汽轮机乏汽潜热综合利用的方法与系统技术方案

本发明专利技术属于热能综合利用技术领域，具体涉及一种汽轮机乏汽潜热综合利用的方法与系统。本发明专利技术方法包括：汽轮机排出乏汽；将汽轮机排出的乏汽传输至余热利用冷凝系统，余热利用冷凝系统利用乏汽潜热，并将乏汽冷凝为水，完成郎肯循环。本发明专利技术系统包括：汽轮机；余热利用冷凝系统，与所述汽轮机连接，以利用汽轮机的乏汽潜热，并将乏汽冷凝，完成郎肯循环。利用余热的凝汽器既可以是特别设计的低温多效蒸发海水淡化装置，也可以是单效溴化锂吸收式空调机组。本方法和系统在保证汽轮机组的发电效率较高的条件下还能够高效利用低压乏汽的潜热。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于热能综合利用
，具体涉及一种汽轮机乏汽潜热综合利用的方法与系统。
技术介绍
利用传统的汽轮机发电已有百余年的历史。通常，在这些系统中，热能用于产生高温高压蒸汽，蒸汽通过汽轮机推动转子转动，将高压蒸汽的热能转化成机械能做功，机械能既可以直接应用，也可以通过发电机进行发电。为获得较高的(30-45%)热电转换效率，汽轮机出口排出的乏汽尾气的压力必须越低越好；通常使用水冷或风冷，尾气的凝气压力低于0.1MPa。传统的水冷冷凝器结构都是管壳式换热器，其中冷凝水在管中进行循环，将壳层中的蒸汽冷凝成水。这种结构的优点是不需对冷凝用的循环水进行特殊处理，系统的维修和除垢也比较容易。乏汽冷凝为水之后才能被泵回至系统再次循环，完成郎肯循环。这种传统的冷凝过程通常会扔掉超过总热量50%的能量，即水蒸气乏汽中的潜热没有被利用而被白白扔掉。采用水冷时，尽管冷凝过程中所产生的热水可用于商业或居民供热，从而能在一定程度上提升热能的利用效率，但这种方式只是一种低效的热能利用。目前低温多效蒸发海水淡化所用蒸汽大都是从发电厂汽轮机的中间段抽气，压力大于0.1MPa，需要经降压后再送入多效蒸发海水淡化装置的输入端开始进行蒸发制水，浪费了高压优质蒸汽。而且，汽轮机乏汽常通过管壳式换热器冷凝，乏汽潜热没有被利用直接冷凝为水，造成了热能的浪费。另一方面，在冷热电建筑一体化的应用中，为了将吸收式制冷机与汽轮机相结合，通常必须采用出口压力高达0.4至0.8MPa的所谓背压式汽轮机。然而，此种结构的不足之处是发电效率会明显降低——通常背压式汽轮机的发电效率仅为10%甚至更低。上述两种情况都必须采用较高压力的蒸汽，牺牲了汽轮机的循环效率，同时汽轮机乏汽的潜热也没有得到应用。因此，实有必要提供一种方法及系统，以克服传统方法浪费汽轮机乏汽低温潜热的缺陷，在保持较高热能发电效率的同时还能够高效利用低压乏汽的潜热。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种即能有效地利用低压乏汽的潜热，还能保持较高的发电效率的汽轮机乏汽潜热综合利用的方法与系统。本专利技术利用低温多效蒸发海水淡化系统、吸收式制冷机组或其它热转换系统作为汽轮机的凝汽器，既有效地利用低压乏汽的潜热，还能保持较高的发电效率。本专利技术一方面，提供了一种利用汽轮机排放乏汽潜热的方法，包括以下步骤：汽轮机排出乏汽；将汽轮机排出的乏汽传输至余热利用冷凝系统。可选的，所述余热利用冷凝系统为低温多效蒸馏海水淡化系统，以产生纯水；在这里，低温多效蒸馏海水淡化系统作为汽轮机乏汽的冷凝器，其结构和方法都与上述传统的乏汽冷凝器不一样：传统的乏汽冷凝器都是管壳式换热器，冷却水走管，乏汽走壳层而被冷却成水。本专利技术则是采用特殊设计的低温多效蒸发海水淡化装置的第一级，一个喷淋式换热器，其中乏汽走管，并使用壳层中的冷却水(经过过滤处理之后的海水或污水)喷淋到管壁的换热方法将乏汽冷却成水，完成郎肯循环，同时生成下一效的换热蒸汽，如此类推，多级换热制水。本专利技术的另一个方面，采用特殊设计的溴化锂吸收式制冷机组的发生器，一个喷淋式换热器，其中乏汽走管，并使壳层中的冷却水(稀释的溴化锂溶液)喷淋到管壁的换热方法将乏汽冷却成水，完成郎肯循环，同时将稀释的溴化锂溶液蒸发，生成浓缩的溴化锂溶液，作为溴化锂制冷机组内循环的一个部分。可选的，所述低温多效蒸发海水淡化系统的输入乏汽压强范围为0.013至0.1MPa，较佳的压强范围是0.013至0.05MPa；温度范围为30℃-100℃，较佳的为30℃-75℃。较佳的，低温多效蒸发海水淡化系统的输入乏汽压强和温度对应为：0.005MPa、30℃或0.008MP、40℃或0.013MPa、50℃或0.02MPa、60℃。可选的，所述余热利用冷凝系统为作为冷凝器的低温吸收式制冷机；可选的，所述低温吸收式制冷机的输入乏汽的压强范围为0.03至0.1MPa，温度范围为70℃以上，较佳的为70℃-100℃。较佳的，低温吸收式制冷机的输入乏汽压强和温度对应为：0.032MPa、70℃或0.048MPa、80℃或0.071MPa、90℃。本专利技术的另一方面，还提供了一种利用汽轮机排放乏汽潜热的系统，包括：汽轮机，用于排出乏汽；余热利用冷凝系统，与所述汽轮机连接，以利用汽轮机的乏汽潜热，并将乏汽冷凝为水，完成郎肯循环。可选的，所述余热利用冷凝系统为低温多效蒸馏海水淡化装置，该装置包括：供汽系统、喷淋系统、多效蒸发罐、淡水箱及浓水箱，汽轮机乏汽输入供汽系统，在第一效蒸发罐的换热管内冷凝，形成液态水，经第一效蒸发罐的换热管出口，循环回到汽轮机系统。其中，所述低温多效蒸馏海水淡化装置还包括一个冷凝器，输入喷淋系统的工作流体，经过冷凝器的管路预热，输入喷淋系统，在最后一效蒸发罐内蒸发，循环回到冷凝器，在冷凝器罐体内冷凝成水，收集到淡水箱。其中，所述喷淋系统的工作流体为的海水或污水，上一效蒸发罐罐内的喷淋海水蒸发后作为下一效蒸发罐换热管的输入蒸汽，在下一效换热管内凝成水，收集到淡水箱；第一效蒸发罐罐内产生的浓盐水，收集到浓水箱。其中，所述低温多效蒸馏海水淡化装置的输入乏汽的压强范围为0.005至0.1MPa，温度范围为30℃至100℃，较佳的为30℃至75℃。可选的，余热利用冷凝系统为低温吸收式制冷机，包括：发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、换热器和循环泵，吸收式制冷机的发生器与所述汽轮机连接；汽轮机乏汽在发生器中冷凝成水，完成郎肯循环。其中，所述低温吸收式制冷机的工作流体为溴化锂溶液，所述溴化锂稀溶液在所述发生器中被汽轮机乏汽加热蒸发浓缩，汽化水蒸气进入冷凝器冷凝成液态水，然后进入低压蒸发器，再在换热器表面蒸发带走大量蒸发潜热制冷，提供冷却功能；所述发生器中的溴化锂稀溶液浓缩成浓溶液而进入吸收器，吸收低压蒸发器中产生的水蒸气后被稀释，经循环泵送回发生器进行下一轮循环，冷凝的乏汽循环回到汽轮机系统。其中，换热器主要作用是利用浓溶液中的多余热能，经过换热器加热稀溶液，提高系统的热利用效率。其中，所述余热利用冷凝系统的输入乏汽压强范围为0.032MPa至0.1MPa，温度范围为70℃以上，较佳的为70℃至100℃。本专利技术与现有技术相比，主要区别及其效果在于：本专利技术利用热能产生高温高压蒸汽，利用高温高压蒸汽通过汽轮机发电，汽轮机排出的低压乏汽将直接被作为汽轮机凝汽器的吸收式制冷机或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用汽轮机排放乏汽潜热的方法，其特征在于，包括以下步骤：汽轮机排出乏汽；将汽轮机排出的乏汽传输至余热利用冷凝系统；余热利用冷凝系统利用乏汽潜热，并将乏汽冷凝为水，完成郎肯循环。

