專利名稱：多工質(zhì)回?zé)嵝屠士涎h(huán)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多工質(zhì)回?zé)嵝屠士涎h(huán)系統(tǒng)，具體屬火力發(fā)電廠蒸汽動(dòng)力裝置抽汽回?zé)嵫h(huán)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
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?，最后排入凝汽器凝結(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)，回?zé)岬慕橘|(zhì)為水。朗肯循環(huán)已成為現(xiàn)代蒸汽動(dòng)力裝置的基本循環(huán)?，F(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)，附圖1是是火力發(fā)電廠生產(chǎn)過(guò)程汽水系統(tǒng)流程圖簡(jiǎn)圖，附圖1中:1-省煤器，2-水冷壁，3-過(guò)熱器，4-汽輪機(jī)，5-發(fā)電機(jī)，6-凝汽器，7-冷卻水泵，8-凝結(jié)水泵，9-低壓加熱器，10-除氧器，
11-給水泵，12-高壓加熱器，13-水處理設(shè)備。采用抽汽回?zé)峒訜峤o水后，除了顯著地提高了循環(huán)熱效率以外，汽耗率雖有所增加，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noi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。給水回?zé)岬慕Y(jié)果，使給水溫度提高，從而提高了加熱平均溫度，也就提高了循環(huán)熱效率。采用抽汽回?zé)峒訜峤o水，使給水溫度加熱至接近或達(dá)到抽汽壓力下的飽和溫度，并開始逐漸增加，熱量節(jié)省也 相應(yīng)隨著增加，勢(shì)必在用某一抽汽壓力下的蒸汽來(lái)加熱給水時(shí)，熱量節(jié)省可達(dá)最大值，此時(shí)的給水溫度稱為最佳給水溫度。再提高給水加熱溫度時(shí)，熱量節(jié)省反而減少，熱經(jīng)濟(jì)性就降低。這是因?yàn)榻o水加熱溫度提高后，相應(yīng)的抽汽壓力也提高，對(duì)該部分抽汽而言，每千克蒸汽在汽輪機(jī)中熱變功的量減少了，若發(fā)電量不變，則需增加進(jìn)入汽輪機(jī)的新蒸汽量，以彌補(bǔ)因抽汽而減少的發(fā)電量。抽汽壓力愈高，增加的新蒸汽量就愈多，因而每千瓦小時(shí)所耗的蒸汽(即汽耗率)也愈多，相應(yīng)地排向低溫?zé)嵩吹臒釗p失也就愈大。理論上，加熱級(jí)數(shù)愈多，最佳給水溫度愈高，但還應(yīng)合理分配各級(jí)回?zé)峒訜崞鞯募訜岫龋垢骷?jí)抽汽與給水間的溫差不可逆性愈小，才能使循環(huán)熱效率愈高。一般地講，經(jīng)濟(jì)上最有利的給水加熱溫度，約等于鍋爐壓力下的飽和溫度的0.65 0.75。國(guó)產(chǎn)機(jī)組采用的回?zé)釁?shù)如下表I。表1-循環(huán)初參數(shù) P (bar) /t (°C) [35/435 [90/535 1135/550/550 |l65/550/550~
■ 給水溫度，V~L50 170元O 230石0 250 250 270 一
回?zé)峒?jí)數(shù)ζ3 5 5 7 6 87 9但是，該蒸汽動(dòng)力裝置系統(tǒng)也存在一定的缺點(diǎn): 1、由于給水溫度較高，一般150°c以上，送入省煤器回收煙氣余熱后，考慮省煤器換熱介質(zhì)即煙氣、給水之間的傳熱溫差，煙氣溫度仍然較高，必須在尾部煙道布置空預(yù)器回收煙氣余熱。由于空預(yù)器是煙氣-空氣換熱，即氣-氣傳熱，換熱系數(shù)約為氣-水換熱系數(shù)的一半，因此吸收相同的熱量，所需的空預(yù)器的換熱面積與低溫省煤器相比，要大得多，設(shè)備體積較大，煙氣、空氣的阻力降增加很多；
