抽汽式蒸汽朗肯聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種抽汽式蒸汽朗肯聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置，通過(guò)高壓端蒸汽朗肯循環(huán)中汽輪機(jī)的抽汽作為低壓端蒸汽朗肯循環(huán)蒸汽發(fā)生器的熱源，將高壓端蒸汽朗肯循環(huán)與低壓端蒸汽朗肯循環(huán)直接復(fù)合起來(lái)，將高溫端蒸汽朗肯循環(huán)汽輪機(jī)的抽汽冷凝時(shí)釋放的汽化潛熱全部利用于低溫端蒸汽朗肯循環(huán)發(fā)電，有效減輕傳統(tǒng)蒸汽朗肯循環(huán)系統(tǒng)凝汽器的負(fù)荷可達(dá)30%以上，采用系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)，整個(gè)系統(tǒng)的循環(huán)絕對(duì)熱效率提高可達(dá)4%以上。本發(fā)明專利技術(shù)既可用于現(xiàn)有抽凝式或純凝式機(jī)組的節(jié)能改造，也可用于新建機(jī)組的設(shè)計(jì)、建造，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)保效益十分顯著。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種抽汽式蒸汽朗肯聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置，具體屬火力發(fā)電廠動(dòng)力裝置

技術(shù)介紹
以水蒸汽為工質(zhì)的火力發(fā)電廠，是大規(guī)模地進(jìn)行著把熱能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，并又把機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿墓S。發(fā)電廠應(yīng)用的循環(huán)很復(fù)雜，然而究其實(shí)質(zhì)，主要是由鍋爐、汽輪機(jī)、凝汽器、水泵等設(shè)備所組成的朗肯循環(huán)來(lái)完成，其工作原理是給水先經(jīng)給水泵加壓后送入鍋爐，在鍋爐中水被加熱汽化、形成高溫高壓的過(guò)熱蒸汽，過(guò)熱蒸汽在汽輪機(jī)中膨脹做功，變?yōu)榈蜏氐蛪旱姆ζ詈笈湃肽髂Y(jié)為冷凝水，重新經(jīng)水泵將冷凝水送入鍋爐進(jìn)行新的循環(huán)。至于火力發(fā)電廠使用的復(fù)雜循環(huán)，只不過(guò)是在朗肯循環(huán)基礎(chǔ)上，為了提高熱效率，加以改進(jìn)而形成的新的循環(huán)即回?zé)嵫h(huán)、再熱循環(huán)等，朗肯循環(huán)已成為現(xiàn)代蒸汽動(dòng)力裝置的基本循環(huán)。現(xiàn)代大中型蒸汽動(dòng)力裝置毫無(wú)例外地全都采用抽汽加熱給水回?zé)嵫h(huán)、蒸汽再熱循環(huán)技術(shù)，從而提高了加熱平均溫度，除了顯著地提高了循環(huán)熱效率以外，汽耗率雖有所增力口，但由于逐級(jí)抽汽使排汽率減少，這有利于實(shí)際做功量和理論做功量之比即該循環(huán)的相對(duì)內(nèi)效率Htji的提高，同時(shí)解決了大功率汽輪機(jī)末級(jí)葉片流通能力限制的困難，凝汽器體積也可相應(yīng)減少。但蒸汽在凝汽器中凝結(jié)時(shí)仍釋放出大量的汽化潛熱，需要大量的水或空氣進(jìn)行冷卻，即浪費(fèi)了熱量、造成熱污染，又浪費(fèi)了電能、水資源。因此如何有效利用凝汽器中蒸汽凝結(jié)時(shí)釋放的大量的汽化潛熱，值得深入研究。電站鍋爐生產(chǎn)過(guò)程中排放出大量的煙氣，其中可回收利用的熱量很多。雖然這部分余熱資源浪費(fèi)巨大，但回收利用有較大的難度，其主要原因是(1)余熱的品質(zhì)較低，未找到有效的利用方法；(2)回收這部分的余熱，往往對(duì)鍋爐原有熱力系統(tǒng)做出較大改動(dòng)，具有一定的風(fēng)險(xiǎn)性；(3)熱平衡問(wèn)題難以組織，難以在工廠內(nèi)部全部直接利用，往往需要向外尋找合適的熱用戶，而熱用戶的用熱負(fù)荷往往會(huì)有波動(dòng)，從而限制了回收方法的通用性。