一种凝汽式小汽轮机排汽余热和烟气余热的联合利用系统的制作方法

本发明属于火电厂节能降耗领域，涉及一种凝汽式小汽轮机排汽余热和烟气余热的联合利用系统。

背景技术：

驱动引风机的小汽轮机，可分为背压式或纯凝式。传统的纯凝式小汽轮机冷端系统类似于湿冷机组冷端系统，主要由循环水系统、凝结水系统和抽真空系统组成，存在较大的冷源损失。

旨在消除此冷源损失，本专利提出凝汽式小汽轮机排汽余热和烟气余热的联合利用系统，通过烟气余热利用系统的凝结水吸收小汽轮机排汽余热。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种凝汽式小汽轮机排汽余热和烟气余热的联合利用系统，该余热利用系统能够实现凝汽式小汽轮机驱动汽源能量的全部利用，消除冷源损失，减小主机六段、七段、八段抽汽流量，提高经济性。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种凝汽式小汽轮机排汽余热和烟气余热的联合利用系统，包括小机乏汽凝汽器和凝汽式小汽轮机，小机乏汽凝汽器的冷侧入口与主机热力系统相连，冷侧出口与锅炉排烟余热利用系统的烟气余热换热器的冷侧入口相连，锅炉排烟余热利用系统的烟气余热换热器的冷侧出口连接主机热力系统；凝汽式小汽轮机的排气端连接至小机乏汽凝汽器的热侧入口，热侧出口连接至烟气余热换热器的冷侧入口；凝汽式小汽轮机的转轴与锅炉排烟余热利用系统的锅炉引风机的驱动轴相连。

本发明进一步的改进在于：

所述小机乏汽凝汽器的冷侧入口连接至主机热力系统的轴封加热器的凝结水出口处，轴封加热器凝结水入口处设置有凝结水泵。

所述轴封加热器的凝结水出口依次连接第一低压加热器、第二低压加热器以及第三低压加热器，烟气余热换热器的冷侧出口连接至第二低压加热器和第三低压加热器之间的管路上。

所述锅炉引风机通过离合器与凝汽式小汽轮机相连。

所述小机乏汽凝汽器上连接有用于抽出小机乏汽凝汽器内不凝结气体的真空泵。

所述小机乏汽凝汽器与烟气余热换热器之间的管路上还设置有升压泵。

所述锅炉排烟余热利用系统包括依次连接的空气预热器、烟气余热换热器、电除尘器、锅炉引风机以及烟囱；其中空气预热器的出口与烟气余热换热器的热侧入口相连，烟气余热换热器的热侧出口与电除尘器相连，电除尘器的出口与锅炉引风机的气体入口相连，出口连接至烟囱的底部入口。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明实现了驱动锅炉引风机的凝汽式小汽轮机汽源的能量全部利用，其中一部分在凝汽式小汽轮机中做功并传递给锅炉引风机，剩余的排汽余热以凝结水作为热载体回收至主机热力系统；此外，实现了锅炉排烟余热的有效利用。从机组整个热力循环来看，本发明实现了驱动锅炉引风机的凝汽式小汽轮机汽源能量的全部利用，并实现了锅炉排烟余热的有效利用，提高了机组经济性。

【附图说明】

图1为本发明的整体结构示意图。

其中：1-凝结水泵；2-轴封加热器；3-第一低压加热器；4-第二低压加热器；5-第三低压加热器；6-空气预热器；7-烟气余热换热器；8-电除尘器；9-锅炉引风机；10-离合器；11-凝汽式小汽轮机；12-小机乏汽凝汽器；13-真空泵；14-升压泵；15-烟囱。

【具体实施方式】

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

在附图中示出了根据本发明公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

本发明公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图，本发明凝汽式小汽轮机排汽余热和烟气余热的联合利用系统，包括小机乏汽凝汽器12和凝汽式小汽轮机11，小机乏汽凝汽器12的冷侧入口与主机热力系统相连，冷侧出口与锅炉排烟余热利用系统的烟气余热换热器7的冷侧入口相连，锅炉排烟余热利用系统的烟气余热换热器7的冷侧出口连接主机热力系统；锅炉排烟余热利用系统包括依次连接的空气预热器6、烟气余热换热器7、电除尘器8、锅炉引风机9以及烟囱15；其中空气预热器6的出口与烟气余热换热器7的热侧入口相连，烟气余热换热器7的热侧出口与电除尘器8相连，电除尘器8的出口与锅炉引风机9的气体入口相连，出口连接至烟囱的底部入口。凝汽式小汽轮机11的排气端连接至小机乏汽凝汽器12的热侧入口，热侧出口连接至烟气余热换热器7的冷侧入口；凝汽式小汽轮机11的转轴通过离合器10与锅炉排烟余热利用系统的锅炉引风机9的驱动轴相连。

小机乏汽凝汽器12的冷侧入口连接至主机热力系统的轴封加热器2的凝结水出口处，轴封加热器2凝结水入口处设置有凝结水泵1。轴封加热器2的凝结水出口依次连接第一低压加热器3、第二低压加热器4以及第三低压加热器5，烟气余热换热器7的冷侧出口连接至第二低压加热器4和第三低压加热器5之间的管路上。小机乏汽凝汽器12上连接有用于抽出小机乏汽凝汽器12内不凝结气体的真空泵13。小机乏汽凝汽器12与烟气余热换热器7之间的管路上还设置有升压泵14。

本发明的原理：

锅炉引风机采用纯凝式凝汽式小汽轮机驱动，乏汽在小机乏汽凝汽器中冷凝，冷却水为主机热力系统轴加出口的部分凝结水，该冷却水由凝结水泵驱动，以串联方式依次在小机乏汽凝汽器和锅炉排烟余热利用系统中吸热后返回主机热力系统中的第三低压加热器凝结水入口管路。凝汽式小汽轮机排汽冷凝后的凝结水经凝结水升压泵加压后进入烟气余热换热器继续吸热。

本发明从主机轴加出口引部分凝结水作为驱动锅炉引风机的凝汽式小汽轮机小机乏汽凝汽器的冷却水，由凝结水泵驱动，以串联方式依次在小机乏汽凝汽器和锅炉排烟余热利用系统中吸热后返回主机热力系统中的第三低压加热器凝结水入口管路。凝汽式小汽轮机乏汽冷凝后的凝结水经升压泵加压后汇入烟气余热换热器的水侧入口管路。

本发明的工作过程：

锅炉引风机9由凝汽式小汽轮机11驱动，两者之间通过离合器10连接，凝汽式小汽轮机11的汽源由主汽轮机某级抽汽提供，蒸汽在凝汽式小汽轮机11做功后进入小机乏汽凝汽器12冷凝，设置真空泵13以抽出小机乏汽凝汽器12内的不凝结气体，小机乏汽凝汽器12冷却水为轴封加热器2出口的部分凝结水，由凝结水泵1驱动，以串联方式依次分别在小机乏汽凝汽器12和烟气余热换热器7吸热后回流至第三低压加热器5入口。凝汽式小汽轮机11排汽冷凝后的凝结水经升压泵14加压后进入烟气余热换热器7继续吸热。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。