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一种蒸汽乏汽再生装置制造方法及图纸

技术编号:10473726 阅读:93 留言:0更新日期:2014-09-25 11:46
本实用新型专利技术公开了一种蒸汽乏汽再生装置,包括:乏蒸汽入口、凝汽换热器蒸汽出口、凝气换热器、凝气换热器换热入口、凝气换热器换热出口、凝气换热器冷凝水出口、低温换热器入口、低温换热器、低温换热器出口、高压水泵入口、高压水泵、高压水泵出口、高压锅炉水入口、高压锅炉、高压锅炉烟气出口、高压锅炉蒸汽出口、高温换热器烟气入口、高温换热器出口、高温换热器、高温换热器入口、高温换热器烟气出口、低温换热器烟气入口、烟气排放口、锅炉燃料补充、气体放大器高压蒸汽入口、气体放大器入口、气体放大器、气体放大器蒸汽输出、乏汽歧路及乏汽直供阀;,本实用新型专利技术实现乏蒸汽再生,避免冷凝热流失,实现节能减排、增效。应用于工业生产,特别是火力发电生产环节,可以大幅度节能。

【技术实现步骤摘要】
一种蒸汽乏汽再生装置
本技术属于蒸汽动力循环领域,具体涉及一种蒸汽乏汽再生装置。
技术介绍
朗肯循环(英语:Rankine Cycle)也被称为兰金循环,是一种将热能转化为功的热 力学循环。郎肯循环从外界吸收热量,将其闭环的工质(通常使用水)加热,实现热能转化做 功。朗肯循环理论虽然诞生于19世纪中期,但即便到了今天,郎肯循环仍产生世界上90% 的电力,包括几乎所有的太阳能热能、生物质能、煤炭与核能的电站。郎肯循环是支持蒸汽 机的基本热力学原理。 因为郎肯循环诞生的年代也有必然的历史局限性,那个时代研究热力学的机械条 件、流体力学理论和现在差距很大,难免存在一些缺陷和不足。 朗肯循环实现工质水的闭环循环,大幅减少水资源的消耗,但是为了实现闭环,除 了将水蒸气冷凝为水,然后再把几乎不能被压缩的液态工质加压,才能使之进入下一个压 力循环。对于不可压缩流体的压缩过程效率很高,所以整个循环中水泵的作用至关重要,但 是能耗往往忽略不计。 实现蒸汽直接利用的常用方法是机械再压缩,由于工作过程中需要消耗机械能, 通过直观的能量守恒定律分析,实际应用中均没有采用这种技术来实现蒸汽再循环。 当时不考虑热回收,形成凝汽环节的大量热量必须以低温形态散失。另外,水的凝 结热几乎是常见工质中最大的,工作温段也偏高,但是综合考虑当时的条件,从成本、安全 性、环保等综合因素考虑,直到现在,也只有水是最理想的工质。 目前传统朗肯循环理论应用中多用回热、再热等改进循环方式提高效率,还采用 增加蒸汽温度、压力的临界、超临界工作模式来提高效率。这些方法根本的思路都是尽可能 提高有效功在全部消耗热能中的比例。 还有其它的方法主要的出发点则是设法采用消耗少量热能、机械能的方式,直接、 间接对排放的低温废热进行再利用,用于工业热水制备、生活采暖等环节,实现余热利用来 提高有效功在全部消耗热能中的比例。 上述两种方法在成本、安全性、提高比例、应用便捷可行性等方面都受到诸多限 制,很难实现热能利用效率的大幅度提高,特别是难以实现热电转换效率的大幅度提高。 流体力学里面有些基本原理,具有一定的特殊功能,在流体流动过程中,作为流 体的物质属性本身,也会附带实现热传导交换、物质传输、物质压缩等效果。唯一的特点,就 是几乎都是在不需要机械装置运动的情况下,仅仅在空间变化、热能传递、流动过程就能实 现。 气体放大器原理:当高压气体通过气体放大器〇. 05?0. 1毫米的环形窄缝后, 向一侧喷出,通过科恩达效应原理及气体放大器特殊的几何形状,另一侧最大ΚΓ100倍的 低压气体可被吸入,并与原始高压气体一起从气体放大器同侧吹出。近两年来气体放大器 (空气放大器)应用领域迅速扩展,常用大比例节约压缩空气,并且利用压缩空气实现吹尘、 吸尘、物料运送等工业应用。技术成熟稳定。 如果被吸入的气体是低温、低压蒸汽,驱动气流是高温、高压过热蒸汽,在高温蒸 汽从环形喷口喷出时,会膨胀、降温、降压,同时与低温、低压蒸汽混合,达到热量、动量平 衡,最终气流是中温、中压混合蒸汽,从出口排出。 在蒸汽流动速度不大的时候,以下定律都适用: 波义耳定律:温度恒定时,一定量气体的压力和它的体积的乘积为恒量。数学表达 式为:pV =恒量(n、T 恒定)或 plVl = p2V2 (nl = n2、Tl = T2)。 查理-盖吕萨克气体定律:压力恒定时,一定量气体的体积(V)与其温度(Τ)成正 比。 根据上述两条定律,分析朗肯循环中没有提及蒸汽传输过程中的气体气动、热力 学问题,仅仅把蒸汽按照理想状态去研究,存在一定的局限性。 在火电厂、化工厂、轮胎厂等高耗能环境大量使用蒸汽,这些蒸汽在释放出温度或 压力后变成温度较低的蒸汽,此蒸汽称之为乏汽。目前乏汽再生的难度很大,限于已有理 论,乏汽再生如果考机械能进行增压、补,则成本非常高,所以普遍不采用机械能加压来实 现机械能的再利用。 目前火电厂普遍还采用实用了一百多年的郎肯循环,其中最耗能的一个环节是乏 汽再生,采用的是通过凝汽器将乏汽凝结为冷凝水,把冷凝水通过水泵从低压环节压入高 压环节,然后在高压环节实现等压补热增焓,这个环节由于是在低温的条件下释放大量热 能,给冷却带来很大负担,同时释放的大量温度较低的热量很难再利用,浪费了大量热量, 也造成火电厂的效率始终在百分之三十五到百分之四十二左右,很难有大的突破。 目前也有两种方式来解决这个问题,一种是蒸汽再热,一种是蒸汽回热,蒸汽再热 是蒸汽使用过程中散出一部分热量,还有一定热量的时候,采用锅炉进行补热,进入下一个 做功过程,有限的提高利用率,尽可能降低有用的功和大量凝结散热的比例,相对提高了热 量的利用率;回热是在蒸汽还有一定的压力和温度的情况下,特别利用压力,和冷凝器冷凝 后的水进行混热,用来循环的回热,使冷凝水升温,但不达到沸腾,通过水泵压入锅炉等压 升温加压,减少了通过冷凝水散热,这两种方式都不能实现最低焓值情况下的升温、加压, 不能实现低温热能利用;效果不大,系统复杂性较大,由于没有实现大量的蒸汽利用,不是 根本解决问题的办法。
