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Title:
SYSTEM USING LOW-TEMPERATURE WASTE HEAT OF GAS OF GENERATOR UNIT TO GENERATE POWER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/139253
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention provides a system using low-temperature waste heat of gas of a generator unit to generate power, comprising: a first steam power generation system, a condensate water pipe, and a low-pressure heater and a condenser that are provided on the condensate water pipe. The first steam power generation system comprises a low-pressure cylinder, the low-pressure heater being connected to the low-pressure cylinder; and further comprises a device for recycling waste heat of gas and a second steam power generation system. The device for recycling waste heat of gas comprises a heat absorption section and a heat dissipation section, the heat absorption section is provided inside a boiler flue, and the heat dissipation section is arranged on a condensate water tributary that is in parallel with and is a branch of the condensate water pipe. The second steam power generation system comprises a second steam turbine and a second power generator that are connected, the second steam turbine is connected to the low-pressure cylinder by an extraction steam pipe, and the low-pressure cylinder and the second steam turbine are both connected to the condenser by an exhaust steam pipe. The present invention can further securely recycle the low-temperature waste heat of the gas, and use the recycled waste heat in a gradient manner to generate power once again, thereby solving the problem that accurate metering cannot be performed in the traditional power generation by recycling the waste heat, and further solving the problem that the low-temperature waste heat in a large power plant cannot be used efficiently, so that the power plant achieves the objective of energy conservation and environment protection.

Inventors:
QIAN, Xuelue (Zone B, 1st Floor No.1 BuildingNo.58 Jizhan road, Minhang District, Shanghai 7, 201107, CN)
QU, Pengfei (Zone B, 1st Floor No.1 BuildingNo.58 Jizhan road, Minhang District, Shanghai 7, 201107, CN)
Application Number:
CN2013/079193
Publication Date:
September 18, 2014
Filing Date:
July 11, 2013
Export Citation:
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Assignee:
SHANGHAI FUBO EP EQUIPMENT CO., LTD (Zone B, 1st Floor No.1 BuildingNo.58 Jizhan road, Minhang District, Shanghai 7, 201107, CN)
International Classes:
F01K7/34; F01K11/02; F27D17/00
Domestic Patent References:
WO2008119784A22008-10-09
Foreign References:
CN101892879A2010-11-24
CN102678206A2012-09-19
CN102734787A2012-10-17
CN202647717U2013-01-02
Attorney, Agent or Firm:
J.Z.M.C. PATENT AND TRADEMARK LAW OFFICE (YUMingwei, Room 5022No.335,GUODing Road, YANG Pu District, Shanghai 3, 200433, CN)
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Claims:
权利要求书 、 一种利用发电机组的烟气低温余热来发电的系统, 包括第一蒸汽发电系统、 冷凝水管道 (13)、 以及设于冷凝水管道 (13) 上的低压加热器 (1 ) 和凝汽 器(6), 第一蒸汽发电系统包括低压缸(3), 所述低压加热器(1 )与所述低 压缸(3)相连, 其特征在于, 还包括烟气余热回收利用装置 (10) 以及第二 蒸汽发电系统, 所述烟气余热回收利用装置 (10) 包括吸热段和放热段, 所 述吸热段设于锅炉烟道(9) 内, 所述放热段置于从所述冷凝水管道上并联分 支出来的冷凝水支路(12)上;第二蒸汽发电系统包括相连的第二汽轮机(7) 和第二发电机 (8), 第二汽轮机 (7)通过抽汽管 (4)与所述低压缸 (3)相 连, 所述低压缸(3)、第二汽轮机(7)均通过乏汽管(2)与所述凝汽器(6) 相连。 、 根据权利要求 1所述的利用发电机组的烟气低温余热来发电的系统, 其特征 在于: 还包括控制系统, 在所述冷凝水支路 (12) 上设的第一调节阀 (11 ), 在所述抽汽管(4)上设的第二调节阀(5), 以及设在所述吸热段上的温度传 感器, 所述第一调节阀 (11 )、 第二调节阀 (5 ) 以及所述温度传感器均与所 述控制系统相连。 、 根据权利要求 1所述的利用发电机组的烟气低温余热来发电的系统, 其特征 在于: 所述吸热段位于所述锅炉烟道末端。 、 根据权利要求 1所述的利用发电机组的烟气低温余热来发电的系统, 其特征 在于: 所述低压加热器 (1 ) 为一级低压加热器或者多级低压加热器。 、 根据权利要求 1所述的利用发电机组的烟气低温余热来发电的系统, 其特征 在于: 所述冷凝水支路(12)的进出口分别位于所述低压加热器(1 )的两侧。 、 根据权利要求 1所述的利用发电机组的烟气低温余热来发电的系统, 其特征 在于: 所述第二汽轮机(7)所用的抽汽量与通过所述烟气余热回收利用装置

( 10) 加热冷凝水而节省的抽汽量相等。

Description:
利用发电机组的烟气低温余热来发电的系统 技术领域

本发明涉及热力发电技术领域,特别是涉及一 种利用发电机组的烟气低温余热 来发电的系统。 背景技术

在国家大力提倡节能环保以及企业为了自身发 展的情况下,锅炉的效率越来越 高, 锅炉效率的高低主要体现在排烟损失的高低, 而排烟温度又直观反应了排烟损 失,因此排烟温度是衡量锅炉效率的重要指标 之一。排烟温度越高,排烟损失越大, 锅炉效率越低, 因此目前锅炉的排烟温度都较低, 现在大中型锅炉的排烟温度都普 遍在 135°C左右, 特别是大型锅炉, 由于其空预器一般为回转式空预器, 因此其排 烟温度可能更低。

虽然目前锅炉的排烟温度已经降至很低, 但是随着节能技术的发展, 仍然可以 通过相关技术方案来使排烟温度降至更低, 从而回收部分烟气余热, 并同时保证锅 炉的正常安全运行。 由于锅炉排烟温度较低, 用一般余热回收技术回收的余热品位 都较低, 在大型发电机组中, 并没有合适有效的利用方式, 导致余热回收项目不能 在大型发电机组上进行运用,这也是目前大型 发电机组的低温余热节能遇到的主要 问题之一。 而且在大型发电机组上, 低品位的热能相对来说是很丰富的, 因此是否 可以通过某些技术方案来使其大量低品位的热 能得到利用, 以量变引起质变, 从而 能够得到部分较高品位的热能,并将这部分高 品位热能加以有效利用? 这是现在大 型发电机组的低温烟气余热节能遇到的瓶颈, 其主要问题并不是如何回收余热, 而 是回收的余热如何有效的利用。

现在一般的烟气余热回收技术均是利用余热来 加热除盐水,以减少低压加热器 的抽汽耗量, 这样在汽轮机中做功的蒸汽会增多, 但是由于这部分蒸汽品位较低, 对于大机组的汽轮机其做功发电效率较低, 而且影响了锅炉系统的抽汽平衡, 节省 的这部分抽汽并不能被高效的利用, 而且这部分被有效利用的量也不能有效计量, 造成节能量无法准确计量。 发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的 在于提供一种利用发电机组的烟 气低温余热来发电的系统, 用于解决现有技术存在的上述问题。

为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供 一种利用发电机组的烟气低温余 热来发电的系统, 包括第一蒸汽发电系统、 冷凝水管道、 以及设于冷凝水管道上的 低压加热器和凝汽器, 第一蒸汽发电系统包括低压缸, 所述低压加热器与所述低压 缸相连, 还包括烟气余热回收利用装置以及第二蒸汽发 电系统, 所述烟气余热回收 利用装置包括吸热段和放热段, 所述吸热段设于锅炉烟道内, 所述放热段置于从所 述冷凝水管道上并联分支出来的冷凝水支路上 ;第二蒸汽发电系统包括相连的第二 汽轮机和第二发电机, 第二汽轮机通过抽汽管与所述低压缸相连, 所述低压缸、第 二汽轮机均通过乏汽管与所述凝汽器相连。

优选的, 还包括控制系统, 在所述冷凝水支路上设的第一调节阀, 在所述抽汽 管上设的第二调节阀, 以及设在所述吸热段上的温度传感器, 所述第一调节阀、第 二调节阀以及所述温度传感器均与所述控制系 统相连。

优选的, 所述吸热段位于所述锅炉烟道末端。

优选的, 所述低压加热器为一级低压加热器或者多级低 压加热器。

优选的, 所述冷凝水支路的进出口分别位于所述低压加 热器的两侧。

优选的,所述第二汽轮机所用的抽汽量与通过 所述烟气余热回收利用装置加热 冷凝水而节省的抽汽量相等。

如上所述, 本发明的利用发电机组的烟气低温余热来发电 的系统, 具有以下有 益效果: 可以安全回收低温烟气余热, 并将回收的余热通过梯级利用的方式来进行 发电, 使得电厂达到节能环保的目的; 回收低温烟气余热加热锅炉给水系统, 以此 节省抽汽, 而将节省的抽汽直接用于发电, 选用的第二汽轮机针对节省的抽汽参数 进行选择, 因此比传统的抽汽回原发电系统发电效率高, 而且不破坏原蒸汽发电系 统的抽汽平衡, 减少对原系统正常运行的影响, 在合同能源管理项目上节能效果显

附图说明

图 1显示为本发明的利用发电机组的烟气低温余 来发电的系统示意图。 元件标号说明

1 低压加热器

2 乏汽管

3 低压缸

4 抽汽管

5 第二调节阀

6 凝汽器

7 第二汽轮机

8 第二发电机

9 锅炉烟道

10 烟气余热回收利用装

11 第一调节阀

12 冷凝水支路

13 冷凝水管道 具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方 式,熟悉此技术的人士可由本说 明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优 点及功效。

请参阅图 1。 须知, 本说明书所附图式所绘示的结构、 比例、 大小等, 均仅用 以配合说明书所揭示的内容, 以供熟悉此技术的人士了解与阅读, 并非用以限定本 发明可实施的限定条件, 故不具技术上的实质意义, 任何结构的修饰、 比例关系的 改变或大小的调整, 在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的 目的下, 均应仍 落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围 内。 同时, 本说明书中所引用的如 "上" 、 "下" 、 "左" 、 "右" 、 "中间"及 "一"等的用语, 亦仅为便于叙述 的明了, 而非用以限定本发明可实施的范围, 其相对关系的改变或调整, 在无实质 变更技术内容下, 当亦视为本发明可实施的范畴。

如图 1所示, 本发明提供一种利用发电机组的烟气低温余热 来发电的系统, 本 发电机组优指纯凝式机组, 其包括第一蒸汽发电系统、 给锅炉送水的冷凝水管道

13、 以及设于冷凝水管道 13上的低压加热器 1和凝汽器 6, 第一蒸汽发电系统包 括低压缸 3, 低压加热器 1的进汽口与低压缸 3相连, 该第一蒸汽发电系统为原有 发电机组中的发电系统,还包括烟气余热回收 利用装置 10以及第二蒸汽发电系统, 烟气余热回收利用装置 10包括吸热段和放热段, 吸热段设于锅炉烟道 9内, 放热 段置于从冷凝水管道 13上并联分支出来的冷凝水支路 12上;第二蒸汽发电系统包 括相连的第二汽轮机 7和第二发电机 8, 第二汽轮机 7通过抽汽管 4与所述低压缸 3相连, 低压缸 3、 第二汽轮机 6均通过乏汽管 2与凝汽器 6相连。 本发明在原有 的第一蒸汽发电系统基础上增加了第二蒸汽发 电系统, 增强了发电力, 同时提高了 烟气预热利用率, 其采用将烟气余热回收利用装置 10安装在锅炉烟道 9中, 吸收 部分烟气余热, 然后将余热释放给从冷凝水支路 12过来的冷凝水, 加热的这部分 冷凝水本来由从低压缸 3中的抽汽在低压加热器 1中对其进行加热,因此节省了这 部分抽汽, 这部分抽汽通过抽汽管 4进入到第二汽轮机 7中, 并在第二汽轮机中进 行做功, 该第二汽轮机并不是原有第一蒸汽发电系统中 的第一汽轮机, 其能利用该 部分抽汽, 第二汽轮机带动第二发电机 8做功产生电能, 做完功的乏汽通过乏汽管 2进入到凝汽器 6中。

本发明回收低温烟气余热,通过对该余热的有 效利用来节省原锅炉系统的抽汽 利用, 通过节省下来的抽汽来进行发电, 以此提高了低温烟气预热的高效利用, 提 高整个发电机组的发电量。

为便于调节, 上述冷凝水支路 12的进出口分别位于低压加热器 1的两侧, 其 构成与低压加热器段的冷凝水管道并联的结构 。

本发明还包括控制系统, 在冷凝水支路 12上设的第一调节阀 11, 在抽汽管 4 上设的第二调节阀 5, 以及设在吸热段上的温度传感器, 第一调节阀 11、第二调节 阀 5以及温度传感器均与控制系统相连。在冷凝 支路 12上安装有第一调节阀 11, 可通过控制系统来对烟气余热回收利用装置 10的加热冷凝水量进行调节, 同时调 节烟气余热回收利用装置 10的吸热段壁面温度, 保证其在安全的工况下运行。 在 抽汽管 4上安装有第二调节阀 5, 第二调节阀与控制系统相连, 在运行时, 可实时 调节从低压缸 3进入第二汽轮机 7的抽汽量, 使得蒸汽发电系统不受到影响, 这部 分抽汽量应与通过烟气余热回收利用装置 10加热冷凝水而节省的抽汽量相等。 即 第二汽轮机所用的抽汽量与通过烟气余热回收 利用装置加热冷凝水而节省的抽汽 量相等。上述吸热段位于锅炉烟道末端, 这样可以避免影响锅炉烟道内其他设备的 用热。 上述低压加热器 1为一级低压加热器或者多级低压加热器。 抽汽在第二汽轮机 7中做功后成为乏汽, 乏汽通过乏汽管 2进入凝汽器 6, 冷 凝后回到冷凝水系统中。 本实施例中第二汽轮机 7为低压汽轮机。

综上所述, 本发明的利用发电机组的烟气低温余热来发电 的系统, 通过烟气热 量来加热用蒸汽(即低压缸内的蒸汽)加热的 冷凝水, 即用低品位的余热来加热冷 凝水, 节省了有高品位热能的蒸汽, 并利用节省的抽汽来进行发电, 使得热能实现 梯级利用, 解决了传统的回收余热发电无法准确计量的问 题, 大大提高了热能利用 效率。 所以, 本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具 高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功 效, 而非用于限制本发明。任何 熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神 及范畴下,对上述实施例进行修饰或 改变。 因此, 举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离 本发明所揭示的精神与 技术思想下所完成的一切等效修饰或改变, 仍应由本发明的权利要求所涵盖。