【技术特征摘要】
1.一种利用汽轮机排放乏汽潜热的方法，其特征在于，包括以下步骤：
汽轮机排出乏汽；
将汽轮机排出的乏汽传输至余热利用冷凝系统；
余热利用冷凝系统利用乏汽潜热，并将乏汽冷凝为水，完成郎肯循环。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述余热利用冷凝系统
为低温多效蒸馏海水淡化系统，以产生淡水。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述低温多效蒸馏海水
淡化系统的输入乏汽的压强范围为0.005至0.1MPa，温度范围为30℃至100
℃，较佳的为40℃至75℃。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述余热利用冷凝系统
为作为冷凝器的吸收式制冷机。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述余热利用冷凝系统
的输入乏汽压强范围为0.032MPa至0.1MPa，温度范围为70℃以上，较佳
的为70℃至100℃。
6.一种利用汽轮机排放乏汽潜热的系统，其特征在于，包括：
汽轮机，用于排出乏汽；
余热利用冷凝系统，与所述汽轮机系统连接，利用汽轮机的乏汽潜热，
并将乏汽冷凝为水，完成郎肯循环。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述余热利用冷凝系统
为低温多效蒸馏海水淡化装置，包括：海水取水过滤系统，喷淋系统、多
效蒸发罐、淡水箱及浓水箱，汽轮机乏汽输入供汽系统，在第一效蒸发罐
的换热管内冷凝，形成液态水，经第一效蒸发罐的换热管出口，循环回到
汽轮机系...

【专利技术属性】
技术研发人员：张融，项晓东，
申请(专利权)人：蓝瑚科技有限公司，
类型：发明
国别省市：