汽轮机排汽余热利用装置的制作方法

1.本实用新型涉及发电设备技术领域，特别地涉及一种汽轮机排汽余热利用装置。


背景技术：

2.冬季为了防冻，空冷发电机组背压均高于7-8kpa，对应的饱和温度约40℃，而冬季高纬度环境温度低于10℃，部分地区可低至零下20℃。夏季时，由于冷端冷却能力受限，汽轮机排汽压力对应的饱和温度均高于环境温度20℃以上。汽轮机的排汽具有可观的热量，而目前针对汽轮机排汽的余热没有进行有效的利用，并且为了防止空预器的低温腐蚀，还需要额外投运暖风器，进一步额外耗费大量能源。
3.因此，设计一种能够将汽轮机排汽的余热进行利用并将热量输送至空预器的余热利用装置，可以在实现汽轮机排汽余热再利用的基础上，替代暖风器来对空预器进行保暖，实现能源的重复利用，并且能够降低汽轮机背压，提高机组效率。


技术实现要素：

4.为例解决现有技术中没有对汽轮机排汽余热进行有效利用的问题，本技术提出了一种汽轮机排汽余热利用装置。
5.本实用新型提出了一种汽轮机排汽余热利用装置，包括：
6.循环管路，所述循环管路上设置有进风换热器与循环泵，所述进风换热器位于空预器的风机的进风端；
7.凝汽组件，其设置在所述循环管路上且连接汽轮机的排汽端；
8.其中，所述汽轮机排出的蒸汽能够在所述凝汽组件与所述循环管路中的传热介质进行换热。
9.在一个实施方式中，所述凝汽组件为混合式凝汽器，所述混合式凝汽器的换热腔具有蒸汽入口、介质入口以及介质出口，所述介质入口与所述介质出口分别连通循环管路。
10.在一个实施方式中，还包括：
11.介质存储组件，所述介质存储组件设置在循环管路上，其输入端通过所述循环管路连接所述混合式凝汽器的介质出口，其输出端通过所述循环管路连接所述循环泵。
12.在一个实施方式中，所述介质存储组件还具有溢流口，所述溢流口通过管路连接排汽装置。
13.在一个实施方式中，所述介质入口处设置有喷淋组件。
14.在一个实施方式中，所述凝汽组件为表面式凝汽器，所述表面式凝汽器的换热腔具有蒸汽入口与凝结水出口，所述循环管路贯穿所述换热腔。
15.在一个实施方式中，还包括：
16.介质存储组件，其输入端通过管路连接所述表面式凝汽器的凝结水出口，其输出端通过管路连接排汽装置。
17.在一个实施方式中，还包括：
18.空冷岛，其连接汽轮机的排汽端且与所述凝汽组件并联，所述空冷岛的输出端通过管路连接所述介质存储组件的输入端。
19.在一个实施方式中，所述进风换热器包括翅片换热管，所述翅片换热管连通所述循环管路并作为所述循环管路的一部分。
20.在一个实施方式中，所述进风换热器包括对应一次风机的第一换热器以及对应二次分机的第二换热器，所述第一换热器与第二换热器在所述循环管路上并联或串联设置。
21.上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本实用新型的目的。
22.本实用新型提供的一种汽轮机排汽余热利用装置，与现有技术相比，至少具备有以下有益效果：
23.本实用新型的一种汽轮机排汽余热利用装置，该装置利用汽轮机排汽的余热，通过凝汽组件与传热介质循环管路加热锅炉侧的一次风和二次风，可以提高一次风和二次风温度，在实现空预器保暖的基础上有效提高锅炉的效率。同时，该装置可以加强对排汽的冷却效果，降低排汽压力，使汽轮机冷端温度降低，循环热效率提高，有利于节能降耗。
附图说明
24.在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。其中：
25.图1显示了本实用新型的装置采用混合式凝汽器时的结构示意图；
26.图2显示了本实用新型的装置采用表面式凝汽器时的结构示意图。
27.在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。
28.附图标记：
29.1-循环管路，2-汽轮机，3-空预器，31-风机，32-进风换热器，4-循环泵，5
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凝汽组件，6-介质存储组件，7-空冷岛。
具体实施方式
30.下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
31.本实用新型的实施例提供了一种汽轮机排汽余热利用装置，包括：
32.循环管路1，循环管路1上设置有进风换热器32与循环泵4，进风换热器32 位于空预器3的风机31的进风端；
33.凝汽组件5，其设置在循环管路1上且连接汽轮机2的排汽端；
34.其中，汽轮机2排出的蒸汽能够在凝汽组件5与循环管路1中的传热介质进行换热。
35.具体地，本实用新型的装置的结构示意图如附图图1与图2所示，汽轮机2 排出的蒸汽首先进入到凝汽组件5中，蒸汽在凝汽组件5与循环管路1中的传热介质进行换热，而后循环泵4将换热后温度升高的传热介质沿循环管路1泵送到进风换热器32处，传热介质在进风换热器32处加热风机31的进风气流并降温，降温后的传热介质在循环泵4的驱动下重新循环至凝汽组件5中与新输入的蒸汽进行换热，以此循环。
36.因此，本实用新型的余热利用装置可以通过汽轮机2排出的蒸汽来加热空预器3的风机31所引入的进风气流，以此实现在不额外消耗能源的情况下对于空预器3的保暖，并替代了暖风器。同时，余热利用装置也可以起到针对汽轮机2 排汽的部分冷却功能，从而降低
排汽压力，使汽轮机2冷端温度降低，循环热效率提高。