2、由于空預(yù)器換熱面積較大且體積較大，如回轉(zhuǎn)式空預(yù)器等，容易發(fā)生磨損、低溫腐蝕等現(xiàn)象，造成漏風(fēng)，形成空氣短路，從而增加鍋爐鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)等的功耗；
3、因?yàn)榭疹A(yù)器體積大，且必須要布置在煙道中，空氣、煙氣風(fēng)道較長(zhǎng)，設(shè)備(如鼓風(fēng)機(jī)、空預(yù)器)布置難度大，工程投資高；
4、由于給水溫度及抽汽流量的限制，需要合理分配各級(jí)給水回?zé)峒訜崞鞯募訜岫龋垢骷?jí)抽汽與給水間的溫差不可逆性減小，因此對(duì)汽輪機(jī)的設(shè)計(jì)要求高，不利于汽輪機(jī)采用最優(yōu)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。因此如何利用火力發(fā)電廠的熱力學(xué)基本規(guī)律，即熱能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的規(guī)律和方法，保留基于朗肯循環(huán)原理的蒸汽動(dòng)力裝置抽汽回?zé)嵫h(huán)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，找出提高蒸汽動(dòng)力裝置抽汽回?zé)嵫h(huán)熱效率的途徑，并消除上述缺點(diǎn)，成為該領(lǐng)域研究的難點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為解決上述基于朗肯循環(huán)原理的抽汽加熱給水回?zé)嵫h(huán)技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提供一種多工質(zhì)回?zé)嵝屠士涎h(huán)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)提高蒸汽動(dòng)力裝置抽汽回?zé)嵫h(huán)熱效率，并優(yōu)化設(shè)備布置、降低工程造價(jià)，最終達(dá)到節(jié)能降耗、提高系統(tǒng)熱效率的目的。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下措施實(shí)現(xiàn)的:
一種多工質(zhì)回?zé)嵝屠士涎h(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括鍋爐本體受熱面1、燃燒設(shè)備23、煙道21、鍋爐本體附加受熱面及輔助設(shè)備，其特征在于:煙道21內(nèi)設(shè)置有鍋爐本體附加受熱面過(guò)熱器3、給水加熱器14、相變換熱器8，煙道外設(shè)置有汽輪機(jī)4、發(fā)電機(jī)5、凝汽器6、凝結(jié)水泵7、相變換熱器8、低壓加熱器11、除氧器12、給水泵13，以及增壓機(jī)16、異工質(zhì)回?zé)崞?7。其中相變換熱器8包括蒸發(fā)器9、冷凝器10，相變工質(zhì)在蒸發(fā)器9中吸收煙氣的熱量，蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽，蒸汽進(jìn)入冷凝器10中冷凝，形成飽和液再回到蒸發(fā)器，吸收煙氣熱量產(chǎn)生蒸汽，從而形成相變工質(zhì)循環(huán)回路。其中，汽水系統(tǒng)流程如下:由鍋爐本體受熱面I出來(lái)的飽和蒸汽2，經(jīng)過(guò)熱器3形成過(guò)熱蒸汽3-1，送入汽輪機(jī)4帶動(dòng)發(fā)電機(jī)5，將熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，再轉(zhuǎn)換成電能；汽輪機(jī)出來(lái)的乏汽在凝汽器6中由冷卻水移走熱量，形成凝結(jié)水。凝結(jié)水經(jīng)凝結(jié)水泵7直接送入低壓加熱器11 ;或者先送入相變換熱器8的冷凝器10，再進(jìn)入低壓加熱器11，用汽輪機(jī)抽汽加熱后，進(jìn)入除氧器12，經(jīng)除氧的給水由給水泵13送入給水加熱器14，吸收煙氣熱量后送入鍋爐本體受熱面1，鍋爐本體受熱面I再產(chǎn)生飽和蒸汽，從而形成汽水循環(huán)回路。