本實用新型涉及熱處理及設備技術領域,具體為提高朗肯循環(huán)熱效率的裝置。
背景技術:
將蒸汽熱能轉換為機械能的蒸汽機和汽輪機的蒸汽動力循環(huán),其工質的狀態(tài)變化過程是按郎肯循環(huán)進行的,其中郎肯循環(huán)主要由鍋爐、汽輪機、發(fā)電機、凝汽器及給水泵組成,從鍋爐出來的蒸汽通過管道進入汽輪機,蒸汽的部分熱能在其中轉換為機械能帶動發(fā)電機發(fā)電,作了功的低壓乏汽進入凝汽器,對冷卻水放出汽化潛熱后凝結成水,最后凝結水由給水泵送回鍋爐,至此,工質完成了一個封閉過程,即郎肯循環(huán),但是在這一循環(huán)過程中,作了功的低壓乏汽對外界放出了熱量,損失了乏汽的幾乎全部熱能,降低了郎肯循環(huán)熱效率。
技術實現要素:
針對上述問題,本實用新型提供了提高朗肯循環(huán)熱效率的裝置,其可以回收部分乏汽,且有效利用乏汽的熱能,減少外部熱量的輸入以節(jié)省能源,從而減少乏汽的熱能損失,提高郎肯循環(huán)熱效率。
其技術方案是這樣的:其包括鍋爐、汽輪機、發(fā)電機、凝汽器、給水泵,所述鍋爐進口與所述給水泵出口連接,所述鍋爐出口與所述汽輪機進口連接,其特征在于,其還包括循環(huán)泵、混合水箱、汽液分離器、加壓機,所述汽輪機出口分別與所述汽液分離器、凝汽器進口連接,且所述汽輪機與所述發(fā)電機之間通過傳動軸連接,所述凝汽器出口分別與所述循環(huán)泵進口、汽液分離器出口連接,所述循環(huán)泵出口與所述混合水箱相應一側的液體進口連接,所述混合水箱的蒸汽進口與所述加壓機出口連接,所述混合水箱另一側的液體出口與所述給水泵進口連接,所述汽液分離器蒸汽出口與所述加壓機進口連接,所述凝汽器的冷卻介質進、出口分別與冷源連接。
本實用新型的有益成果是,鍋爐出來的蒸汽經汽輪機分別進入凝汽器、汽液分離器中,汽液分離器內的一部分低壓乏汽進行汽液分離,分離后的汽體進入加壓機加壓,提高分離汽體的壓力及溫度,在凝汽器內的另一部分低壓乏汽對冷卻介質進行放熱,放出汽化潛熱后凝結成液體,隨后凝結液體與從汽液分離器中分離出來的液體進行混合,混合液體經由循環(huán)泵送入混合水箱,冷卻介質由冷源過來,在凝汽器內吸熱后再送回冷源冷卻,形成冷卻循環(huán),在混合水箱中,從加壓機過來的汽體對混合液體進行加熱,提高液體的溫度,其汽體放熱后凝結成液體并入混合液體中,溫度提高后的液體從混合箱出來,由給水泵送入鍋爐進行加熱,成為高溫高壓蒸汽,然后高溫高壓蒸汽繼續(xù)進入汽輪機作功,以此完成蒸汽動力循環(huán),其中加壓輸入的動能又遠小于提高效率后增加部分的動能,從而實現了以少量能源就能利用乏汽的大量熱能,不僅提高了進入鍋爐的結水溫度,又減少了鍋爐的能源輸入,減少了冷卻介質的循環(huán)量及動能的輸入,從而大大提高了朗肯循環(huán)的熱效率。
附圖說明
圖1是本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示,本實用新型包括鍋爐1、汽輪機2、發(fā)電機3、凝汽器4、循環(huán)泵5、混合水箱6、給水泵7、汽液分離器8、加壓機9,其中,鍋爐1是能量轉換設備,輸入能源加熱液體以產生蒸汽;汽輪機2是蒸汽熱能轉變?yōu)闄C械能的裝置并帶動發(fā)電機3發(fā)電;凝汽器4是乏汽冷卻裝置,乏汽在冷卻介質的作用下冷卻成液體;循環(huán)泵5為工質循環(huán)提供動力;混合水箱6液體加熱及貯存設備,混入蒸汽直接加熱液體;給水泵7為工質循環(huán)提供動力;汽液分離器8起汽、液分離作用;加壓機9是蒸汽增壓升溫設備;鍋爐1進口通過管道與給水泵7出口連接,鍋爐1出口通過管道與汽輪機2進口連接,汽輪機2出口通過管道分別與汽液分離器8、凝汽器4進口連接,且汽輪機2與發(fā)電機3之間通過傳動軸連接,凝汽器4出口通過管道分別與循環(huán)泵5進口、汽液分離器8出口連接,循環(huán)泵5出口通過管道與混合水箱6相應一側的液體進口連接,混合水箱6的蒸汽進口通過管道與加壓機9出口連接,混合水箱6另一側的液體出口通過管道與給水泵7進口連接,汽液分離器8蒸汽出口通過管道與加壓機9進口連接,凝汽器4的冷卻介質進、出口分別與冷源連接。
本實用新型的工作原理是,從鍋爐1出來的蒸汽通過管道進入汽輪機2,蒸汽在汽輪機2內絕熱膨脹作功,蒸汽的部分熱能在其中轉換為機械能帶動發(fā)電機3發(fā)電,作了功的低壓乏汽通過管道分別進入凝汽器4、汽液分離器8,在汽液分離器8內的一部分低壓乏汽進行汽液分離,分離后的汽體通過管道進入加壓機9加壓,提高分離汽體的壓力及溫度,同時在凝汽器4內的另一部分低壓乏汽對冷卻介質進行放熱,放出汽化潛熱后凝結成液體,隨后凝結液體與從汽液分離器8中分離出來的液體進行混合,混合液體通過管道經由循環(huán)泵5送入混合水箱6,冷卻介質由冷源過來,在凝汽器4內吸熱后再送回冷源冷卻,形成冷卻循環(huán),在混合水箱6中,從加壓機9過來的汽體對混合液體進行加熱,提高液體的溫度,其汽體放熱后凝結成液體并入混合液體中,溫度提高后的液體從混合箱6出來,通過管道由給水泵7送入鍋爐1進行加熱,成為高溫高壓蒸汽,然后高溫高壓蒸汽通過管道進入汽輪機2,至此,完成了一個新的蒸汽動力循環(huán),即在本實用新型的朗肯循環(huán)中,利用具有汽化潛熱的一部分乏汽,經過加壓升溫后與另一部分乏汽凝水混合升溫,提高鍋爐的結水溫度,而提高鍋爐結水溫度可以有效提高蒸汽動力循環(huán)熱效率。