37.优选地，进风换热器32包括翅片换热管，翅片换热管连通循环管路1并作为循环管路1的一部分。
38.在一个实施例中，凝汽组件5为混合式凝汽器，混合式凝汽器的换热腔具有蒸汽入口、介质入口以及介质出口，介质入口与介质出口分别连通循环管路1。
39.具体地，凝汽组件5的类型决定了循环管路1中传热介质的循环方式，本实施例中所采用的是混合式凝汽器作为凝汽组件5，参考附图图1，汽轮机2排出的蒸汽通过蒸汽入口输入混合式凝汽器的换热腔，并在换热腔中直接与由循环管路1经介质入口输入的原有的液态的传热介质混合为一体，此时可以混合后的传热介质的整体温度提高，并在循环泵4的作用下经介质出口输送至进风换热器32 处。
40.基于本实施例所采用的混合式凝汽器，本实用新型的余热利用装置不仅再利用了汽轮机2排汽的热量，同时也将汽轮机2排出的蒸汽直接作为传热介质并补充到原有的传热介质中，这样可以自动地补充传热介质在不断循环过程中的损耗。
41.优选地，混合式凝汽器具有除氧功能。
42.优选地，介质入口处设置有喷淋组件。
43.具体地，在凝汽组件5采用混合式凝汽器时，在混合式凝汽器换热腔的介质入口处设置喷淋组件，以使得液体的传热介质以水雾的形式进入混合式凝汽器的换热腔，这样可以增大传热介质与蒸汽的接触面积，提高混合传热效果。
44.在一个实施例中，还包括：
45.介质存储组件6，介质存储组件6设置在循环管路1上，其输入端通过循环管路1连接混合式凝汽器的介质出口，其输出端通过循环管路1连接循环泵4。
46.具体地，如附图图1所示，介质存储组件6设置在循环管路1上并连通混合式凝汽器的介质出口，因为混合式凝汽器所采用的混合传热方式，原有的传热介质会混合凝结后的蒸汽，所以传热介质的量会在不断循环的过程中逐渐增大，会超过循环管路1的容量，因此需要设置介质存储组件6来容纳混合后的传热介质。而循环泵4只需从介质存储组件6中泵送一定量的传热介质满足循环需求即可，多余的传热介质保持存储在介质存储组件6中。
47.优选地，介质存储组件6还具有溢流口，溢流口通过管路连接排汽装置。
48.具体地，由于介质存储组件6的容量也是有限的，而传热介质的量会在不断循环过程中一直增大，故在设置介质存储组件6上设置溢流口，在保证循环管路 1所需要的传热介质的基础上，超过介质存储组件6容量上限的传热介质自动溢流至排汽装置进行后续的输送排放。
49.在一个实施例中，凝汽组件5为表面式凝汽器，表面式凝汽器的换热腔具有蒸汽入口与凝结水出口，循环管路1贯穿换热腔。
50.具体地，本实施例中所采用的是表面式凝汽器作为凝汽组件5，参考附图图 2，汽轮机2排出的蒸汽通过蒸汽入口输入混合式凝汽器的换热腔，并在换热腔中透过循环管路1的管壁与其中的传热介质进行换热，被蒸汽加热后的传热介质的整体温度提高，并在循环泵4的作用下经介质出口输送至进风换热器32处，蒸汽形成的凝结水由换热腔的凝结水出口排出。
51.基于本实施例所采用的表面式凝汽器，本实用新型的余热利用装置仅利用了汽轮
机2排汽的热量，不利用蒸汽本身作为传热介质。这样做的好处是，可以采用任意类型的可用物质作为传热介质，因为混合式凝汽器的混合传热就要求传热介质必须采用与汽轮机2排出的蒸汽同样的物质(水)，而表面式凝汽器因为传热介质不会与蒸汽直接接触，所以不限制传热介质的物质类型。
52.在一个实施例中，还包括：
53.介质存储组件6，其输入端通过管路连接表面式凝汽器的凝结水出口，其输出端通过管路连接排汽装置。
54.具体地，附图图2所示，基于表面式凝汽器，介质存储组件6在此与循环管路1没有关系，仅用作凝结水的储存，方便后续的输送排放。
55.在一个实施例中，还包括：
56.空冷岛7，其连接汽轮机2的排汽端且与凝汽组件5并联，空冷岛7的输出端通过管路连接介质存储组件6的输入端。
57.具体地，如附图图1与图2所示，空冷岛7作为汽轮机2的固有的冷却装置，其也能在冷却汽轮器的排汽时吸收热量，因此，空冷岛7结合余热利用装置可以提高针对汽轮器排汽的冷却效果。
58.在一个实施例中，进风换热器32包括对应一次风机31的第一换热器以及对应二次分机的第二换热器，第一换热器与第二换热器在循环管路1上并联或串联设置。
59.具体地，如附图图1与图2所示，空预器3具有一次风机31与二次风机31，两个风机31并联设置并且分别对应有第一换热器与第二换热器。第一换热器与第二换热器可以在循环管路1上串联设置，这样传热介质就以此流过第一换热器与第二换热器，传热介质在两个换热器处的温度有所差异；第一换热器与第二换热器也可以在循环管路1上串联设置，这样传热介质就分两路各自流过第一换热器与第二换热器，传热介质在两个换热器处的温度相同。以上两种设置方式，可以基于风机31的换热需要求适应性选择。
60.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
61.虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本实用新型，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本实用新型的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本实用新型的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。