一种余热发电系统的制作方法

文档序号:12258366阅读:250来源:国知局

本发明涉及一种余热发电系统,具体应用于焚烧炉余热利用。



背景技术:

焚烧炉焚烧供热不稳定,特别是危废焚烧烟尘量大,容易附着在锅炉壁上,清灰过程中锅炉出口温度变化大导致蒸汽气压、流量不稳定;且为防止二噁英的产生,余热锅炉进口温度要求>1100℃,余热锅炉出口温度要求>550℃,锅炉调节范围小;现有技术中,三台锅炉工产生蒸汽1Mpa、15T/H,仅能有效使用蒸汽9T,剩余6T放空。蒸汽波动范围在4.5 T/H~7.5 T/H,蒸汽波动范围大,需对蒸汽进行稳压;而透平膨胀发电机具有非线性发电效率,蒸汽流量、压力不在工作范围时发电效率衰减严重。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是,提供一种能够利用焚烧炉余热发电,且蒸汽流量与压力稳定,发电效率高的余热发电系统。

本发明的余热发电系统,包括汽源机、蒸汽通道、透平机、发电机,汽源机收集余热转化为蒸汽通过蒸汽通道输送到透平机转化为机械动能,机械动能传递到发电机转化为电能,蒸汽通道上设置有调节阀、速关阀,其特征在于;所述透平机分为一级透平机、二级透平机,二级透平机与汽源机之间的蒸汽通道设置有文丘里喷射器;

所述一级透平机、二级透平机串连在汽源机蒸汽通道上,文丘里喷射器与一级透平机并联;

所述文丘里喷射器还通过蒸汽通道连接有冷凝水蒸汽炉;

所述冷凝水蒸汽炉顶部与文丘里喷射器连接,还设置有冷凝水蒸汽进汽口与冷凝水蒸汽机连接,冷凝水蒸汽炉底部连接锅炉供水口;

所述二级透平机还连接有真空泵;

所述发电机与透平机之间连接有行星齿轮减速箱。

本实施例的余热发电系统,针对焚烧负荷等变化造成的蒸汽流量波动大的情况,对蒸汽进行稳压,并进行分级发电,提高发电效率;通过调节阀控制流量,根据流量的大小调节蒸汽的去向,并将高压蒸汽通过文丘里喷射器与冷凝水蒸汽补充转化为低压蒸汽引入第二级膨胀机,提高现有蒸汽量,使两级透平膨胀机始终处于高效工作区间,保证两级透平机处于高效率工作范围;两级透平膨胀机通过行星齿轮减速箱变速后带动发电机工作,发电功率平稳,蒸汽利用率高,有利于节约资源。

附图说明

图1是本发明实施例的余热发电系统原理图。

具体实施方式

如图所示,一种余热发电系统,包括汽源机、蒸汽通道、透平机、发电机,汽源机收集余热转化为蒸汽通过蒸汽通道输送到透平机转化为机械动能,机械动能传递到发电机转化为电能;蒸汽通道上设置有调节阀、速关阀,能够调节各段蒸汽通道的蒸汽通断,透平机分为一级透平机、二级透平机,一级透平机、二级透平机串连在汽源机蒸汽通道上,与二级透平机的进汽口相边的蒸汽通道上加装文丘里喷射器,文丘里喷射器与一级透平机并联。

文丘里喷射器还通过蒸汽通道连接有冷凝水蒸汽炉,因一级透平机、二级透平机串连在汽源机蒸汽通道上,汽源机输送的蒸汽经一级透平机使用后压力、流量均有损耗,剩余输送到二级透平机的蒸汽流量不能达到正常工作要求,导致发电效率衰减;通过文丘里喷射器与冷凝水蒸汽炉配合给二级透平机补充汽源,以弥补汽源机输送的蒸汽经一级透平机后产生的损耗,使得二级透平机进汽流量始终保持在正常工作标准范围内,动能转化稳定,发电效率高。

冷凝水蒸汽炉顶部与文丘里喷射器连接,为文丘里喷射器提供辅助汽源;还设置有冷凝水蒸汽进汽口与冷凝水蒸汽机连接,冷凝水蒸汽机为冷凝水蒸汽炉提供冷凝水蒸汽,冷凝水蒸汽炉底部连接锅炉供水口,冷凝水蒸汽经文丘里喷射器抽取蒸汽后,剩余冷凝水蒸汽经冷凝水蒸汽炉冷却为冷凝水后从冷凝水蒸汽炉底部输送至锅炉,为锅炉提供冷却水,循环利用,节约资源。

二级透平机出口还连接有真空泵,能够为二级透平机提供辅助动力,以便排出能量转化后的剩余气体;两级透平膨胀机转化的机械动能通过行星齿轮减速箱变速后带动发电机工作,由发电机转化为电能。

本实施例的余热发电系统,作为汽源机的余热锅炉防止二噁英的产生,进口温度>1100℃,余热锅炉出口温度>550℃,温度调节范围小;1Mpa蒸汽从余热锅炉引出后分流,一路至透平膨胀机一级进汽,一路至文丘里喷射器,从文丘里喷射器透平膨胀机二级进汽;文丘里喷射器连接余热锅炉的进汽口为>550℃的1Mpa蒸汽,辅助进汽口为冷凝水蒸汽炉蒸发的180℃蒸汽,混合后变为0.2Mpa蒸汽,降温后的冷凝水从冷凝水蒸汽炉底部排放至锅炉供水口回收利用;

设计安装两级1Mpa 6 T/H透平膨胀机蒸汽发电系统,发电高效范围:5T~7T,同时设计20m3冷凝水蒸发罐,回收疏水阀排出的少量蒸汽及热水中显热;蒸汽通过第一级膨胀做功后到第二级继续膨胀做功,并由文丘里喷射器抽出冷凝水中热量后补充到第二级透平膨胀机膨胀做功,因第二级透平膨胀机做功输出远大于第一级透平膨胀机做功输出,故在蒸汽发生变化时,在逻辑控制上优先考虑保证透平膨胀机第二级在发电高效范围内;当流量<5T时,一级进汽调节阀关闭,由文丘里喷射器进汽,同时蒸发罐中可补充约1T低压蒸汽,喷射器出口形成0.2Mpa约6T蒸汽进入二级透平膨胀机,保证二级膨胀机在保持>5.5T流量的高效运行范围内运行。

原有生产状况三台锅炉工产生蒸汽1Mpa、15T/H,使用蒸汽9T,剩余6T放空,蒸汽波动范围4.5 T/H~7.5 T/H;本实施例在辅助补充蒸汽的情况下,1Mpa、6T/H蒸汽直接通过一级 二级可发电680KWh电量,1Mpa 、5 T/H蒸汽直接通过一级、二级可发电400KWh电量,经文丘里喷射器补充蒸汽后,可形成0.21Mpa 、6 T/H蒸汽,进入二级膨胀发电机可发电55KWh,总发电功率达到1135 KWh。

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