一种无凝结蒸汽发电热力循环装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种无凝结蒸汽发电热力循环装置，属于高参数燃煤发电锅炉热力循环领域，设有依次连接的：汽轮机，对发电机做功发电，包括串联的高压缸、中压缸和低压缸，高压缸连通高压蒸汽联箱，中压缸连通中压蒸汽联箱，低压缸连通低压蒸汽联箱；排汽室，用于暂储汽轮机中做完功的蒸汽；压缩模块，用于提高蒸汽压力，压缩模块设有加热模块，用于对压缩模块中的蒸汽进行加热；锅炉过热器，加热压缩后的蒸汽进入锅炉过热器，实现定容加热；然后依次通入高压蒸汽联箱、中压蒸汽联箱和低压蒸汽联箱。提高了高压蒸汽利用率，避免热力循环过程中的冷源损失，显著提高燃煤蒸汽发电热力循环效率。

【技术实现步骤摘要】
一种无凝结蒸汽发电热力循环装置
本技术涉及高参数燃煤发电锅炉热力循环领域，具体地说，涉及一种无凝结蒸汽发电热力循环装置。
技术介绍
燃煤发电机组为居民提供了可靠的电力供应，也在现代工业发展中占有重要地位，在世界发电产业中占有较大比重。常规燃煤机组采用的蒸汽发电循环为卡诺循环或朗肯循环，卡诺循环较为简单，一般只作理论研究。朗肯循环提供了现代燃煤电厂的理论基础，几乎所有的燃煤机组采用的都是朗肯循环。朗肯循环是指以水蒸气作为工质的一种理想循环过程，主要包括等熵压缩、等压加热、等熵膨胀、以及一个等压冷凝过程。用于蒸汽装置动力循环。简单的朗肯循环由蒸汽发生装置锅炉、热力机械转化设备汽轮机、蒸汽凝结设备凝汽器、提供给水压力的凝结设备和给水泵，水在给水泵中被压缩升压；然后进入蒸汽发生装置锅炉被加热汽化，直至成为过热蒸汽后，进入汽轮机膨胀作功，作功后的低压蒸汽进入冷凝器被冷却凝结成水，再回到水泵中，完成一个循环。朗肯循环的表现形式多样，并随着机组容量的增大加入了锅炉再热器、给水加热器等设备，以提高蒸汽循环的经济性。朗肯循环目前在国内余热发电领域应用较为成熟，在水泥、冶金、钢铁等行业应用较为广泛，为我国节能减排事业做出了重要贡献。朗肯循环在国内的应用已经走向与卡琳娜动力循环的联合应用，实现了在不同烟温的优势互补。目前蒸汽循环的汽轮发电机组容量越来越大，最大机组已经超过1000MW。朗肯发电循环的应用已有一百多年的历史，为人类社会生活和经济的快速发展起到了举足轻重的作用。朗肯循环具有结构简单、易于实现的优点，其最大的缺点就是蒸汽热力循环效率不高。目前蒸汽朗肯循环效率一般为40％左右，热力发电的能量转化率仍处于较低的水平，造成这一现状主要有以下原因：①汽轮机冷源损失巨大，蒸汽在汽轮机中做完功后压力降低，为了完成朗肯循环，蒸汽要在凝汽器中凝结成水，再由凝结水泵打入除氧器进行除氧，经给水泵打入锅炉进行加热形成过热蒸汽。蒸汽在凝结过程中会放出大量的热，这部分热量被循环水带走。这部分热量损失是造成朗肯循环效率低的主要原因；②锅炉排烟损失，燃煤锅炉燃烧煤粉放出热量用于加热给水或蒸汽，炉膛中燃烧产生的高温烟气在经过热交换后则会经烟囱排出，虽然排烟温度不高，但由于排烟流量很大，大型燃煤机组的排烟可达5000t/h以上，仍然会带走较多的热量。目前我国燃煤发电占比60％以上，提高燃煤发电的效率，对减少能源消耗，降低污染物排放具有重要意义。
技术实现思路
本技术的目的为提供一种无凝结蒸汽发电热力循环装置，可以避免热力循环过程中的冷源损失，显著提高燃煤蒸汽发电热力循环效率。为了实现上述目的，本技术提供的无凝结蒸汽发电热力循环装置设有依次连接的：汽轮机，对发电机做功发电，包括串联的高压缸、中压缸和低压缸，所述高压缸连通高压蒸汽联箱，所述中压缸连通中压蒸汽联箱，所述低压缸连通低压蒸汽联箱；排汽室，用于暂储所述汽轮机中做完功的蒸汽；压缩模块，用于提高蒸汽压力，所述压缩模块设有加热模块，用于对压缩模块中的蒸汽进行加热；锅炉过热器，加热压缩后的蒸汽进入所述锅炉过热器，实现定容加热；然后依次通入所述高压蒸汽联箱、中压蒸汽联箱和低压蒸汽联箱。上述技术方案中，完成做功的低参数蒸汽排出到排汽室暂储，然后经过压缩模块压缩成为高压蒸汽，蒸汽压缩过程中同时加热，使高压蒸汽保持微过热。接着通入锅炉过热器内，锅炉过热器首先将高压蒸汽排放至高压蒸汽联箱，排放了一定量的高压蒸汽后，锅炉过热器内的蒸汽压力降低至一定值，此时改为排放至中压蒸汽联箱，在锅炉过热器内的蒸汽压力再次降低至一定值时，再改为排放至低压蒸汽联箱。这样提高了高压蒸汽利用率，避免热力循环过程中的冷源损失，显著提高燃煤蒸汽发电热力循环效率。采用锅炉烟气余热依次对加压过程中的蒸汽进行加热，减少锅炉烟气的余热损失，防止蒸汽加压凝结形成气液混合物。优选的，在一个实施例中，所述的加热模块包括锅炉、换热腔、以及连通锅炉尾部与换热腔的通气管道，所述通气管道将锅炉内的高温烟气通入所述换热腔内。将锅炉尾部烟气通入换热腔内，对压缩模块内的蒸汽进行加热，从而使高压蒸汽保持微过热。优选的，在一个实施例中，所述的压缩模块包括并联的多个压缩机组，每个压缩机组包括串联的多级压缩机。设置多个压缩机组可以提高压缩效率，设置多级压缩机可以使蒸汽被依次压缩至一个较高参数。优选的，在一个实施例中，所述的换热腔分为串联的多级腔体，每个压缩机组对应级的压缩机设置在该级腔体内，所述锅炉的高温烟气从高级别的腔体依次连通至低级别的腔体，最后排出至所述锅炉。优选的，在一个实施例中，所述的高压缸的出口连接所述锅炉的第一加热腔的入口，所述第一加热腔的出口连接所述的中压缸的入口；所述中压缸的出口连接所述锅炉的第二加热腔的入口，所述第二加热腔的出口连接所述的低压缸的入口。从高压蒸汽联箱进入高压缸的蒸汽做完功后进入锅炉的第一加热腔进行加热后再通入中压缸，中压缸中的蒸汽做完功后进入锅炉的第二加热腔进行加热后再通入低压缸。这样可以充分利用蒸汽的能量。优选的，在一个实施例中，所述的高压蒸汽联箱、中压蒸汽联箱和低压蒸汽联箱均连接减温水箱，所述减温水箱向各蒸汽联箱内加入减温水，分别将蒸汽降低至高、中、低压缸所需温度。减温水进入蒸汽联箱后变成蒸汽，这样可以充分利用蒸汽的能量，减少能源浪费。优选的，在一个实施例中，所述的锅炉过热器包括并联的多个，依次对所述的高压蒸汽联箱进行连续供气。当前一个锅炉过热器对低压蒸汽联箱供汽完后，启用下一个锅炉过热器依次对高、中、低压蒸汽联箱供汽。同时，对前一个锅炉过热器进行充汽。可以通过阀门来控制各供汽管道的通断，这样可以实现汽轮机的连续工作。与现有技术相比，本技术的有益效果为：本技术的无凝结蒸汽发电热力循环装置，能够显著提高燃煤蒸汽发电热力循环效率，减少热力循环的冷源损失及烟气的余热损失。装置不用凝汽器及庞大的冷却塔，设备投资明显降低。附图说明图1为本技术实施例1的无凝结蒸汽发电热力循环装置的结构示意图；图2为本技术实施例2的无凝结蒸汽发电热力循环装置的结构示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合实施例及其附图对本技术作进一步说明。实施例1参见图1，本实施例的无凝结蒸汽发电热力循环装置包括汽轮机，排汽室2，压缩模块，加热模块，锅炉5，锅炉过热器6，蒸汽联箱组和减温水箱9。汽轮机对发电机10做功发电。汽轮机包括高压缸101、中压缸102和低压缸103；压缩模块包括三组，每组分为5级，分别为第一级301，第二级302，第三级303，第四级304和第五级305，每级设有一个压缩机。加热模块通过锅炉5排出的烟气7作为热源，其分为5部分，分别为第一部分401，第二部分402，第三部分403，第四部分404和第五部分405，与每级压缩机分别一一对应。蒸汽联箱组包括高压蒸汽联箱801、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无凝结蒸汽发电热力循环装置，其特征在于，设有依次连接的：/n汽轮机，对发电机做功发电，包括串联的高压缸、中压缸和低压缸，所述高压缸连通高压蒸汽联箱，所述中压缸连通中压蒸汽联箱，所述低压缸连通低压蒸汽联箱；/n排汽室，用于暂储所述汽轮机中做完功的蒸汽；/n压缩模块，用于提高蒸汽压力，所述压缩模块设有加热模块，用于对压缩模块中的蒸汽进行加热；/n锅炉过热器，加热压缩后的蒸汽进入所述锅炉过热器，实现定容加热；然后依次通入所述高压蒸汽联箱、中压蒸汽联箱和低压蒸汽联箱。/n

