一种应用于直接空冷机组的能量回收系统的制作方法

本技术涉及电站锅炉及汽轮机系统，具体涉及一种应用于直接空冷机组的能量回收系统。

背景技术：

1、目前大型超临界机组和超超临界二次再热发电等技术应用广泛，纯凝火电机组的发电热效率有所提高，但最高仍仅为45％－47％左右，主要原因是机组存在着大量的冷端热损失。直接空冷机组汽轮机的排汽直接排入空冷岛，利用空气直接冷却汽轮机的排汽，冷却空气和排汽通过散热器表面进行换热，产生较大的冷源损失。空气带走的热量即为机组的冷源损失，冷源损失是影响机组经济运行的最重要的因素。由于直接空冷机组汽轮机排汽的品位比较低，难于利用，因此机组的发电热效率很低。

技术实现思路

1、因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有的直接空冷机组汽轮机的排汽直接排入空冷岛会产生较大的冷源损失的缺陷，从而提供一种应用于直接空冷机组的能量回收系统，以减少冷源损失，增加电厂收益，提高机组运行的经济性。

2、为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

3、一种应用于直接空冷机组的能量回收系统，包括：

4、空冷系统，具有第一排汽入口和第一凝结水出口，所述第一排汽入口与直接空冷机组排汽端相连通，所述空冷系统适于利用空气将直接空冷机组汽轮机排汽进行冷却；

5、有机朗肯循环系统，具有第二排汽入口和第二凝结水出口，所述第二排汽入口与直接空冷机组排汽端相连通，所述第二凝结水出口与第一凝结水出口相交汇并连接至回热系统；所述有机朗肯循环系统适于利用直接空冷机组排汽进行发电以实现能量的回收，并通过调节输入的直接空冷机组排汽量来实现能量回收量的调节。

6、进一步优化技术方案，所述空冷系统包括：

7、第一排汽输送管路，与直接空冷机组汽轮机排汽端相连通；

8、第一联络阀门，设置在所述第一排汽输送管路上；

9、空冷岛，具有空冷岛蒸汽入口和空冷岛蒸汽出口，所述空冷岛蒸汽入口与第一排汽输送管路相连接；

10、热井，具有热井进口和热井出水口，所述热井进口与空冷岛蒸汽出口相连接，所述热井出水口连接有第一凝结水输送管路，所述第一凝结水输送管路与有机朗肯循环系统的第二凝结水出口交汇连接并连接至回热系统。

11、进一步优化技术方案，所述有机朗肯循环系统包括：

12、第二排汽输送管路，与直接空冷机组排汽端相连通；

13、第二凝结水输送管路，与回热系统相连通；

14、余热锅炉，具有与余热锅炉内腔相连通的余热锅炉蒸汽进口和余热锅炉凝结水出口，所述余热锅炉蒸汽进口与所述第二排汽输送管路相连接，所述余热锅炉凝结水出口与第二凝结水输送管路相连接；

15、有机工质循环发电系统，与所述余热锅炉相耦合，且所述有机工质循环发电系统内部设置有能够循环的有机工质，所述有机工质循环发电系统适于利用余热锅炉内部的排汽热量将有机工质蒸发，并利用蒸发后的有机工质进行发电。

16、进一步优化技术方案，所述余热锅炉的内部设置有与余热锅炉内腔互不相通的有机工质管路。

17、进一步优化技术方案，所述有机工质管路设置为折线状。

18、进一步优化技术方案，所述有机工质循环发电系统包括：

19、小汽轮机；

20、小发电机，与所述小汽轮机同轴连接；

21、小汽轮机排汽输送管路，一端与所述小汽轮机排汽口相通，另一端与所述有机工质管路的有机工质进口相连通；

22、蒸汽输送管路，一端与所述有机工质管路的有机工质出口相连通，另一端与所述小汽轮机的蒸汽进口相连通；

23、冷凝器，设置在所述小汽轮机排汽输送管路上；

24、有机工质泵，设置在所述小汽轮机排汽输送管路上。

25、进一步优化技术方案，所述第二凝结水输送管路上设置有有机工质泵进口阀门和有机工质泵出口阀门，有机工质泵进口阀门位于有机工质泵进口处，有机工质泵出口阀门位于有机工质泵出口处。

