乏汽余热循环系统技术方案

本发明专利技术公开了一种乏汽余热循环系统，乏汽余热循环系统包括凝汽式热电联产机组、背压式热电联产机组、能量分离装置、热网机组和控制装置，背压式热电联产机组的蒸汽进口与凝汽式热电联产机组蒸汽出口相连，能量分离装置具有进汽口、冷端出口、热端出口，进汽口与蒸汽出口相连，第一换热器与冷端出口相连，第二换热器与热端出口以及背压式热电联产机组蒸汽出口相连，且第一换热器和第二换热器均与凝汽式热电联产机组相连，控制装置被构造成可控制背压式热电联产机组在直接循环模式与可调供热模式之间切换运行。根据本发明专利技术实施例的乏汽余热循环系统的结构简单、可以在不同的热负荷条件下精确调节，实现热供应量的稳定调节以及供电量的稳定供给。

Exhaust steam waste heat recycling system

【技术实现步骤摘要】
乏汽余热循环系统
本专利技术涉及热电联产
，更具体地，涉及一种乏汽预热循环系统。
技术介绍
在热力发电厂中，利用在汽轮机中做过功后排出的蒸汽(乏汽)热量供给热用户，在同一动力设备和循环系统中同时生产电能和热能的生产过程为热电联产过程。热电联产的节能和环保效益非常显著，乏汽排入空冷塔或湿冷塔中的冷凝热量占电厂总能量35％-55％，其余热利用对于电厂节能改造意义重大。热电联产与纯凝汽机组相比，在我国每年节约能源3000万吨标煤以上，相应地减少了CO2等排放。小型工业锅炉采暖，其平均运行效率为50％-60％，而热电联产的锅炉效率为75-90％。大型火电厂的热效率为38％-43％，而热电厂的全场热效率通常都大于45％。热电联产的热效率远远大于小型锅炉和大型火电厂的热效率。然而，相关技术中的背压式热电机组往往存在电负荷随负荷的变化而变化的缺点，也就是说，相关技术中的背压式热电机组对于不同热负荷条件下无法同时实现供热量稳定调节和发电量的稳定供给，不便于对不同热负荷条件下进行精确调节，尤其在尖峰供热期间，无法同时保证供热能力以及供电能力。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种乏汽余热循环系统，所述乏汽余热循环系统的结构简单、可以在不同的热负荷条件下精确调节，实现热供应量的稳定调节以及供电量的稳定供给。根据本专利技术实施例的乏汽余热循环系统，包括：凝汽式热电联产机组；背压式热电联产机组，所述背压式热电联产机组的蒸汽进口与所述凝汽式热电联产机组的蒸汽出口相连；能量分离装置，所述能量分离装置具有进汽口、冷端出口、热端出口，所述进汽口与所述背压式热电联产机组的蒸汽出口相连；热网机组，所述热网机组包括依次相连的第一换热器和第二换热器，所述第一换热器与所述冷端出口相连，所述第二换热器与所述热端出口以及所述背压式热电联产机组的蒸汽出口相连，且所述第一换热器和所述第二换热器均与所述凝汽式热电联产机组相连；控制装置，所述控制装置被构造成可控制所述背压式热电联产机组在直接循环模式与可调供热模式之间切换运行。根据本专利技术实施例的乏汽余热循环系统，通过设置能量分离装置以及控制装置，利用控制装置以及能量分离装置，基于蒸汽流动和能量分离原理，可以在不同的热负荷条件下精确调节，实现乏汽余热循环系统在直接循环模式、可调供热模式之间切换，进而实现随着热负荷变化而稳定调节热供应量且维持供电量的稳定，同时，也可以有效地保证供热质量、提高自动化程度、降低运行成本。根据本专利技术的一些实施例，所述凝汽式热电联产机组包括：锅炉；凝汽式汽轮机，所述凝汽式汽轮机与所述锅炉相连且由所述锅炉排出的蒸汽带动运转，所述凝汽式汽轮机用于带动发电机组；凝汽器，所述凝汽器与所述凝汽式汽轮机相连以将从所述凝汽式汽轮机排出的蒸汽凝结成水。根据本专利技术的一些示例，所述凝汽式热电联产机组还包括：加热器，所述加热器连接在所述凝汽器与所述锅炉之间，且所述加热器与所述第一换热器和所述第二换热器相连；锅炉供水泵和第一凝结水泵，所述锅炉供水泵设在所述锅炉与所述加热器之间，所述第一凝结水泵设在所述凝汽器与所述加热器之间。根据本专利技术的一些实施例，所述背压式热电联产机组包括：用于带动发电机组的背压式汽轮机，所述控制装置包括:入口阀，所述入口阀设于所述背压式热电联产机组的蒸汽出口与所述进汽口之间；旁路阀，所述旁路阀设于所述背压式热电联产机组的蒸汽出口与所述第二换热器之间；热端阀和冷端阀，所述热端阀设于所述热端出口与所述第二换热器之间，所述冷端阀设于所述冷端出口与所述第一换热器之间。根据本专利技术的一些实施例，所述能量分离装置包括：涡流腔体，所述涡流腔体与所述背压式热电联产机组的蒸汽出口相连；高温管，所述高温管与所述涡流腔体的一侧连通；低温管，所述低温管与所述涡流腔体的另一侧连通且与所述高温管同轴布置，所述低温管以及所述高温管分别具有沿其轴向螺旋延伸的螺旋通道，所述低温管与所述涡流腔体的连通处设有孔板；整流件，所述整流件贯穿设于所述高温管、所述涡流腔体以及所述低温管内且沿所述高温管的轴向方向延伸。根据本专利技术的一些示例，所述高温管的远离所述涡流腔体的一端形成所述热端出口，所述低温管的远离所述涡流腔体的一端形成所述冷端出口。根据本专利技术的一些示例，所述调节控制阀包括：环形止挡部，所述环形止挡部设于所述高温管的内壁；锥塞，所述锥塞的锥面朝向所述环形止挡部，所述锥面与所述环形止挡部之间限定出的汽流通道形成为喉部，所述锥塞沿所述高温管的轴向方向可移动；电机，所述电机与所述锥塞相连以带动所述锥塞沿所述高温管的轴向方向移动。根据本专利技术的一些示例，所述整流件形成为管状结构，所述管状结构外周壁设有沿其轴向延伸的螺旋纹。根据本专利技术的一些实施例，所述热网机组还包括：第三换热器，所述第三换热器与所述第二换热器相连，且所述第三换热器与所述凝汽式热电联产机组的蒸汽出口相连。根据本专利技术的一些示例，所述乏汽余热循环系统还包括：凝结水箱，所述凝结水箱设于所述凝汽式热电联产机组与所述第一换热器、所述第二换热器以及所述第三换热器之间。根据本专利技术的一些示例，所述乏汽余热循环系统还包括：减温减压器以及流量调节阀，所述减温减压器以及所述流量调节阀设于所述凝汽式热电联产机组的蒸汽出口与所述第三换热器之间。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术实施例的乏汽余热循环系统的示意图；图2是根据本专利技术实施例的乏汽余热循环系统的能量分离装置的示意图；图3是根据本专利技术实施例的乏汽余热循环系统的能量分离装置的又一示意图。附图标记：乏汽余热循环系统100；凝汽式汽轮机11；锅炉12；凝汽器13；加热器14；第一凝结水泵15；锅炉供水泵16；背压式汽轮机21；能量分离装置30；进汽口31；低温管32；高温管33；涡流腔体34；整流件35；孔板36；冷端出口321；热端出口331；环形止挡部371；锥塞372；电机373；入口阀41；旁路阀42；热端阀43；冷端阀44；第一换热器51；第二换热器52；第三换热器53；减温减压器61；流量调节阀62；凝结水箱70；第二凝结水泵81；循环水泵82；除污器90。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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专利技术和简化描述，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专利技术的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种乏汽余热循环系统，其特征在于，包括：凝汽式热电联产机组；背压式热电联产机组，所述背压式热电联产机组的蒸汽进口与所述凝汽式热电联产机组的蒸汽出口相连；能量分离装置，所述能量分离装置具有进汽口、冷端出口、热端出口，所述进汽口与所述背压式热电联产机组的蒸汽出口相连；热网机组，所述热网机组包括依次相连的第一换热器和第二换热器，所述第一换热器与所述冷端出口相连，所述第二换热器与所述热端出口以及所述背压式热电联产机组的蒸汽出口相连，且所述第一换热器和所述第二换热器均与所述凝汽式热电联产机组相连；控制装置，所述控制装置被构造成可控制所述背压式热电联产机组在直接循环模式与可调供热模式之间切换运行。