因此如何利用蒸汽朗肯循環(huán)火力發(fā)電廠的熱力學(xué)基本規(guī)律，保留基于朗肯循環(huán)原理的動(dòng)力裝置技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，探討新的聯(lián)合循環(huán)理論，真正找到大幅度提高蒸汽朗肯循環(huán)動(dòng)力裝置熱效率的新途徑，成為該領(lǐng)域研究的難點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的為解決上述蒸汽朗肯循環(huán)存在的問(wèn)題，提出一種新的火電廠復(fù)合循環(huán)流程，即抽汽式蒸汽朗肯聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置，能夠在保留傳統(tǒng)的蒸汽朗肯循環(huán)再熱循環(huán)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，大幅度回收抽汽的汽化潛熱，使傳統(tǒng)朗肯循環(huán)凝汽器的負(fù)荷大幅度減輕，根據(jù)抽氣量的大小，減輕的絕對(duì)幅度值可達(dá)10%，從而實(shí)現(xiàn)有效提高整個(gè)聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的熱效率，最終達(dá)到節(jié)能降耗、提高系統(tǒng)熱效率的目的。本專利技術(shù)的目的是通過(guò)以下措施實(shí)現(xiàn)的 一種抽汽式蒸汽朗肯聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置，該裝置包括高壓端蒸汽朗肯循環(huán)、低壓端蒸汽朗肯循環(huán)，其特征在于 所述的高壓端蒸汽朗肯循環(huán)，是指由鍋爐本體I出來(lái)的飽和蒸汽2，經(jīng)高壓過(guò)熱器3形成高壓過(guò)熱蒸汽3-1，送入高壓汽輪機(jī)4帶動(dòng)發(fā)電機(jī)19發(fā)電，高壓汽輪機(jī)4出來(lái)的乏汽在凝汽器5中形成凝結(jié)水6，冷凝水6經(jīng)凝結(jié)水泵13、除氧器12、高壓給水泵7送入高壓給水加熱器8、鍋爐本體1，鍋爐本體I再產(chǎn)生飽和蒸汽，從而形成高壓端蒸汽朗肯循環(huán)回路。所述的低壓端蒸汽朗肯循環(huán)，是指蒸汽發(fā)生器26采用高壓端蒸汽朗肯循環(huán)中汽輪機(jī)4的抽汽4-1作為熱源，與低壓端給水直接混合加熱或間接換熱，產(chǎn)生低壓飽和蒸汽5-1，抽汽4-1經(jīng)過(guò)蒸汽發(fā)生器26形成的冷凝水經(jīng)回水管線27返回高壓端蒸汽朗肯循環(huán)系統(tǒng)，經(jīng)低壓過(guò)熱器15形成低壓過(guò)熱蒸汽16，送入低壓汽輪機(jī)17帶動(dòng)發(fā)電機(jī)19發(fā)電；低壓汽輪機(jī)17出來(lái)的乏汽在低壓凝汽器18凝結(jié)成凝結(jié)水9，凝結(jié)水9經(jīng)凝結(jié)水泵10、低壓給水加熱器11、二級(jí)低壓給水加熱器14，送入蒸汽發(fā)生器26，蒸汽發(fā)生器26再產(chǎn)生飽和蒸汽5-1，從而形成低壓端蒸汽朗肯循環(huán)回路。所述的蒸汽發(fā)生器26采用正壓運(yùn)行方式。所述的高壓端蒸汽朗肯循環(huán)與低壓端蒸汽朗肯循環(huán)通過(guò)蒸汽發(fā)生器26直接復(fù)合起來(lái)，高效回收高溫端蒸汽朗肯循環(huán)中抽汽4-1冷凝時(shí)釋放的汽化潛熱用于低溫端蒸汽朗肯循環(huán)發(fā)電，采用的低壓過(guò)熱器技術(shù)，吸納了再熱循環(huán)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，因此可以顯著提高整個(gè)循環(huán)的熱效率。