所述的低壓加熱器11設(shè)置在給水泵13和給水加熱器14之間。采用其他型式的采用間接換熱方式的換熱器替換相變換熱器8時(shí)，即凝結(jié)水經(jīng)凝結(jié)水泵送入換熱器8，再送入低壓加熱器11，為防止換熱器8發(fā)生低溫腐蝕和有效降低煙氣溫度，換熱器和凝結(jié)水泵之間可設(shè)置給水預(yù)熱器。所述的多工質(zhì)回?zé)嵝屠士涎h(huán)系統(tǒng)中，多工質(zhì)是指鍋爐給水及回?zé)峤橘|(zhì)，回?zé)峁べ|(zhì)是指送入燃燒設(shè)備的空氣及液體或氣體燃料，在整個(gè)動(dòng)力循環(huán)設(shè)備系統(tǒng)形成內(nèi)循環(huán)回路。所述的異質(zhì)是指除鍋爐給水外的空氣、液體或氣體燃料。所述的多工質(zhì)回?zé)嵝屠士涎h(huán)，是指采用從汽輪機(jī)4中抽出的作過(guò)部分功的多級(jí)蒸汽，通過(guò)設(shè)置于煙道外的低壓加熱器11、異工質(zhì)回?zé)崞?7，用于加熱鍋爐給水以及從增壓機(jī)16送來(lái)的回?zé)峤橘|(zhì)，加熱后的回?zé)峤橘|(zhì)22送入燃燒設(shè)備23作為助燃空氣或和燃料使用。經(jīng)低壓加熱器11加熱的鍋爐給水形成傳統(tǒng)的抽汽回?zé)嵝屠士涎h(huán)。所述的增壓機(jī)16,回?zé)峤橘|(zhì)為空氣時(shí),為鼓風(fēng)機(jī)；回?zé)峤橘|(zhì)為液體燃料時(shí),為燃料加壓泵；回?zé)峤橘|(zhì)為氣體燃料時(shí)，為氣體壓縮機(jī)。所述的異工質(zhì)回?zé)崞?7，回?zé)峤橘|(zhì)為空氣時(shí)，相當(dāng)于設(shè)置于鍋爐煙道外的空氣預(yù)熱器；回?zé)峤橘|(zhì)為液體或氣體燃料時(shí)，為燃料預(yù)熱器。所述的凝結(jié)水泵7送出的凝結(jié)水經(jīng)冷凝器10預(yù)熱后，再送至低壓加熱器11，增壓機(jī)16送出的回?zé)峤橘|(zhì)直接送至異質(zhì)回?zé)崞?7 ;或增壓機(jī)16送出的回?zé)峁べ|(zhì)經(jīng)冷凝器10預(yù)熱后，再送至異質(zhì)回?zé)崞?7，凝結(jié)水泵7送出的凝結(jié)水直接送至低壓加熱器11 ;或增壓機(jī)16送出的回?zé)峁べ|(zhì)及凝結(jié)水泵7送出的凝結(jié)水送入冷凝器10后，再分別送至異質(zhì)回?zé)崞?7、低壓加熱器11。回?zé)峤橘|(zhì)為空氣時(shí)，經(jīng)增壓機(jī)16加壓后的空氣，送入異工質(zhì)回?zé)崞?7 (或經(jīng)過(guò)相變換熱器8的冷凝器10預(yù)熱后，再送入異工質(zhì)回?zé)崞?7)，經(jīng)異工質(zhì)回?zé)崞?7加熱后的熱空氣直接送入燃燒設(shè)備23，或經(jīng)高溫空預(yù)器15繼續(xù)加熱后再送入燃燒設(shè)備23作為助燃空氣使用。燃燒設(shè)備中的燃料燃燒后，形成高溫?zé)煔?，將熱量傳遞給水，產(chǎn)生過(guò)熱蒸汽，送入汽輪機(jī)4中做功后，抽汽再用于加熱低壓加熱器的給水、異工質(zhì)回?zé)崞?7中的回?zé)峤橘|(zhì)，從而形成多工質(zhì)回?zé)嵝屠士涎h(huán)回路。所述的抽汽經(jīng)低壓加熱器11、異工質(zhì)回?zé)崞?7冷卻后形成冷凝水，再送至除氧器12或疏水箱循環(huán)使用。所述的過(guò)熱器3采用間接換熱方式，可設(shè)置一個(gè)或多個(gè)，采用串并聯(lián)或混聯(lián)方式進(jìn)行連接。 所述的給水加熱器14采用間接換熱方式，可設(shè)置一個(gè)或多個(gè)，采用串并聯(lián)或混聯(lián)方式進(jìn)行連接。所述的異工質(zhì)回?zé)崞?7采用間接換熱方式，可設(shè)置一個(gè)或多個(gè)，采用串并聯(lián)或混聯(lián)方式進(jìn)行連接。所述的相變換熱器8的冷凝器采用凝結(jié)水、空氣或其他介質(zhì)作為冷卻介質(zhì)。所述相變換熱器8的相變工質(zhì)采用水或其他適宜的工質(zhì)。