技术实现思路
本技术的目的是利用流体力学理论,利用少量冷凝水通过高压锅炉再生产生 的高压蒸汽,带动乏汽,加压、升温,实现直接再生利用。 本技术针对上述问题,提供一种蒸汽乏汽再生装置。 本技术采用的技术方案是:一种蒸汽乏汽再生装置,包括:乏蒸汽入口、凝汽 换热器蒸汽出口、凝气换热器、凝气换热器换热入口、凝气换热器换热出口、凝气换热器冷 凝水出口、低温换热器入口、低温换热器、低温换热器出口、高压水泵入口、高压水泵、高压 水泵出口、高压锅炉水入口、高压锅炉、高压锅炉烟气出口、高压锅炉蒸汽出口、高温换热器 烟气入口、高温换热器出口、高温换热器、高温换热器入口、高温换热器烟气出口、低温换热 器烟气入口、烟气排放口、锅炉燃料补充、气体放大器高压蒸汽入口、气体放大器入口、气体 放大器、气体放大器蒸汽输出、乏汽歧路及乏汽直供阀;所述乏蒸汽入口连接凝气换热器; 所述凝汽换热器蒸汽出口输出端连接凝气换热器换热入口;所述凝汽换热器蒸汽出口输入 端连接凝气换热器;所述凝气换热器换热入口连接凝气换热器;所述凝气换热器换热出口 输出端连接高温换热器入口,输入端连接凝气换热器;所述凝气换热器冷凝水出口连接低 温换热器入口;所述低温换热器入口连接低温换热器;所述低温换热器输入端连接低温换 热器烟气入口,输出端分别连接烟气排放口和低温换热器出口;所述低温换热器出口连接 高压水泵入口;所述高压水泵入口输出端连接高压水泵;所述高压水泵输出端连接高压水 泵出口;所述高压水泵出口连接高压锅炉水入口;所述高压锅炉水入口连接高压锅炉;所 述锅炉燃料补充连接高压锅炉;所述高压锅炉烟气出口连接高温换热器烟气入口;所述高 温换热器烟气入口连接高温换热器;所述高温换热器烟气出口分别连接低温换热器烟气入 口和高温换热器;所述乏汽歧路输入端连接乏蒸汽入口,输出端连接乏汽直供阀;所述乏 汽直供阀输出端连接高温换热器入口;所述高温换热器入口连接高温换热器;所述高压锅 炉蒸汽出口输入端本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种蒸汽乏汽再生装置,其特征在于,包括:乏蒸汽入口(1)、凝汽换热器蒸汽出口(2)、凝气换热器(3)、凝气换热器换热入口(4)、凝气换热器换热出口(5)、凝气换热器冷凝水出口(6)、低温换热器入口(7)、低温换热器(8)、低温换热器出口(9)、高压水泵入口(10)、高压水泵(11)、高压水泵出口(12)、高压锅炉水入口(13)、高压锅炉(14)、高压锅炉烟气出口(15)、高压锅炉蒸汽出口(16)、高温换热器烟气入口(17)、高温换热器出口(18)、高温换热器(19)、高温换热器入口(20)、高温换热器烟气出口(21)、低温换热器烟气入口(22)、烟气排放口(23)、锅炉燃料补充(24)、气体放大器高压蒸汽入口(25)、气体放大器入口(26)、气体放大器(27)、气体放大器蒸汽输出(28)、乏汽歧路(29)及乏汽直供阀(30);所述乏蒸汽入口(1)连接凝气换热器(3);所述凝汽换热器蒸汽出口(2)输出端连接凝气换热器换热入口(4);所述凝汽换热器蒸汽出口(2)输入端连接凝气换热器(3);所述凝气换热器换热入口(4)连接凝气换热器(3);所述凝气换热器换热出口(5)输出端连接高温换热器入口(20),输入端连接凝气换热器(3);所述凝气换热器冷凝水出口(6)连接低温换热器入口(7);所述低温换热器入口(7)连接低温换热器(8);所述低温换热器(8)输入端连接低温换热器烟气入口(22),输出端分别连接烟气排放口(23)和低温换热器出口(9);所述低温换热器出口(9)连接高压水泵入口(10);所述高压水泵入口(10)输出端连接高压水泵(11);所述高压水泵(11)输出端连接高压水泵出口(12);所述高压水泵出口(12)连接高压锅炉水入口(13);所述高压锅炉水入口(13)连接高压锅炉(14);所述锅炉燃料补充(24)连接高压锅炉(14);所述高压锅炉烟气出口(15)连接高温换热器烟气入口(17);所述高温换热器烟气入口(17)连接高温换热器(19);所述高温换热器烟气出口(21)分别连接低温换热器烟气入口(22)和高温换热器(19);所述乏汽歧路(29)输入端连接乏蒸汽入口(1),输出端连接乏汽直供阀(30);所述乏汽直供阀(30)输出端连接高温换热器入口(20);所述高温换热器入口(20)连接高温换热器(19);所述高压锅炉蒸汽出口(16)输入端连接高温换热器(19),输出端连接气体放大器入口(26);所述气体放大器入口(26)连接气体放大器(27);所述气体放大器(27)连接气体放大器蒸汽输出(28);所述高压锅炉蒸汽出口(16)输入端连接高压锅炉(14),输出端连接气体放大器高压蒸汽入口(25);所述气体放大器高压蒸汽入口(25)输出端连接气体放大器入口(26)。...