燃料燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)鍋爐本體1、低壓過(guò)熱器15、高壓過(guò)熱器3、高壓給水加熱器8、二級(jí)低壓給水加熱器14、低壓給水加熱器11降溫后排入大氣；或經(jīng)鍋爐本體1、高壓過(guò)熱器3、低壓過(guò)熱器15、高壓給水加熱器8、二級(jí)低壓給水加熱器14、低壓給水加熱器11降溫后排入大氣。所述的蒸發(fā)發(fā)生器26中的給水與抽汽4-1采用直接混合加熱或間接漸熱方式。所述的蒸發(fā)發(fā)生器26中的給水與抽汽4-1采用直接混合加熱方式時(shí)，設(shè)有回收管線27 :抽汽4-1經(jīng)過(guò)蒸汽發(fā)生器26形成的冷凝水直接從蒸汽發(fā)生器26經(jīng)回水管線27返回高壓端蒸汽朗肯循環(huán)系統(tǒng)；或者從凝結(jié)水泵10出口管線經(jīng)回收管線27返回高壓端蒸汽朗肯循環(huán)回路。所述的蒸發(fā)發(fā)生器26中的給水與抽汽4-1采用間接加熱方式時(shí)，設(shè)有回收管線27 :抽汽4-1經(jīng)過(guò)蒸汽發(fā)生器26形成的冷凝水直接從蒸汽發(fā)生器26經(jīng)回水管線27返回高壓端蒸汽朗肯循環(huán)系統(tǒng)；凝結(jié)水9經(jīng)凝結(jié)水泵10、回收管線27返回高壓端蒸汽朗肯循環(huán)回路，再?gòu)某跗?2出口管線經(jīng)回水管線27-1回到凝結(jié)水泵10的進(jìn)口管線。所述的低壓給水加熱器11與煙氣采用分離式換熱方式時(shí)，低壓給水加熱器為復(fù)合相變換熱器，包括蒸發(fā)器11-1、冷凝器11-2，蒸發(fā)器11-1和冷凝器采用分體式或一體式的結(jié)構(gòu)；其中的相變工質(zhì)采用水或其他適宜的物質(zhì)；相變工質(zhì)在蒸發(fā)器11-1中吸收煙氣的熱量產(chǎn)生飽和蒸汽，飽和蒸汽通過(guò)冷凝器11-2與低壓端凝結(jié)水9間壁式換熱，冷卻后形成凝結(jié)液再由蒸發(fā)器11-1吸收煙氣的熱量產(chǎn)生蒸汽，從而形成相變工質(zhì)的內(nèi)循環(huán)過(guò)程；相變工質(zhì)采用自然循環(huán)或強(qiáng)制循環(huán)方式；優(yōu)選的方法是蒸發(fā)器、冷凝器分體式布置，即蒸發(fā)器11-1布置于煙道20內(nèi)、冷凝器11-2布置于煙道外，相變工質(zhì)采用水，采用自然循環(huán)方式。所述的高壓給水加熱器8、蒸汽蒸發(fā)器26、低壓給水加熱器14、低壓給水加熱器11、高壓過(guò)熱器3、低壓過(guò)熱器15可分別設(shè)置一個(gè)或多個(gè)，采用串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)方式連接。送風(fēng)機(jī)22送來(lái)的空氣21進(jìn)入空氣預(yù)熱器23，形成熱空氣24，進(jìn)入燃燒設(shè)備25參與燃燒，生成的高溫?zé)煔饨?jīng)鍋爐本體1、低壓過(guò)熱器15、高壓過(guò)熱器3、高壓給水加熱器8、二級(jí)低壓給水加熱器14、空氣預(yù)熱器23、低壓給水加熱器11降低溫度后排出。所述的凝汽器18、凝汽器5按照常規(guī)技術(shù)進(jìn)行設(shè)置，采用水或空氣等作為冷卻介質(zhì)。本專利技術(shù)中所提及的前述設(shè)備的換熱元件可采用列管、翅片管、蛇形管或螺旋槽管，或采用其他強(qiáng)化傳熱措施的管子或其他型式的中空腔體換熱元件。控制低壓給水加熱器11之蒸發(fā)器11-1換熱面的壁面溫度稍高于煙氣酸露點(diǎn)溫度，或采用耐腐蝕的材料有效減輕煙氣的低溫腐蝕，能夠有效降低排煙溫度、避免煙氣低溫腐蝕的同時(shí)，高效回收煙氣余熱。本專利技術(shù)中未說(shuō)明的設(shè)備及其備用系統(tǒng)、管道、儀表、閥門、保溫、具有調(diào)節(jié)功能旁路設(shè)施等采用公知的成熟技術(shù)進(jìn)行配套。