CN220728973U - 乏汽余热回收系统和空气冷凝系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种乏汽余热回收系统和空气冷凝系统，乏汽余热回收系统，用于回收汽轮机排出的乏汽，乏汽余热回收系统包括：凝汽器，用于连接在汽轮机的下游，以接收部分乏汽；换热器，用于与凝汽器并联在汽轮机下游，以接收另一部分乏汽，其中，换热器配置为能够分别与凝补水箱和主机排气部连接，以用于接收凝补水箱内的凝补水并使其与乏汽进行换热，并能够将换热后的乏汽形成的部分液态水通入主机排气部，换热后的凝补水回流至凝补水箱。将汽轮机一定流量的乏汽用于与凝补水箱内的凝补水进行换热，被加热的凝补水能够进入凝补水箱，换热后的乏汽冷却成水通入主机排气部，为主机排气部的气体进行降温，从而实现了充分利用汽轮机自身余热。

Description

乏汽余热回收系统和空气冷凝系统

技术领域

本公开涉及火电厂汽轮发电机组技术领域，具体地，涉及一种乏汽余热回收系统和空气冷凝系统。

背景技术

火电厂的直接空冷机组是一种将燃煤或燃气等燃料燃烧产生的热能直接通过空冷方式散发的发电机组。它主要由燃烧系统、发电系统、散热系统和冷凝系统组成。火电厂最大的能量损失为冷端损失，占比达总能量输入的50％以上，这对于纯凝式火力发电厂来说属于排汽废热，回收利用这部分热量对于提高整个火电厂热力循环效率和火电厂节能降耗具有重大意义。

相关技术中，蒸汽在汽轮机做功后经低压缸底部的排汽管道排入空冷凝汽器，乏汽在空冷凝汽器凝结成水，凝结水靠重力自流汇集到凝补水箱，由凝结水泵升压后经化学精处理装置、轴封冷却器、三台低加进入除氧器，除过氧的水由给水泵升压后经三级高压加热器、锅炉省煤器进入锅炉汽包，构成热力循环。但是，现有运行方式和系统不能有效利用汽轮机排汽自身的热量，使得整个火电厂热量不能被有效利用，造成了巨大损失。

实用新型内容

本公开的第一个目的是提供一种乏汽余热回收系统，该乏汽余热回收系统能至少部分地解决相关技术中存在的技术问题。

本公开的第二个目的是提供一种空气冷凝系统，该空气冷凝系统包括本公开提供的乏汽余热回收系统。

为了实现上述目的，本公开提供一种乏汽余热回收系统，用于回收汽轮机排出的乏汽，可选地，所述乏汽余热回收系统包括：

凝汽器，用于连接在所述汽轮机的下游，以接收部分乏汽；

换热器，用于与凝汽器并联在所述汽轮机下游，以接收另一部分乏汽，

其中，所述换热器配置为能够分别与凝补水箱和主机排气部连接，以用于接收所述凝补水箱内的凝补水并使其与乏汽进行换热，并将换热后的乏汽形成的部分液态水通入所述主机排气部，换热后的凝补水回流至所述凝补水箱。

可选地，所述换热器包括进气口，所述乏汽余热回收系统还包括连接在所述进气口和所述汽轮机之间的第一管路，所述第一管路上设置有第一截止阀。

可选地，所述换热器包括进水口、第一出水口；所述乏汽余热回收系统还包括：

第二管路，连接在所述进水口和所述凝补水箱出口之间；和

第三管路，连接在所述第一出水口和所述凝补水箱入口之间，以用于流通换热后的凝补水，所述第三管路上设置有第三截止阀。

可选地，所述第二管路沿凝补水的流通方向依次设置有第二截止阀和凝补水泵。

可选地，所述换热器为管壳式换热器。

可选地，所述换热器还包括第二出水口，所述乏汽余热回收系统还包括连接在所述第二出水口和所述凝汽器之间的第四管路，所述第四管路用于将换热后的乏汽形成的另一部分液态水通入所述凝汽器内，所述第四管路上设置有第四截止阀。

可选地，所述乏汽余热回收系统还包括设置在所述凝汽器上的液位测量器，所述液位测量器用于检测所述凝汽器液位高度。

可选地，所述乏汽余热回收系统还包括控制器，所述控制器配置为接收所述液位测量器的液位信号，并根据所述液位信号控制所述第四截止阀的开度。

可选地，所述换热器还包括第三出水口，所述乏汽余热回收系统还包括连通在所述第三出水口和主机排气部之间的第五管路，所述第五管路上设置有第五截止阀。

本公开的第二个方面，提供一种空气冷凝系统，所述空气冷凝系统包括根据以上所述的乏汽余热回收系统、凝补水系统和汽轮机，所述凝补水系统包括凝补水箱，所述汽轮机包括用于与凝汽器连通的排气管道。

