[发明专利]真空排气加热装置及热量回收再利用的方法

说明书

技术领域

本发明涉及热力蒸汽发电设备领域，尤其涉及一种针对凝汽式热力蒸汽发电机组的真空排气系统进行热量回收的装置，还涉及到一种利用上述装置进行热量回收再利用的方法。

 

背景技术

众所周知，凝汽器是使汽轮机排汽冷却凝结成水，并在其中形成真空的热交换器，主要用于汽轮机动力装置中。凝汽器除将汽轮机的排汽冷凝成水供锅炉重新使用外，还能在汽轮机排汽处建立真空和维持真空。所以，真空排气装置是对于凝汽器很重要的一个装置，真空排气装置排出凝汽器中不凝结的气体，保持凝汽器中的真空度，当用使用真空泵大量排出凝汽器中的空气时，就增加了凝汽器中的真空度，通常真空泵从凝汽器中抽出的物质中低温饱和水蒸气是主要的成分，该低温饱和水蒸气中含有大量的汽化热，在现有技术中，是利用真空泵将该低温饱和水蒸气直接排入大气层中，这样就将大量的热量和水分排到外界环境中，不但浪费了宝贵的热能和水，而且还有污染环境的可能。

发明内容

根据本发明提供一种真空排气加热装置，该真空排气加热装置对经由真空泵排出的气体进行回收， 利用所述气体中饱和蒸汽凝结成水时所释放出的汽化热来加热冷凝回水，从而达到对由真空泵抽出的低温饱和水蒸气的回收再利用的目的，既节省了能量消耗和水的消耗，同时也降低了对周围环境进行污染的风险。

上述真空排气加热装置的技术解决方案是：一种真空排气加热装置包括真空泵，还包括能串接在凝结回水循环回路中且通过排气输出管与所述真空泵相连接的真空排气加热器。

所述真空排气加热器包括罐体、设置在所述罐体上的凝结回水出口与凝结回水入口、设置在所述罐体内且两端分别连接所述凝结回水出口与凝结回水入口的凝结回水管路、与所述罐体连接的不凝结器排放装置、设置在所述罐体底部的排水管路和设置在该排水管路上的节流阀。

对上述技术方案的进一步改进为：还包括利用所述罐体内的高温凝结水对所述凝结回水管路进行喷淋的循环喷淋装置。

所述循环喷淋装置包括于所述罐体底部与所述节流阀之间设置在所述排水管路上的输水泵、设置在所述罐体内顶端的喷淋喷头以及连接该喷淋喷头和所述输水泵与所述节流阀之间的排水管路的循环喷淋管。

上述喷淋喷头的数量优选为4个。该喷淋喷头的数量可根据实际工况所需进行灵活的增加或减少。

对上述技术方案的再进一步的改进为：所述排水管路的出水端接入所述凝结回水循环回路中。这样，不但回收再利用了热量，同时也回收再利用了水。

根据本发明，还提供一种热量回收再利用的方法，其包括以下步骤：

第一步，利用真空泵将凝汽器中主要含有饱和水蒸气的不凝结的低温低压气体抽排到真空排气加热器中，从而增加凝结器的真空度；

第二步，所述低温低压气体进入所述真空排气加热器中后压力增加，所述饱和水蒸气随着压力不断增加凝结成水，同时释放出汽化热，利用该汽化热对经过所述真空排气加热器中凝结回水回路中的凝结回水进行加热；

第三步，将所述真空排气加热器中的未凝结的部分气体通过不凝结汽排放装置排出，同时将多余的凝结水排出所述真空排气加热器。

对上述热量回收再利用方法技术方案的更进一步的改进在于：在所述第二步之后增加利用所述真空排气加热器中的高温凝结水对所述凝结回水回路中的凝结回水进行循环喷淋加热的步骤。

上述循环喷淋加热的步骤会加快汽液在罐体内的扰动，提高水这种不良导体与进行加热的热交换管网进行热交换的效率。

根据本发明，将通过真空泵排出的热量和水回收再利用，利用所收集的凝结水和汽化热来加热返回锅炉工作的凝结回水，从而减少凝结回水循环回路中低压加热器的热量消耗和水的消耗。

另一方面，可加大真空泵的使用，进一步提高凝汽器的真空度，或者在等同凝汽器真空度的情况下把很多由汽轮机排出的蒸汽在未凝结之前抽排到外面，此时被抽排的气体主要是水蒸气，也就是将本来由凝汽器（冷却系统）带走的大量汽化热直接压入到真空排气加热器中，这样，此真空泵其实就变成了一个热泵，热泵的特点就是将蒸汽状态的热量通过抽排搬运到一个容器里面，或者到达另外一个空间内，把携带大量热比的热量散发出来，因此所抽的水蒸气里面含有大量的热，此时的真空泵就是一个典型的热泵的应用。所以加大真空泵就不单单是增大凝汽器的真空度，而是加大了热量搬运的一个技术效果，充分利用所搬运过来的热量，在保持了凝汽器工作的同时又搬运了大量的热量。即通过真空泵的运用来回收凝汽器中所散失的大量的热量，进行热能的充分的利用。