設(shè)有與本專利技術(shù)系統(tǒng)配套的安全、調(diào)控裝置，采用現(xiàn)有蒸汽朗肯循環(huán)發(fā)電廠、程氏循環(huán)發(fā)電廠或燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠的公知的成熟調(diào)控技術(shù)進(jìn)行配套，使抽汽式蒸汽朗肯聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置能經(jīng)濟(jì)、安全、高熱效率運(yùn)行，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。本專利技術(shù)相比現(xiàn)有技術(shù)具本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種抽汽式蒸汽朗肯聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置，該裝置包括高壓端蒸汽朗肯循環(huán)和低壓端有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于：所述的高壓端蒸汽朗肯循環(huán)，是指由鍋爐本體(1)出來(lái)的飽和蒸汽(2)，經(jīng)高壓過(guò)熱器(3)形成高壓過(guò)熱蒸汽(3?1)，送入高壓汽輪機(jī)(4)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)(19)發(fā)電，高壓汽輪機(jī)(4)出來(lái)的乏汽在凝汽器(5)中形成凝結(jié)水(6)，經(jīng)冷凝水(6)經(jīng)高壓給水泵(7)送入鍋爐本體(1)，鍋爐本體(1)再產(chǎn)生飽和蒸汽，從而形成高壓端蒸汽朗肯循環(huán)回路；所述的低壓端蒸汽朗肯循環(huán)，是指蒸汽發(fā)生器(26)采用高壓端蒸汽朗肯循環(huán)中汽輪機(jī)(4)的抽汽(4?1)作為熱源，加熱低壓端蒸汽朗肯循環(huán)的給水，蒸汽發(fā)生器(26)產(chǎn)生的低壓飽和蒸汽(5?1)，經(jīng)低壓過(guò)熱器(15)形成低壓過(guò)熱蒸汽(16)，送入低壓汽輪機(jī)(17)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)(19)發(fā)電；低壓汽輪機(jī)(17)出來(lái)的乏汽在凝汽器(18)凝結(jié)成凝結(jié)水(9)，凝結(jié)水(9)經(jīng)凝結(jié)水泵(10)送入蒸汽發(fā)生器(26)，蒸汽發(fā)生器(26)再產(chǎn)生飽和蒸汽(5?1)，從而形成低壓端蒸汽朗肯循環(huán)回路；所述的蒸汽發(fā)生器(26)采用正壓運(yùn)行方式；所述的高壓端蒸汽朗肯循環(huán)與低壓端蒸汽朗肯循環(huán)通過(guò)蒸汽發(fā)生器(26)直接復(fù)合起來(lái)，回收高溫端蒸汽朗肯循環(huán)的蒸汽冷凝時(shí)釋放的汽化潛熱用于低溫端蒸汽朗肯循環(huán)發(fā)電。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種抽汽式蒸汽朗肯聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置，該裝置包括高壓端蒸汽朗肯循環(huán)和低壓端有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于: 所述的高壓端蒸汽朗肯循環(huán)，是指由鍋爐本體(I)出來(lái)的飽和蒸汽(2)，經(jīng)高壓過(guò)熱器(3)形成高壓過(guò)熱蒸汽(3-1)，送入高壓汽輪機(jī)(4)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)(19)發(fā)電，高壓汽輪機(jī)(4)出來(lái)的乏汽在凝汽器(5)中形成凝結(jié)水￠)，經(jīng)冷凝水(6)經(jīng)高壓給水泵(7)送入鍋爐本體(I)，鍋爐本體(I)再產(chǎn)生飽和蒸汽，從而形成高壓端蒸汽朗肯循環(huán)回路； 