所述的除氧器9設(shè)置于凝結(jié)水泵7和給水泵13之間連接的管道上。所述的低壓加熱器11設(shè)置于凝結(jié)水泵7和除氧器12之間，或者給水泵13和給水加熱器14之間連接的管道上。所述的凝汽器6通過(guò)循環(huán)冷卻水泵19采用冷卻水20，移走汽輪機(jī)乏汽的廢熱。所述的異質(zhì)回?zé)崞?7與汽輪機(jī)抽汽采用間接換熱方式，經(jīng)回?zé)崞骷訜岷蟮幕責(zé)峤橘|(zhì)22送入燃燒設(shè)備23作為助燃空氣、燃料使用。根據(jù)燃燒方式不同，燃燒揮發(fā)物少或水分較多的煤(如無(wú)煙煤及褐煤)或采用液態(tài)排渣燃燒室時(shí)，預(yù)熱空氣溫度必須采用得比較高些，如350°C 420°C，則可在過(guò)熱器3與給水加熱器14之間設(shè)置高溫空預(yù)器15，回?zé)峤橘|(zhì)熱空氣22經(jīng)高溫空預(yù)器15繼續(xù)加熱后，再送入燃燒設(shè)備23作為助燃空氣使用。本發(fā)明所述的異工質(zhì)回?zé)崞?7、高溫空預(yù)器15的換熱管可采用列管、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。本發(fā)明中的異工質(zhì)回?zé)崞?7采用間接換熱方式，可以為列管式換熱器、板式換熱器或其他型式的換熱器。所述的相變換熱器8采用成熟的公知技術(shù)，控制蒸發(fā)器末級(jí)換熱面的壁面溫度高于煙氣酸露點(diǎn)溫度且不發(fā)生低溫腐蝕，或采用耐腐蝕的材料有效減輕煙氣的低溫腐蝕。本發(fā)明中未說(shuō)明的設(shè)備、管道、儀表、閥門、保溫等采用公知的成熟技術(shù)進(jìn)行配套。設(shè)有與本發(fā)明系統(tǒng)配套的調(diào)控裝置，使蒸汽動(dòng)力裝置能經(jīng)濟(jì)、安全、高熱效率運(yùn)行，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明設(shè)計(jì)了一個(gè)多工質(zhì)回?zé)嵝屠士涎h(huán)系統(tǒng)，結(jié)合傳統(tǒng)的基于朗肯循環(huán)原理的汽輪機(jī)抽汽加熱給水的回?zé)嵫h(huán)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)設(shè)置于煙道外的回?zé)崞?，采用汽輪機(jī)抽汽加熱回?zé)峤橘|(zhì)及給水，從而取得與抽汽加熱給水回?zé)嵫h(huán)技術(shù)同樣的效果，并提高了加熱平均溫度，使系統(tǒng)熱效率得到有效提高。通過(guò)統(tǒng)一分配加熱負(fù)荷，達(dá)到整個(gè)蒸汽動(dòng)力循環(huán)系統(tǒng)(包括鍋爐、汽輪機(jī))熱能利用的優(yōu)化效果。2、通過(guò)取消設(shè)置于尾部煙道內(nèi)的體積龐大的空預(yù)器，利用煙道內(nèi)煙氣-水換熱系數(shù)高于煙氣-空氣換熱系數(shù)近一倍的優(yōu)點(diǎn)，采用相變換熱器、給水加熱器等，可強(qiáng)化傳熱，有效降低煙氣的沿程阻力損失、避免低溫腐蝕，有效降低排煙溫度，同時(shí)避免了因末端空預(yù)器磨損、低溫腐蝕等導(dǎo)致的空氣、煙氣短路現(xiàn)象。3、煙道內(nèi)設(shè)備可緊湊布置；爐外空預(yù)器換熱高效，換熱系數(shù)大大高于煙氣-空氣之間的數(shù)值，可因地制宜加以布置，靈活方便。能有效降低工程造價(jià)。4、采用煤粉燃燒時(shí)，磨制煤粉需要熱空氣來(lái)烘干原煤和煤粉，在燃燒過(guò)程中也要預(yù)熱空氣使點(diǎn)燃穩(wěn)定，燃燒快、燃燒完成。將煙道尾部的空預(yù)器利用空氣回?zé)嵝屠士涎h(huán)技術(shù)，移至爐外，在提高系統(tǒng)熱效率的同時(shí)，滿足了燃料燃燒的要求。采用液體或氣體燃料時(shí)，可對(duì)燃料采用抽汽加熱構(gòu)成回?zé)嵫h(huán)，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的熱效率。