【技术特征摘要】
1.一种无凝结蒸汽发电热力循环装置，其特征在于，设有依次连接的：
汽轮机，对发电机做功发电，包括串联的高压缸、中压缸和低压缸，所述高压缸连通高压蒸汽联箱，所述中压缸连通中压蒸汽联箱，所述低压缸连通低压蒸汽联箱；
排汽室，用于暂储所述汽轮机中做完功的蒸汽；
压缩模块，用于提高蒸汽压力，所述压缩模块设有加热模块，用于对压缩模块中的蒸汽进行加热；
锅炉过热器，加热压缩后的蒸汽进入所述锅炉过热器，实现定容加热；然后依次通入所述高压蒸汽联箱、中压蒸汽联箱和低压蒸汽联箱。


2.根据权利要求1所述的无凝结蒸汽发电热力循环装置，其特征在于，所述的加热模块包括锅炉、换热腔、以及连通锅炉尾部与换热腔的通气管道，所述通气管道将锅炉内的高温烟气通入所述换热腔内。


3.根据权利要求2所述的无凝结蒸汽发电热力循环装置，其特征在于，所述的压缩模块包括并联的多个压缩机组，每个压缩机组包括串联的多级压缩机。


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【专利技术属性】
技术研发人员：刘建生，薛志亮，王书水，徐旭平，曹丽波，陈利剑，
申请(专利权)人：杭州承宇节能环保技术有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33