所述的低壓端蒸汽朗肯循環(huán)，是指蒸汽發(fā)生器(26)采用高壓端蒸汽朗肯循環(huán)中汽輪機(jī)(4)的抽汽(4-1)作為熱源，加熱低壓端蒸汽朗肯循環(huán)的給水，蒸汽發(fā)生器(26)產(chǎn)生的低壓飽和蒸汽(5-1)，經(jīng)低壓過(guò)熱器(15)形成低壓過(guò)熱蒸汽(16)，送入低壓汽輪機(jī)(17)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)(19)發(fā)電；低壓汽輪機(jī)(17)出來(lái)的乏汽在凝汽器(18)凝結(jié)成凝結(jié)水(9)，凝結(jié)水(9)經(jīng)凝結(jié)水泵(10)送入蒸汽發(fā)生器(26)，蒸汽發(fā)生器(26)再產(chǎn)生飽和蒸汽(5-1)，從而形成低壓端蒸汽朗肯循環(huán)回路； 所述的蒸汽發(fā)生器(26)采用正壓運(yùn)行方式； 所述的高壓端蒸汽朗肯循環(huán)與低壓端蒸汽朗肯循環(huán)通過(guò)蒸汽發(fā)生器(26)直接復(fù)合起來(lái)，回收高溫端蒸汽朗肯循環(huán)的蒸汽冷凝時(shí)釋放的汽化潛熱用于低溫端蒸汽朗肯循環(huán)發(fā)電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于: 設(shè)有高壓給水加熱器(8): 鍋爐本體(I)出來(lái)的飽和蒸汽(2)，經(jīng)高壓過(guò)熱器(3)形成高壓過(guò)熱蒸汽(3-1)，送入高壓汽輪機(jī)(4)帶動(dòng)發(fā)電 機(jī)(19)發(fā)電；高壓汽輪機(jī)(4)出來(lái)的乏汽(4-1)經(jīng)過(guò)凝汽器(5)形成冷凝水出)，冷凝水(6)經(jīng)高壓給水泵(7)送入高壓給水加熱器(8)、鍋爐本體(1)，鍋爐本體(I)再產(chǎn)生飽和蒸汽，從而形成高壓端蒸汽朗肯循環(huán)回路。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于: 設(shè)有除氧器(12): 鍋爐本體(I)出來(lái)的飽和蒸汽(2)，經(jīng)高壓過(guò)熱器(3)形成高壓過(guò)熱蒸汽(3-1)，送入高壓汽輪機(jī)(4)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)(19)發(fā)電；高壓汽輪機(jī)(4)出來(lái)的乏汽(4-1)經(jīng)過(guò)凝汽器(5)形成冷凝水￠)，冷凝水(6)經(jīng)凝結(jié)水泵(13)、除氧器(12)除氧后，經(jīng)高壓給水泵(7)送入鍋爐本體(I)，鍋爐本體(I)再產(chǎn)生飽和蒸汽，從而形成高壓端蒸汽朗肯循環(huán)回路。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于: 所述的蒸發(fā)發(fā)生器26中的給水與抽汽(4-1)采用直接混合加熱或間接漸熱方式。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于: 所述的蒸發(fā)發(fā)生器(26)中的給水與抽汽(4-1)采用直接混合加熱方式時(shí)，設(shè)有回收管線(27):抽汽(4-1)經(jīng)過(guò)蒸汽發(fā)生器(26)形成的冷凝水直接從蒸汽發(fā)生器(26)經(jīng)回水管線(27)返回高壓端蒸汽朗肯循環(huán)系統(tǒng)；或者從凝結(jié)水泵(10)出口管線經(jīng)回收管線(27)返回高壓端蒸汽朗肯循環(huán)回路。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于: 所述的蒸發(fā)發(fā)生器(26)中的給水與抽汽(4-1)采用間接加熱方式時(shí)，設(shè)有回收管線(27):抽汽(4-1)經(jīng)過(guò)蒸汽發(fā)生器(26)形成的冷凝水直接從蒸汽發(fā)生器(26)經(jīng)回水管線(27)返回高壓端蒸汽朗肯循環(huán)系統(tǒng)；凝結(jié)水(9)經(jīng)凝結(jié)水泵(10)、回收管...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王海波，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：南京瑞柯徠姆環(huán)保科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：