5、由于給水溫度及抽汽流量的限制，需要合理分配各級(jí)給水回?zé)峒訜崞鞯募訜岫龋垢骷?jí)抽汽與給水間的溫差不可逆性減小，因此對(duì)汽輪機(jī)的設(shè)計(jì)要求高，不利于汽輪機(jī)采用最優(yōu)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。采用本發(fā)明的系統(tǒng)，可以用于優(yōu)化汽輪機(jī)的設(shè)計(jì)。6、采用本發(fā)明的方案，既可用于新建動(dòng)力裝置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造，也可用于對(duì)現(xiàn)有的抽汽加熱給水的回?zé)嵫h(huán)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造，即取消原有抽汽加熱給水回?zé)嵫h(huán)系統(tǒng)中的高壓加熱器，增加異工質(zhì)回?zé)崞?、相變換熱器等，從而有效提高系統(tǒng)的熱效率。煙道內(nèi)、外設(shè)備可因地制宜加以布置，靈活方便，能有效降低工程造價(jià)。本發(fā)明既可用于現(xiàn)有的抽汽加熱給水回?zé)嵫h(huán)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，從而有效提高整個(gè)系統(tǒng)的熱效率。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的汽水系統(tǒng)流程圖簡(jiǎn)圖。
圖1中:1-省煤器，2-水冷壁，3-過(guò)熱器，4-汽輪機(jī)，5-發(fā)電機(jī)，6-凝汽器，7-冷卻水泵，8-凝結(jié)水泵，9-低壓加熱器，10-除氧器，11-給水泵，12-高壓加熱器，13-水處理設(shè)備。圖2是本發(fā)明的一種多工質(zhì)回?zé)嵝屠士涎h(huán)系統(tǒng)流程示意圖。圖2中:1-鍋爐本體受熱面，2-飽和蒸汽，3-過(guò)熱器，3-1-過(guò)熱蒸汽，4_汽輪機(jī)，5_發(fā)電機(jī)，6-凝汽器，7-凝結(jié)水泵，8-相變換熱器，9-蒸發(fā)器，10-冷凝器，11-低壓加熱器，
12-除氧器，13-給水泵，14-給水加熱器，15-高溫空預(yù)器，16-增壓機(jī)，17-異工質(zhì)回?zé)崞鳎?8-凝結(jié)水，19-循環(huán)水泵，20-冷卻水，21-煙道，22-回?zé)峤橘|(zhì)，23-燃燒設(shè)備。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。實(shí)施例1:
如圖2所示，一種多工質(zhì)回?zé)嵝屠士涎h(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括鍋爐本體受熱面1、燃燒設(shè)備23、煙道21及輔助設(shè)備，煙道21內(nèi)設(shè)置有過(guò)熱器3、給水加熱器14、相變換熱器8，煙道外設(shè)置有汽輪機(jī)4、發(fā)電機(jī)5、凝汽器6、凝結(jié)水泵7、相變換熱器8、低壓加熱器11、除氧器12、給水泵13，以及增壓機(jī)16、異工質(zhì)回?zé)崞?7。其中相變換熱器8包括蒸發(fā)器9、冷凝器10，相變工質(zhì)采用水，在蒸發(fā)器9中吸收煙氣的熱量，蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽，蒸汽進(jìn)入冷凝器10中冷凝，形成飽和液再回到蒸發(fā)器，吸收煙氣熱量產(chǎn)生蒸汽，從而形成相變工質(zhì)循環(huán)回路。其中，汽水系統(tǒng)流程如下:由鍋爐本體受熱面I出來(lái)的飽和蒸汽2，經(jīng)過(guò)熱器3形成過(guò)熱蒸汽3-1，送入汽輪機(jī)4帶動(dòng)發(fā)電機(jī)5，將熱能轉(zhuǎn)換成電能；汽輪機(jī)出來(lái)的乏汽在凝汽器6中由冷卻水移走熱量，形成凝結(jié)水，凝結(jié)水經(jīng)凝結(jié)水泵7送入相變換熱器8的冷凝器10，再進(jìn)入低壓加熱器11用汽輪機(jī)抽汽加熱后，進(jìn)入除氧器12，經(jīng)除氧的給水由給水泵13送入給水加熱器14，吸收煙氣熱量后送入鍋爐本體受熱面I，鍋爐本體受熱面I再產(chǎn)生飽和蒸汽，從而形成汽水循環(huán)回路。