通过上述技术方案，将汽轮机一定流量的乏汽用于与凝补水箱内的凝补水进行换热，被加热的凝补水能够进入凝补水箱，换热后的乏汽冷却成水通入主机排气部，为主机排气部的气体进行降温，从而实现了充分利用汽轮机(火电厂冷端自身余热)自身余热。即保证了汽轮机排汽余热回收利用的需求，还保证了凝汽器的防冻需求，同时达到节能降耗的效果。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开示例性实施方式通的空气冷凝系统的局部结构示意图。

附图标记说明

10-汽轮机；11-排气管道；11a-第六截止阀；20-凝汽器；30-换热器；31-进气口；32-进水口；33-第一出水口；34-第二出水口；35-第三出水口；40-凝补水箱；50-主机排气部；61-第一管路；61a-第一截止阀；62-第二管路；62a-第二截止阀；62b-凝补水泵；63-第三管路；63a第三截止阀；64-第四管路；64a-第四截止阀；65-第五管路；65a-第五截止阀。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内”“外”是针对相应零部件的本身轮廓而言的；本公开中所使用的术语如“第一”“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。此外，下面的描述在涉及附图时，不同附图中的同一附图标记表示相同或相似的要素。

参照图1，本公开提供的一种乏汽余热回收系统，该乏汽余热回收系统可以用于回收汽轮机10排出的乏汽。具体地，该乏汽余热回收系统可以包括凝汽器20和换热器30。其中，凝汽器20可以用于连接在汽轮机10的下游(该下游指代的是乏汽的流动方向)，以接收部分乏汽，从而使得乏汽在能够在凝汽器20内凝结成水，使得水能够依靠重力自流汇集到凝补水箱40。换热器30可以用于与凝汽器20并联在汽轮机10下游(该下游指代的是乏汽的流动方向)，以接收另一部分乏汽。其中，换热器30可以配置为能够分别与凝补水箱40和主机排气部50连接，以用于接收凝补水箱40内的凝补水。从而使凝补水40与乏汽能够在换热器30内进行换热，从而使得高温乏汽形成为液态水，凝补水吸热升温。并且，将换热后的乏汽形成的部分液态水能够通入主机排气部50，换热后的凝补水可以回流至凝补水箱40。

通过上述技术方案，将汽轮机10一定流量的乏汽用于与凝补水箱40内的凝补水进行换热，被加热的凝补水能够进入凝补水箱40，换热后的乏汽冷却成水通入主机排气部50，为主机排气部50的气体进行降温，从而实现了充分利用汽轮机(火电厂冷端自身余热)自身余热。即保证了汽轮机10排汽余热回收利用的需求，还保证了凝汽器20的防冻需求，同时达到节能降耗的效果。

参照图1，换热器30可以包括进气口31，乏汽余热回收系统还可以包括连接在进气口31和汽轮机10之间的第一管路61，第一管路61上设置有第一截止阀61a，从而使的乏汽能够通过第一管路61经进气口31进入换热器30内，并通过控制第一截止阀61a来调控第一管路61中乏汽的通断和流量，从而满足使用需要。根据本公开提供的一些实施例，第一截止阀61a可以为电动截止阀，使得第一截止阀61a的启闭时间短，能够及时满足使用需要。

参照图1，换热器30包括可以进水口32、第一出水口33。乏汽余热回收系统还包括可以包括第二管路62和第三管路63。第二管路62可以连接在进水口32和凝补水箱40出口之间，以使换热器30能够接收经凝补水箱40排出的温度较低的凝补水。第三管路63可以连接在第一出水口33和凝补水箱40入口之间，换热后的凝补水可以通过第一出水口33排出至换热器30外部，并经第三管路63通入至凝补水箱40内。第三管路63上可以设置有第三截止阀63a。并通过控制第三截止阀63a来调控第三管路63中凝补水的通断和流量，从而满足使用需要。根据本公开提供的一些实施例，第三截止阀63a可以为电动截止阀，使得第三截止阀63a的启闭时间短，能够及时满足使用需要。

参照图1，第二管路62沿凝补水的流通方向可以依次设置有第二截止阀62a和凝补水泵62b。通过控制第二截止阀62a来调控第二管路62中凝补水的通断和流量，从而满足使用需要。根据本公开提供的一些实施例，第二截止阀62a可以为电动截止阀，使得第二截止阀62a的启闭时间短，能够及时满足使用需要。同时，通过设置凝补水泵62b可以保证凝补水的运输效率，维持第二管路62的管道压力。

根据本公开提供的一些实施例，换热器30可以为管壳式换热器。从而能够保证乏汽和凝补水的换热效率，且管壳式换热器结构紧凑，占地面积小。

参照图1，换热器30还可以包括第二出水口34，乏汽余热回收系统还包括连接在第二出水口34和凝汽器20之间的第四管路64，第四管路64可以用于将换热后的乏汽形成的另一部分温度较高的液态水通入凝汽器20内，从而保证冬季凝汽器20的防冻要求。第四管路64上可以设置有第四截止阀64a。通过控制第四截止阀64a来调控第四管路64中液态水的通断和流量，从而满足使用需要。根据本公开提供的一些实施例，第四截止阀64a可以为电动截止阀，使得第四截止阀64a的启闭时间短，能够及时满足使用需要。