26、进一步优化技术方案，所述蒸汽输送管路上设置有小汽轮机进汽阀门。

27、进一步优化技术方案，所述第二排汽输送管路上设置有第二联络阀门。

28、进一步优化技术方案，所述第二凝结水输送管路上依次设置有小凝结水泵进口阀门、小凝结水泵和小凝结水泵出口阀门。

29、本实用新型技术方案，具有如下优点：

30、1.本实用新型提供的一种应用于直接空冷机组的能量回收系统，汽轮机低压缸的排汽中的一部分直接进入空冷系统进行冷却，另一部分直接排至有机朗肯循环系统，在有机朗肯循环系统中放热凝结后，与空冷系统排出的凝结水汇合，进入回热系统。有机朗肯循环系统利用直接空冷机组排汽进行发电，以实现能量的回收，增加了电厂收益，可以回收直接空冷机组汽轮机排汽的废热，减少了冷源损失，提高了机组运行的经济性。并且通过调节输入的直接空冷机组排汽量来实现能量回收量的调节，进而尽可能地增大向有机朗肯循环系统的排气量。

31、2.本实用新型提供的一种应用于直接空冷机组的能量回收系统，可以分摊夏季高负荷空冷岛的热负荷，降低机组运行背压，提高机组运行的安全性和经济性。

32、3.本实用新型提供的一种应用于直接空冷机组的能量回收系统，系统运行灵活，可根据需要随时投运以及切除，操作简单。

33、4.本实用新型提供的一种应用于直接空冷机组的能量回收系统，有机工质管路设置为折线状，增大了有机工质管路与通入至余热锅炉的排汽的换热面积。

34、5.本实用新型提供的一种应用于直接空冷机组的能量回收系统，在空冷系统的基础上，增设工质为异戊烷的由余热锅炉、小汽轮机、小发电机、冷凝器、有机工质泵及其联络管路和阀门等组成的有机朗肯循环系统，并增设汽轮机低压缸排汽至余热锅炉的管路和阀门。汽轮机低压缸的排汽，一部分上空冷岛冷却，另一部分排至余热锅炉，在余热锅炉中放热凝结后，通过小凝结水泵输送至热井，与空冷岛排入热井的凝结水汇合，进入回热系统。有机工质异戊烷在余热锅炉中被汽轮机的乏汽加热蒸发后，进入小汽轮机做功，推动小汽轮机转动，从而带动小发电机发电，增加了电厂收益，对直接空冷机组的排汽中的余热进行了充分利用。

技术特征：

1.一种应用于直接空冷机组的能量回收系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种应用于直接空冷机组的能量回收系统，其特征在于，所述空冷系统包括：

3.根据权利要求1所述的一种应用于直接空冷机组的能量回收系统，其特征在于，所述余热锅炉(4)的内部设置有与余热锅炉内腔互不相通的有机工质管路(17)。

4.根据权利要求3所述的一种应用于直接空冷机组的能量回收系统，其特征在于，所述有机工质管路(17)设置为折线状。

5.根据权利要求3或4所述的一种应用于直接空冷机组的能量回收系统，其特征在于，所述有机工质循环发电系统包括：

6.根据权利要求5所述的一种应用于直接空冷机组的能量回收系统，其特征在于，所述第二凝结水输送管路(23)上设置有有机工质泵进口阀门(6)和有机工质泵出口阀门(8)，有机工质泵进口阀门(6)位于有机工质泵进口处，有机工质泵出口阀门(8)位于有机工质泵出口处。

7.根据权利要求5所述的一种应用于直接空冷机组的能量回收系统，其特征在于，所述蒸汽输送管路(19)上设置有小汽轮机进汽阀门(3)。

8.根据权利要求2所述的一种应用于直接空冷机组的能量回收系统，其特征在于，所述第二排汽输送管路上设置有第二联络阀门(11)。

9.根据权利要求2所述的一种应用于直接空冷机组的能量回收系统，其特征在于，所述第二凝结水输送管路上依次设置有小凝结水泵进口阀门(14)、小凝结水泵(15)和小凝结水泵出口阀门(16)。

技术总结
本技术公开了一种应用于直接空冷机组的能量回收系统，包括：空冷系统，具有第一排汽入口和第一凝结水出口，第一排汽入口与直接空冷机组排汽端相连通，空冷系统适于利用空气将直接空冷机组汽轮机排汽进行冷却；有机朗肯循环系统，具有第二排汽入口和第二凝结水出口，第二排汽入口与直接空冷机组排汽端相连通，第二凝结水出口与第一凝结水出口相交汇并连接至回热系统。本技术汽轮机低压缸的排汽中的一部分直接进入空冷系统进行冷却，另一部分直接排至有机朗肯循环系统，有机朗肯循环系统利用排汽进行发电，以实现能量的回收，增加了电厂收益，可以回收直接空冷机组排汽的废热，减少冷源损失，提高了机组运行的经济性。

技术研发人员：邓佳,居文平,马汀山,许朋江,荆涛,程东涛,吕凯,薛朝囡,石慧,王妍,王春燕,李圣,林轶
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司
技术研发日：20230505
技术公布日：2024/2/8