所述的多工質(zhì)是指鍋爐給水及空氣，回?zé)峁べ|(zhì)是指送入燃燒設(shè)備的空氣(也可包括液體或氣體燃料)，在整個(gè)動(dòng)力循環(huán)設(shè)備系統(tǒng)形成內(nèi)循環(huán)回路。所述的多工質(zhì)回?zé)嵝屠士涎h(huán)，是指采用從汽輪機(jī)4中抽出的作過(guò)部分功的多級(jí)蒸汽，通過(guò)設(shè)置于煙道外的低壓加熱器11、異工質(zhì)回?zé)崞?7，用于加熱鍋爐給水以及從鼓風(fēng)機(jī)16送來(lái)的空氣，加熱后的熱空氣22送入燃燒設(shè)備23作為助燃空氣使用。經(jīng)低壓加熱器11的鍋爐給水形成傳統(tǒng)的抽汽回?zé)嵫h(huán)系統(tǒng)。所述的異工質(zhì)回?zé)崞?7，回?zé)峤橘|(zhì)為空氣時(shí)，相當(dāng)于設(shè)置于鍋爐煙道外的空氣預(yù)熱器。經(jīng)增壓機(jī)16即鼓風(fēng)機(jī)加壓后的空氣，經(jīng)過(guò)相變換熱器8的冷凝器10預(yù)熱后，再送入異工質(zhì)回?zé)崞?7，經(jīng)異工質(zhì)回?zé)崞?7加熱后的熱空氣直接送入燃燒設(shè)備23，或經(jīng)高溫空預(yù)器15繼續(xù)加熱后再送入燃燒設(shè)備23作為助燃空氣使用。燃燒設(shè)備中的燃料燃燒后，形成高溫?zé)煔?，將熱量傳遞給水，產(chǎn)生過(guò)熱蒸汽，送入汽輪機(jī)4中做功后，抽汽再用于加熱低壓加熱器的給水、異工質(zhì)回?zé)崞?7中的回?zé)峤橘|(zhì)，從而形成多工質(zhì)回?zé)嵝屠士涎h(huán)回路。抽汽經(jīng)低壓加熱器11、異工質(zhì)回?zé)崞?7冷卻后形成冷凝水，再送至除氧器12或疏水箱循環(huán)使用。
實(shí)施例2:
增壓機(jī)16 (即鼓風(fēng)機(jī))鼓出的空氣經(jīng)相變換熱器8的冷凝器10預(yù)熱后，送至異工質(zhì)回?zé)崞?7繼續(xù)加熱后送入鍋爐燃燒設(shè)備。經(jīng)凝結(jié)水泵加壓后的凝結(jié)水送入低壓加熱器11，采用汽輪機(jī)抽汽加熱，再送入除氧器。其余類同實(shí)施例1。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開如上，但它們并不是用來(lái)限定本發(fā)明，任何熟悉此技藝者，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，自當(dāng)可作各種變化或潤(rùn)飾，如還可以將相變換熱器更換為其他型式的換熱器，同樣屬于本發(fā)明之保護(hù)范圍。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本申請(qǐng)的權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種多工質(zhì)回?zé)嵝屠士涎h(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括朗肯循環(huán)回路，即依次經(jīng)管路連接的鍋爐(I)、過(guò)熱器(3)、汽輪機(jī)(4)、凝汽器(6)、凝結(jié)水泵(7)、除氧器(12)、給水泵(13)和加熱器(14)，其中過(guò)熱器(3)和加熱器(14)設(shè)置于鍋爐的煙道內(nèi)，汽輪機(jī)(4)還連接發(fā)電機(jī)(5)，其特征在于: 該系統(tǒng)設(shè)有異質(zhì)回?zé)嵫h(huán)回路:該回路由增壓機(jī)(16)、異工質(zhì)回?zé)崞?17)、汽輪機(jī)(4)的抽汽和鍋爐(I)的燃燒設(shè)備(23)組成；增壓機(jī)(16)送出的回?zé)峁べ|(zhì)，經(jīng)異工質(zhì)回?zé)崞?17)被汽輪機(jī)(4)的抽汽加熱后，回?zé)峤橘|(zhì)再送入燃燒設(shè)備(23)參與燃燒，形成異工質(zhì)回?zé)嵫h(huán)回路；抽汽經(jīng)異工質(zhì)回?zé)崞?17)后形成冷凝水，再送到除氧器(12)或疏水箱； 