅炉上设置有第一热空气进口和烟气出口；
所述余热耦合利用组件包括空预器、暖风器和循环冷却件；所述空预器上设置有第一进烟口、第一出烟口、第二热空气进口和第一热空气出口，所述暖风器上设置有第一进水口、第一出水口、空气进口和第二热空气出口，所述循环冷却件上设置有进汽口、冷却水进口、第一循环水出口和第一循环水进口，所述进汽口通过进汽管道与所述排汽口连通，所述第一循环水出口通过第一管道与所述第一进水口连通，所述第一出水口通过第二管道与所述第一循环水进口连通，所述第二热空气出口通过第三管道与所述第二热空气进口连通，所述第一进烟口通过第四管道与所述烟气出口连通，所述第一出烟口用于连通省煤器，所述第一热空气出口通过第五管道与所述第一热空气进口连通。
2.根据权利要求1所述的汽轮机与锅炉的余热耦合利用系统，其特征在于，所述循环冷却件包括凝汽器和间冷塔；
所述进汽口、所述冷却水进口和所述第一循环水出口均设置在所述凝汽器上，所述凝汽器上还设置有凝结水出口，所述第一循环水进口设置在所述间冷塔上，所述间冷塔上还设置有冷却水出口，所述冷却水出口通过第六管道与所述冷却水进口连通，所述凝结水出口用于连通所述锅炉。
3.根据权利要求2所述的汽轮机与锅炉的余热耦合利用系统，其特征在于，所述第一管道上设置有第一变频升压泵。
4.根据权利要求3所述的汽轮机与锅炉的余热耦合利用系统，其特征在于，还包括旁通管道；
所述旁通管道的两端分别连通在所述第一管道上，所述第一变频升压泵设置在所述旁通管道的两端之间的所述第一管道上，所述旁通管道上设置有第二变频升压泵。
5.根据权利要求1所述的汽轮机与锅炉的余热耦合利用系统，其特征在于，所述第一管道靠近所述第一进水口的管身上设置有换热器。
6.根据权利要求1至5任一项所述的汽轮机与锅炉的余热耦合利用系统，其特征在于，还包括烟气处理组件；
所述烟气处理组件包括除尘器、引风机和脱硫塔；
所述省煤器上设置有第二进烟口和第二出烟口，所述第二进烟口通过第七管道与所述第一出烟口连通，所述第二出烟口通过第八管道与所述除尘器的进烟口连通，所述除尘器的出气口通过第九管道与所述引风机的吸风口连通，所述引风机的出风口通过第十管道与所述脱硫塔的进气口连通，所述脱硫塔的顶部设置有排气口。
7.根据权利要求6所述的汽轮机与锅炉的余热耦合利用系统，其特征在于，所述除尘器的底部连通有排灰管道，所述排灰管道上设置有截止阀。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |