一種基于熱泵的凝汽式汽輪機(jī)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種基于熱栗的凝汽式汽輪機(jī)系統(tǒng)，屬于熱力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，大多數(shù)凝汽式發(fā)電機(jī)組都采用回?zé)嵫h(huán)方式，減少冷源損失，提高發(fā)電機(jī)組經(jīng)濟(jì)性。即抽出部分已經(jīng)做過(guò)一部分功的蒸汽通過(guò)加熱器提高凝結(jié)水溫度，這樣可以減少鍋爐的耗煤量，提高整個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。
[0003]采用回?zé)嵫h(huán)凝汽式發(fā)電機(jī)組的工作原理如圖1所示，主要包括鍋爐1、汽輪機(jī)2、發(fā)電機(jī)3、凝汽器4、軸封加熱器81、低壓加熱器81、給水栗91、高壓加熱器9、抽氣裝置6和射水栗61等。給水在鍋爐中1吸熱產(chǎn)生高溫高壓蒸汽進(jìn)汽輪機(jī)2中膨脹做功，沖動(dòng)汽輪機(jī)2的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子帶動(dòng)發(fā)電機(jī)3的轉(zhuǎn)子在磁場(chǎng)中切割磁力線發(fā)電。做完功的蒸汽(乏汽)由排汽缸進(jìn)入凝汽器4，在凝汽器4中進(jìn)行熱交換，乏汽凝結(jié)成凝結(jié)水，熱量由循環(huán)水通過(guò)冷卻塔5釋放到大氣中，凝結(jié)水匯集到熱井，通過(guò)凝結(jié)水栗41升壓進(jìn)入凝結(jié)水系統(tǒng)，凝結(jié)水分別進(jìn)入軸封加熱器81、低壓加熱器82、除氧器7和高壓加熱器9，通過(guò)上述的換熱設(shè)備利用機(jī)組抽汽逐步加熱，除氧后進(jìn)入鍋爐加熱后產(chǎn)生高溫高壓蒸汽，如此反復(fù)循環(huán)。將做過(guò)部分功的蒸汽由汽輪機(jī)2固定抽汽口采用抽氣設(shè)備6抽出用于加熱凝結(jié)水，實(shí)現(xiàn)回?zé)嵫h(huán)。
[0004]當(dāng)前凝汽式發(fā)電機(jī)組采用的抽氣設(shè)備6主要由射水箱63、射水栗61和射水抽氣器62構(gòu)成。射水箱63中的水經(jīng)射水栗61升壓后供給射水抽氣器62，抽出汽-氣混合物后再排至射水箱63，如此循環(huán)使用。真空栗與射水抽氣器原理基本相同，主要區(qū)別是用水封環(huán)代替抽氣器。為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，下面以射水抽氣器為例進(jìn)行分析。
[0005]夏季，隨著環(huán)境溫度升高，循環(huán)水溫進(jìn)出水溫度也相應(yīng)提高，機(jī)組真空逐步降低，機(jī)組經(jīng)濟(jì)性快速下降，甚至出現(xiàn)達(dá)不到機(jī)組設(shè)計(jì)出力的情況。分析原因主要是由于循環(huán)水進(jìn)水溫度上升，機(jī)組排汽溫度也隨之提高，對(duì)應(yīng)的飽和壓力升高，機(jī)組可利用焓降減少，要達(dá)到額定發(fā)電量就需要更多蒸汽，當(dāng)進(jìn)汽量大于設(shè)計(jì)進(jìn)汽量時(shí)就必須限制機(jī)組負(fù)荷量，導(dǎo)致達(dá)不到設(shè)計(jì)出力。
[0006]射水抽氣器62所能產(chǎn)生的極限真空受進(jìn)水溫度制約，當(dāng)腔室的真空達(dá)到水溫的飽和溫度時(shí)水會(huì)汽化，射水抽氣器62將不能正常工作。射水抽氣器62抽出汽-氣混合物中的蒸汽具有汽化潛熱，隨著環(huán)境溫度的提高，射水箱中循環(huán)水散熱條件變差，循環(huán)水溫逐步升高。射水抽氣器62的抽氣效率隨循環(huán)水溫度的升高呈快速下降的趨勢(shì)。循環(huán)水溫度的升高，抽氣器效率下降，抽出的不凝氣體量減少，導(dǎo)致積聚在凝汽器換熱面上的不凝氣體增加，增大凝汽器熱阻，降低換熱系數(shù)，也會(huì)引起排汽溫度上升，真空下降，機(jī)組經(jīng)濟(jì)性變差。