所述的異工質(zhì)為空氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是: 所述的朗肯循環(huán)回路中汽輪機(jī)(4)排出的乏汽，在凝汽器(6)中形成凝結(jié)水，經(jīng)凝結(jié)水泵(7)、除氧器(12)及給水泵(13)送至加熱器(14)，再經(jīng)鍋爐本體受熱面(I)產(chǎn)生飽和蒸汽(2)，送入過(guò)熱器(3)形成過(guò)熱蒸汽(3-1)，再送入汽輪機(jī)(4)做功后，出來(lái)的乏汽再送入凝汽器(6 )形成凝結(jié)水，形成朗肯循環(huán)回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是: 所述朗肯循環(huán)回路還包括低壓加熱器(11)，它設(shè)置于凝結(jié)水泵(7)和除氧器(12)之間的連接管道上；或者設(shè)于給水泵(13)和加熱器(14)之間的連接管道上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征是: 該系統(tǒng)還包括給水回?zé)嵫h(huán)回路:該回路由汽輪機(jī)(4)抽汽經(jīng)低壓加熱器(11)形成冷凝水，再送到除氧器(12)或疏水箱。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是: 所述朗肯循環(huán)回路中還設(shè)有相變換熱器(8)，該相變換熱器的冷凝器(10)設(shè)置于凝結(jié)水泵(7)和低壓加熱器(11)之間的連接管路上，該相變換熱器的蒸發(fā)器(9)設(shè)置于煙道(21)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于: 所述的異工質(zhì)還包括鍋爐燃料，所述的鍋爐燃料為液體或氣體； 所述的增壓機(jī)(16)中，回?zé)峤橘|(zhì)為空氣時(shí),為鼓風(fēng)機(jī)；回?zé)峤橘|(zhì)為液體燃料時(shí)，為燃料加壓泵；回?zé)峤橘|(zhì)為氣體燃料時(shí)，為氣體壓縮機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于: 所述的過(guò)熱器(3)、高溫空預(yù)器(15)、給水加熱器(14)、異質(zhì)回?zé)崞?17)分別采用一個(gè)或多個(gè)，采用串并聯(lián)或混聯(lián)方式連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于: 所述的過(guò)熱器(3)、高溫空預(yù)器(15)、給水加熱器(14)、異質(zhì)回?zé)崞?17)采用間接換熱方式，采用管式換熱器或板式換熱器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于: 所述的換熱器采用的換熱元件為圓管、翅片管、蛇形管或螺旋槽管的中空腔體換熱元件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多工質(zhì)回?zé)嵝屠士涎h(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)用汽輪機(jī)抽汽加熱空氣及鍋爐給水(或包括液體、氣體燃料)，從而取得與抽汽加熱給水回?zé)嵫h(huán)同樣的效果。通過(guò)取消設(shè)置于尾部煙道內(nèi)的空預(yù)器，有效避免煙氣-空氣的短路。設(shè)置爐外的空預(yù)器及煙道內(nèi)的給水加熱器、給水加熱器、相變換熱器，在強(qiáng)化傳熱的同時(shí)，有效降低排煙溫度并避免煙氣的低溫腐蝕。
文檔編號(hào)F23L15/00GK103114881SQ20131005841
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月25日
發(fā)明者李延平, 湯一峰, 徐文龍, 黃振波, 王海波 申請(qǐng)人:山東岱榮熱能環(huán)保設(shè)備有限公司