【技术特征摘要】
1.一种乏汽余热循环系统，其特征在于，包括：凝汽式热电联产机组；背压式热电联产机组，所述背压式热电联产机组的蒸汽进口与所述凝汽式热电联产机组的蒸汽出口相连；能量分离装置，所述能量分离装置具有进汽口、冷端出口、热端出口，所述进汽口与所述背压式热电联产机组的蒸汽出口相连；热网机组，所述热网机组包括依次相连的第一换热器和第二换热器，所述第一换热器与所述冷端出口相连，所述第二换热器与所述热端出口以及所述背压式热电联产机组的蒸汽出口相连，且所述第一换热器和所述第二换热器均与所述凝汽式热电联产机组相连；控制装置，所述控制装置被构造成可控制所述背压式热电联产机组在直接循环模式与可调供热模式之间切换运行。2.根据权利要求1所述的乏汽余热循环系统，其特征在于，所述凝汽式热电联产机组包括：锅炉；凝汽式汽轮机，所述凝汽式汽轮机与所述锅炉相连且由所述锅炉排出的蒸汽带动运转，所述凝汽式汽轮机用于带动发电机组；凝汽器，所述凝汽器与所述凝汽式汽轮机相连以将从所述凝汽式汽轮机排出的蒸汽凝结成水。3.根据权利要求2所述的乏汽余热循环系统，其特征在于，所述凝汽式热电联产机组还包括：加热器，所述加热器连接在所述凝汽器与所述锅炉之间，且所述加热器与所述第一换热器和所述第二换热器相连；锅炉供水泵和第一凝结水泵，所述锅炉供水泵设在所述锅炉与所述加热器之间，所述第一凝结水泵设在所述凝汽器与所述加热器之间。4.根据权利要求1所述的乏汽余热循环系统，其特征在于，所述背压式热电联产机组包括：用于带动发电机组的背压式汽轮机，所述控制装置包括:入口阀，所述入口阀设于所述背压式热电联产机组的蒸汽出口与所述进汽口之间；旁路阀，所述旁路阀设于所述背压式热电联产机组的蒸汽出口与所述第二换热器之间；热端阀和冷端阀，所述热端阀设于所述热端出口与所述第二换热器之间，所述冷端阀设于所述冷端出口与所述第一换热器之间。5.根据权利要求1所述的乏汽余热循环系统，其特征在于，所述能量分离装置包括：涡...

【专利技术属性】
技术研发人员：张谨奕，王含，李晓蒙，刘雨佳，江小松，毛从清，
申请(专利权)人：国家电投集团科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11