[实用新型]蒸汽余压余热发电及平衡供汽供热模块化装置

说明书

技术领域

本实用新型属于工业及民用余热余压发电及供汽供热领域，特别涉及一种蒸汽余压余热发电及平衡供汽供热模块化装置。 

背景技术

在工业及民用领域存在大量蒸汽热用户，甚至许多工矿企业例如化工厂、制药厂等存在各类不同压力及温度等级需求、蒸汽耗量的工艺过程，而作为蒸汽来源的蒸汽锅炉房或热电联产汽轮机抽汽等的压力及温度参数往往选型参数较高，以满足最高压力热用户的参数要求，由此造成了较高压力及温度品位的蒸汽需经一次乃至多次减温减压方能送入相应的蒸汽使用末端，而这一减温减压过程导致了严重不可逆损失，这一高位能量被白白浪费的现象普遍存在，如能将其转化为有用能源则将产生巨大的节能环保效益。 

在钢铁冶炼领域的高炉煤气炉顶余压发电是利用流体高位余压发电的典型余能回收利用技术。在钢铁厂、水泥厂、化工厂、焦化厂等大量工矿企业采用的余热发电技术也已获得广泛应用。目前上述余压发电或余热发电已经成熟地应用于工程实际。另外，专利号为CN201010162555.8分布式余热余压发电系统和分布式余热余压发电方法公开了采用单螺杆膨胀机由余热余压流体进行直接纯凝式发电或通过加热工作介质进行间接纯凝式发电的分布式余热余压发电方法。 

但是，上述利用余压、余热等余能资源进行发电的技术措施中，均不适合前述广泛存在的蒸汽供应与热用户需求之间存在或大或小的压差能量损失问题，例如CN201010162555.8的方法无法解决蒸汽热用户对不同蒸汽参数的需求及其匹配问题。 

另外，热用户普遍存在用汽和用电的双重需求，而且其需求还随时间而发生或剧烈或平缓的变化，这也是热电联产系统用户所必须面对和平衡解决的问题。 

因此，有必要探寻全新的利用蒸汽余热余压等余能资源进行发电与供汽供热的优化设计方案及其装置结构，以提高整个热力系统的能源资源利用效率及其经济效果。 

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服已有技术的不足之处，设计出一种蒸汽余压余热发电及平衡供汽供热模块化装置，本发明采用背压式汽轮机，或采用背压式汽轮机与蒸汽喷射泵复合方式代替减温减压阀，利用高压蒸汽中的余压及余热进行发电并供应各类热用户所需蒸汽，并实现供电调节和供汽供热的均衡调节。 

本实用新型提出的一种蒸汽余压余热发电及平衡供汽供热模块化装置，特征在于，该 装置包括背压式汽轮机、发电机、及阀门与连接管路；高压蒸汽进汽管（A）通过发电控制阀（V1）与背压式汽轮机（1）的主蒸汽入口相连，高压蒸汽进汽管（A）还通过减温减压阀（V3）与第三低压供汽管（D）相连；背压式汽轮机（1）的排气出口通过第一供汽控制阀（V5）与第一低压供汽管（B）相连；背压式汽轮机（2）的轴与发电机（8）的轴相连，发电机（8）的输出端通过并网装置（9）与电网（E）相连。 

该装置还包括蒸汽喷射泵（3），所述高压蒸汽进汽管（A）还通过驱动控制阀（V2）与蒸汽喷射泵（3）的驱动蒸汽喷嘴（2）的入口相连，蒸汽喷射泵（3）的扩压段（6）后的混合蒸汽出口和第二低压蒸汽供汽管（C）相连，并通过级间调压阀（V6）与第三低压供汽管（D）相连；背压式汽轮机（1）的排气出口还通过引射控制阀（V4）与蒸汽喷射泵（3）的引射口（7）相连，并通过第一供汽控制阀（V5）与第一低压供汽管（B）相连。 

该装置还包括将所述的背压式汽轮机（1）的中压抽汽口与蒸汽喷射泵（3）的驱动蒸汽喷嘴（2）的入口相连的管路。 

所述的蒸汽喷射泵（3）采用由依次相连的驱动蒸汽喷嘴（2）、引射口（7）、混合段（4）、喉部（5）和扩压段（6）组成的单级结构或多效复叠式结构，该驱动蒸汽喷嘴（2）采用可调式喷嘴结构。 

本实用新型针对传统蒸汽供应方式中普遍存在的供汽压力高于用汽设备所需压力，而被迫采用减温减压阀导致严重不可逆损失，采用背压式汽轮机，或背压式汽轮机与蒸汽喷射泵复合方式代替减温减压阀，利用高压蒸汽中的余压及余热进行发电，并由汽轮机抽汽或高压蒸汽输入蒸汽喷射泵作为驱动蒸汽，引射汽轮机排气并加压到热用户所需压力后送出，其中输入汽轮机的高压蒸汽流量由所需发电量实时控制，下游蒸汽热用户所需蒸汽量则由汽轮机，或汽轮机与蒸汽喷射泵和蒸汽旁通管联合调节，由此实现供电、供汽供热同时满足用户需求的热电联合运行模式。该装置方案可普遍推广于各类蒸汽用户。 

本实用新型解决了目前实际工程中普遍存在的高压蒸汽减温减压送往不同压力需求的蒸汽热用户导致不可逆损失过大的难题，提出了完整的技术方案及工程实施装置，提高了整个热力系统的能源综合利用效益，该装置方案可普遍推广于各类蒸汽用户。