[发明专利]汽轮机冷凝系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽轮机冷凝系统及其控制方法，尤其涉及小容量汽轮机乏汽冷凝，属于汽轮机制造和余热利用技术领域。

背景技术

我国的小容量汽轮机较多，尤其是余热发电行业，随着一次能源的不断枯竭，高能耗企业降低成本以求增加竞争力，小容量余热利用汽轮机会逐渐增多。截止2010年底，我国有200多条浮法玻璃生产线投运，浮法玻璃的平均能耗为6500kJ/kg～7500kJ/kg玻璃液，大量的水泥生产线、钢铁、化工、冶金等企业为了提高竞争力，降低成本，纷纷上马余热发电。节能潜力巨大。

小容量汽轮机由于绝大多数没有考虑抽汽回热，汽轮机能源损失更大，初步计算，单机容量10000kW以下的汽轮机，冷源损失达到30%以上，如果对汽轮机乏汽的热量加以利用，可以大幅度提高汽轮机真空，提高发电效率，同时从汽轮机乏汽中吸收的热量来对低压给水进行加热，提高给水温度，提高锅炉效率。我国目前缺少汽轮机凝汽器余热利用技术，汽轮机做功乏汽的余热很少进行综合利用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽轮机冷凝系统及其控制方法，使汽轮机做功乏汽的余热得到综合利用。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种汽轮机冷凝系统，包括压缩机、加热器、膨胀减压装置、凝汽器和管道；压缩机的出口通过管道连接至加热器的进口，加热器的出口通过管道连接至膨胀减压装置的入口，膨胀减压装置的出口通过管道连接至凝汽器的入口，凝汽器的出口通过管道连接至压缩机的入口；汽轮机乏汽连接至凝汽器的凝汽入口，凝汽器的凝汽出口连接至加热器的冷水口，加热器的热水口连接至锅炉。

上述各管道上设有阀门。

一种汽轮机冷凝控制方法，由压缩机出口将低沸点低温低压气体介质压缩成为低沸点高温高压气体介质送至加热器，低沸点高温高压气体介质在加热器中放热冷凝，将加热器中的工质加热获得热量进行做功；低沸点高温高压气体介质在加热器中放热冷凝后变成低沸点中温中压液体介质，再经过膨胀减压装置，变成低沸点低温低压液体介质，低沸点低温低压液体介质在凝汽器中吸热带走汽轮机乏汽的热量，一方面提高真空，另一方面将汽轮机乏汽内热量带出进一步加以利用，低沸点低温低压液体介质吸热后变成低沸点低温低压气体介质，回到压缩机进口，重新由压缩机压缩成为低沸点高温高压气体介质，开始第二个循环。

采用上述方案，本发明利用低沸点介质特性，即从高温高压气体发热后变成中温中压液体会大量放热，加热电力生产工艺中的低压给水温度，从低温低压液体吸热后变成低温低压气体，由于低沸点介质沸腾和冷凝的温度较低，因此对低品质热源具有广阔的前景。采用该装置后，低压给水温度提高20℃左右，同时将汽轮机排汽温度降低10～15℃，真空提高4～5kpa，发电效率提高10%以上，大幅度提高低参数汽轮机的效率，同时，改变传统设计方式即纯凝式汽轮机采用循环水冷却的方式，减少设备占地面积，节约工程投资。

附图说明

图1是本发明的结构及工艺流程示意图。

标号说明

加热器1                     低沸点高温高压气体介质2

低沸点中温中压液体介质3     管道4

膨胀减压装置6               低沸点低温低压液体介质7

管道8                       凝汽器10

低沸点低温低压气体介质11    管道13

压缩机14                    管道15

凝汽入口17                  凝汽出口18

冷水口19                    热水口20。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

需要提前说明的是，图1中的箭头表示本发明运行时各类物质的运动方向，下面将不再一一详述。

图1示出了本发明的示意性结构以及本发明运行时的工艺流程。

本发明的汽轮机冷凝系统，包括压缩机14、加热器1、膨胀减压装置6、凝汽器10和管道4、管道8、管道13、管道15。

压缩机14的出口通过管道15连接至加热器1的进口，加热器1的出口通过管道4连接至膨胀减压装置6的入口，膨胀减压装置6的出口通过管道8连接至凝汽器10的入口，凝汽器10的出口通过管道13连接至压缩机14的入口。