根据本公开提供的一些实施例，乏汽余热回收系统还包括设置在凝汽器20上的液位测量器，液位测量器用于检测凝汽器20液位高度。从而可以根据液位测量器所测量的水位信号来调节第四截止阀64a的开度，以调节液态水的流量，使得凝汽器20液位高度维持在安全范围内。

根据本公开提供的一些实施例，乏汽余热回收系统还包括控制器，控制器配置为接收液位测量器的液位信号，并根据液位信号控制第四截止阀64a的开度，从而能够精确并及时地控制第四截止阀64a的开度，保证了第四截止阀64a的切换效率，以进一步地保证凝汽器20液位高度能够维持在安全范围内，使得乏汽余热回收系统具有较强的可靠性。

参照图1，换热器30还包括第三出水口35，乏汽余热回收系统还可以包括连通在第三出水口35和主机排气部50之间的第五管路65，第五管路65上设置有第五截止阀65a。通过控制第五截止阀65a来调控第五管路65中液态水的通断和流量，从而满足使用需要。根据本公开提供的一些实施例，第五截止阀65a可以为电动截止阀，使得第五截止阀65a的启闭时间短，能够及时满足使用需要。

根据本公开的第二个方面，还提供一种空气冷凝系统，空气冷凝系统包括根据以上所述的乏汽余热回收系统、凝补水系统和汽轮机10，凝补水系统包括凝补水箱40，汽轮机10包括用于与凝汽器20连通的排气管道11，且在排气管道11上可以设置有第六截止阀11a，以用于调节排气管道11通入凝汽器20内的乏汽流量。当乏汽余热回收系统包括连接在换热器30和连通在汽轮机10之间的第一管路61和设置在第一管路61上的第一截止阀61a时，可同时调节第一截止阀61a和第六截止阀11a，从而使汽轮机10能够根据不同的使用需求，将乏汽分配至第一管路61和排气管道11中。该空气冷凝系统具有本公开提供的乏汽余热回收系统所有有益效果，这里不再赘述。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种乏汽余热回收系统，用于回收汽轮机排出的乏汽，其特征在于，所述乏汽余热回收系统包括：

凝汽器，用于连接在所述汽轮机的下游，以接收部分乏汽；

换热器，用于与凝汽器并联在所述汽轮机下游，以接收另一部分乏汽，

其中，所述换热器配置为能够分别与凝补水箱和主机排气部连接，以用于接收所述凝补水箱内的凝补水并使其与乏汽进行换热，并将换热后的乏汽形成的部分液态水通入所述主机排气部，换热后的凝补水回流至所述凝补水箱。

2.根据权利要求1所述的乏汽余热回收系统，其特征在于，所述换热器包括进气口，所述乏汽余热回收系统还包括连接在所述进气口和所述汽轮机之间的第一管路，所述第一管路上设置有第一截止阀。

3.根据权利要求1所述的乏汽余热回收系统，其特征在于，所述换热器包括进水口、第一出水口；所述乏汽余热回收系统还包括：

第二管路，连接在所述进水口和所述凝补水箱出口之间；和

第三管路，连接在所述第一出水口和所述凝补水箱入口之间，以用于流通换热后的凝补水，所述第三管路上设置有第三截止阀。

4.根据权利要求3所述的乏汽余热回收系统，其特征在于，所述第二管路沿凝补水的流通方向依次设置有第二截止阀和凝补水泵。

5.根据权利要求1所述的乏汽余热回收系统，其特征在于，所述换热器为管壳式换热器。

6.根据权利要求1所述的乏汽余热回收系统，其特征在于，所述换热器还包括第二出水口，所述乏汽余热回收系统还包括连接在所述第二出水口和所述凝汽器之间的第四管路，所述第四管路用于将换热后的乏汽形成的另一部分液态水通入所述凝汽器内，所述第四管路上设置有第四截止阀。

7.根据权利要求6所述的乏汽余热回收系统，其特征在于，所述乏汽余热回收系统还包括设置在所述凝汽器上的液位测量器，所述液位测量器用于检测所述凝汽器液位高度。

8.根据权利要求7所述的乏汽余热回收系统，其特征在于，所述乏汽余热回收系统还包括控制器，所述控制器配置为接收所述液位测量器的液位信号，并根据所述液位信号控制所述第四截止阀的开度。

9.根据权利要求1或6所述的乏汽余热回收系统，其特征在于，所述换热器还包括第三出水口，所述乏汽余热回收系统还包括连通在所述第三出水口和主机排气部之间的第五管路，所述第五管路上设置有第五截止阀。

10.一种空气冷凝系统，其特征在于，所述空气冷凝系统包括根据权利要求1-9中任一项所述的乏汽余热回收系统、凝补水系统和汽轮机，所述凝补水系统包括凝补水箱，所述汽轮机包括用于与凝汽器连通的排气管道。