[0007]在電廠，夏季當(dāng)射水箱63水溫升高導(dǎo)致機(jī)組真空偏低時(shí)，通常主要采取以下兩種辦法，一種是向射水箱63中溢流串水，即降低抽氣設(shè)備6循環(huán)水工作溫度。補(bǔ)入工業(yè)水，通過(guò)溢流方式，排出部分“熱水”，補(bǔ)入部分“冷水”來(lái)降低射水抽氣器中溫度；另一種是開(kāi)啟兩臺(tái)射水栗的方式，通過(guò)增大循環(huán)水量，增加不凝性氣體抽出量。但實(shí)際效果都不理想。采用第一種方法，向射水箱63串水，通過(guò)溢流的方式降低水溫時(shí)，增加新鮮水(工業(yè)水)的消耗，同時(shí)溢流出的水基本是常壓，通常是進(jìn)入無(wú)壓回水管線到污水處理廠，也增大了污水處理量，增加了生產(chǎn)運(yùn)行費(fèi)用。第二種方法，多開(kāi)了一臺(tái)射水栗，增加了廠用電量，抽氣量增大后帶來(lái)的汽-氣混合物中汽量增加，導(dǎo)致射水箱中水溫升高，抽氣設(shè)備效率下降。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于如何降低將射水箱循環(huán)水溫度。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型采用下述的技術(shù)方案:
[0010]本實(shí)用新型提供一種基于熱栗的凝汽式汽輪機(jī)系統(tǒng)，包括:
[0011]凝結(jié)水裝置、抽氣設(shè)備、軸封加熱器、低壓加熱器；
[0012]凝結(jié)水裝置通過(guò)管線依序與所述軸封加熱裝器、所述低壓加熱器連接，所述抽氣設(shè)備通過(guò)管線與所述凝結(jié)水裝置連接；
[0013]還包括熱栗系統(tǒng)，所述熱栗系統(tǒng)包括依序循環(huán)連接的壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器；
[0014]所述抽氣設(shè)備通過(guò)管線與所述蒸發(fā)器連接，所述冷凝器通過(guò)管線與所述軸封加熱器并聯(lián)；
[0015]所述抽氣裝置中的水通過(guò)所述蒸發(fā)器后冷卻并循環(huán)，所述凝結(jié)水裝置中的水經(jīng)過(guò)所述冷凝器加熱后通入所述低壓加熱器。
[0016]其中較優(yōu)地，所述抽氣設(shè)備包括射水抽氣器、射水箱、射水栗；
[0017]所述射水箱的管線出口通過(guò)管線連接所述蒸發(fā)器的制冷入口，所述蒸發(fā)器的制冷出口通過(guò)管線連接所述射水栗的管線入口。
[0018]所述射水箱的水經(jīng)過(guò)所述蒸發(fā)器冷卻后進(jìn)入所述射水栗循環(huán)。
[0019]其中較優(yōu)地，所述節(jié)流裝置是毛細(xì)管、熱力膨脹閥、電子膨脹閥中的任意一種。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0021]本實(shí)用新型提供的基于熱栗的凝汽式汽輪機(jī)系統(tǒng)，通過(guò)熱栗蒸發(fā)器吸熱，將射水箱循環(huán)水溫度由較高溫度降至設(shè)計(jì)溫度附近后回到射水箱。由于降低了射水抽氣器的工作溫度，使射水抽氣器處于較高效率區(qū)間，抽吸不凝氣體的能力保持設(shè)計(jì)水平，從而提高機(jī)組的真空度，降低機(jī)組發(fā)電煤耗，提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中凝汽式汽輪機(jī)系統(tǒng)示意圖；
[0023]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中熱栗系統(tǒng)示意圖；
[0024]圖3是本實(shí)用新型基于熱栗的凝汽式汽輪機(jī)系統(tǒng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本實(shí)用新型，但不用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍。
[0026]熱栗(Heat Pump)是一種將低溫?zé)嵩吹臒崮苻D(zhuǎn)移到高溫?zé)嵩吹难b置。如圖2所示，熱栗系統(tǒng)一般主要由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器組成。
[0027]如圖3所示，本實(shí)用新型提供一種基于熱栗的凝汽式汽輪機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，包括:凝結(jié)水裝置4、抽氣設(shè)備6、軸封加熱器81、低壓加熱器82 ;凝結(jié)水裝置4通過(guò)管線依序與軸封加熱裝器81、低壓加熱器82連接，抽氣設(shè)備6通過(guò)管線與凝結(jié)水裝置4連接；還包括熱栗系統(tǒng)，熱栗系統(tǒng)包括依序循環(huán)連接的壓縮機(jī)88、冷凝器85、節(jié)流裝置86、蒸發(fā)器87 ;抽氣設(shè)備6通過(guò)管線與蒸發(fā)器85連接，冷凝器87通過(guò)管線與軸封加熱器81并聯(lián)；抽氣裝置中6的水通過(guò)蒸