【技术特征摘要】
1. 一种蒸汽乏汽再生装置,其特征在于,包括:乏蒸汽入口( 1 )、凝汽换热器蒸汽出口 (2)、凝气换热器(3)、凝气换热器换热入口(4)、凝气换热器换热出口(5)、凝气换热器冷 凝水出口(6)、低温换热器入口(7)、低温换热器(8)、低温换热器出口(9)、高压水泵入口 (10)、高压水泵(11)、高压水泵出口(12)、高压锅炉水入口(13)、高压锅炉(14)、高压锅炉 烟气出口(15)、高压锅炉蒸汽出口(16)、高温换热器烟气入口(17)、高温换热器出口(18)、 高温换热器(19)、高温换热器入口(20)、高温换热器烟气出口(21)、低温换热器烟气入口 (22)、烟气排放口(23)、锅炉燃料补充(24)、气体放大器高压蒸汽入口(25)、气体放大器入 口(26)、气体放大器(27)、气体放大器蒸汽输出(28)、乏汽歧路(29)及乏汽直供阀(30);所 述乏蒸汽入口(1)连接凝气换热器(3);所述凝汽换热器蒸汽出口(2)输出端连接凝气换热 器换热入口(4);所述凝汽换热器蒸汽出口(2)输入端连接凝气换热器(3);所述凝气换热器 换热入口(4)连接凝气换热器(3);所述凝气换热器换热出口(5)输出端连接高温换热器入 口(20),输入端连接凝气换热器(3);所述凝气换热器冷凝水出口(6)连接低温换热器入口 (7 );所述低温换热器入口( 7 )连接低温换热器(8 );所述低温换热...

【专利技术属性】
技术研发人员:苟仲武
申请(专利权)人:苟仲武
类型:新型
国别省市:北京;11

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