一种用闪蒸负压蒸汽驱动的冷凝式汽轮机系统的制作方法

1.本实用新型涉及汽轮机领域，更具体的说是涉及一种用闪蒸负压蒸汽驱动的冷凝式汽轮机系统。


背景技术：

2.在石油、化工领域，对石油进行裂解、分馏、重整以及合成等工艺流程中，会产生大量工业热水，这些低温热水温度大部分都在100℃以下，如果直接冷却，不仅会给环境造成热污染，也会带来热能的浪费，需要对这些热水中的热能进行回收，其中一种可行的方法就是将这种100℃以下低温热水闪蒸成负压蒸汽，然后驱动汽轮机转换成机械能用来驱动各类装置(如压缩机、发电机、给水泵、引风机等等)，完成热能的转换、回收和利用，为此需要一种全新的用于闪蒸蒸汽驱动的冷凝式汽轮机系统。


技术实现要素：

3.负压蒸汽的特殊性现有的凝汽式汽轮机系统无法对其回收转换成机械能，针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种用闪蒸负压蒸汽驱动的冷凝式汽轮机系统，该种冷凝式汽轮机系统能够将低温工业热水转化为负压闪蒸蒸汽以驱动汽轮机运行，高效实现热能转换为动能，完成热能的转换、回收和利用。
4.为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
5.一种用闪蒸负压蒸汽驱动的冷凝式汽轮机系统，包括汽轮机，还包括闪蒸装置、凝汽器以及抽真空设备，所述汽轮机的进汽端上连接与闪蒸装置相通的无阀进汽管线，所述汽轮机的出汽端上连接有与凝汽器相通的排汽接管，所述凝汽器与抽真空设备之间还设有抽汽管，所述闪蒸装置上还设有用于通入闪蒸热水的进液管以及用于排出热水闪蒸后的残余热水的排液管。
6.进一步的，所述闪蒸装置内还设有用于将闪蒸蒸汽中水分分离的汽液分离器。
7.进一步的，所述进液管位于排液管上方，且所述进液管位于汽液分离器下方。
8.进一步的，所述凝汽器的底部还设有用于排出冷却水的出水管，所述出水管上设有凝结水泵。
9.进一步的，通过所述进液管内的闪蒸热水水温小于100℃。
10.本实用新型的有益效果：通过闪蒸装置将工业产生的热水转化为闪蒸蒸汽，再通过无阀进汽管线通入汽轮机内，将闪蒸蒸汽中的热能转成机械能，驱动汽轮机转换成机械能用来驱动各类装置，以完成热能的转换、回收和利用，最终达到节能环保的效果。
附图说明
11.图1是本实用新型的示意图；
12.附图标记：1、汽轮机；2、闪蒸装置；3、凝汽器；4、抽真空设备；5、无阀进气管线；6、排汽接管；7、抽汽管；8、进液管；9、排液管；10、汽液分离器；11、出水管；12、凝结水泵。
具体实施方式
13.下面结合附图和实施例，对本实用新型进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
14.目前在石油、化工领域，对石油进行裂解、分馏、重整以及合成等工艺流程中，会产生大量工业热水，这些热水温度大部分都在100℃以下，如果直接冷却，不仅会给环境造成热污染，也会带来热能的浪费，需要对这些热水中的热能进行回收，其中一种可行的方法就是将这种100℃以下热水闪蒸成蒸汽，然后驱动汽轮机1转换成机械能用来驱动各类装置(如压缩机、发电机、给水泵、引风机等等)，完成热能的转换、回收和利用，为此本实用新型设计这种用闪蒸蒸汽驱动的冷凝式汽轮机1系统，具体结构如图1所示，包括汽轮机1，还包括闪蒸装置2(热水闪蒸箱)、凝汽器3以及抽真空设备4，汽轮机1的进汽端上连接与闪蒸装置2相通的无阀进汽管线，汽轮机1的出汽端上连接有与凝汽器3相通的排汽接管6，凝汽器3与抽真空设备4之间还设有抽汽管7，闪蒸装置2上还设有用于通入闪蒸热水的进液管8以及用于排出冷却热水的排液管9(进液管8位于排液管9上方，且进液管8位于汽液分离器10下方)，闪蒸箱内还设有用于将闪蒸蒸汽中水分分离的汽液分离器10，凝汽器3的底部还设有用于排出冷却水的出水管11，出水管11上设有凝结水泵12，其工作原理为：100℃的工业热水通入压力低于1大气压且全密封的负压闪蒸箱内进行闪蒸得到闪蒸蒸汽，这种闪蒸蒸汽的特征是负压的，在此之前，抽真空设备4会将凝汽器3、汽轮机1、闪蒸箱以及各管道内的抽空形成真空负压状态，如96℃的热水经过闪蒸后余下81℃的热水从排液管9排出，部分闪蒸后的蒸汽经过汽液分离器10，闪蒸蒸汽为饱和蒸汽，含有一定的水分，考虑到汽轮机1进汽湿度不能过大，需要将闪蒸蒸汽中的水分分离，从而变成符合汽轮机1进汽要求的蒸汽，蒸汽再通过无阀进汽管线通入汽轮机1内，将闪蒸蒸汽中的热能转成机械能，驱动汽轮机1转换成机械能用来驱动各类装置，汽轮机1排汽端排出的汽经过凝汽器3冷却得到冷却水，冷却水从出水管11经过凝结水泵12，凝结水泵12将凝汽器3中的凝结水再泵回流程，与流程中产生的热量进行交换，形成100℃热水，在输送至闪蒸箱内后温度降低，然后闪蒸成蒸汽，完成整个能量转换循环，进汽调节阀通过将空气引入凝汽器，使得排汽端的真空度改变，改变汽轮机进汽端和排汽端的压差，从而使进入汽轮机的蒸汽流量发生变化，紧急停机阀14通过快速打开，使得汽轮机排汽端和大气接通，使得进汽端和排汽端的压差降至零，实现汽轮机紧急停机。
15.实施例1：
16.某2000万吨/年炼油装置每小时会产生3800t/h的96℃热水，通过闪蒸装置2(1)将这些96℃热水闪蒸出负压蒸汽发电，负压的大小取决于想要得到的热水温降，本项目热水降至81℃，产生汽轮机1进汽100t/h，进汽压力50kpa，湿度经过汽液分离器10后控制在99％以上，在汽轮机1排汽侧设定背压为11kpa，最终功率达到4000kw，发生闪蒸的100t/h蒸汽通过汽轮机1进行冷却后，进一步通过凝汽器3凝结成水，从凝汽器3底部热井通过凝泵排入循环流程，而未发生闪蒸的剩余3700t/h热水直接通过闪蒸装置2底部的出口进入循环流程，从而实现对工艺流程上的余热进行循环利用，产生经济效益，减少了常规模式所产生的碳排放。
17.以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种用闪蒸负压蒸汽驱动的冷凝式汽轮机系统，包括汽轮机(1)，其特征在于：还包括闪蒸装置(2)、凝汽器(3)以及抽真空设备(4)，所述汽轮机(1)的进汽端上连接与闪蒸装置(2)相通的无阀进汽管线，所述汽轮机(1)的出汽端上连接有与凝汽器(3)相通的排汽接管(6)，所述凝汽器(3)与抽真空设备(4)之间还设有抽汽管(7)，所述闪蒸装置(2)上还设有用于通入闪蒸热水的进液管(8)以及用于排出热水闪蒸后的残余热水的排液管(9)。2.根据权利要求1所述一种用闪蒸负压蒸汽驱动的冷凝式汽轮机系统，其特征在于：所述闪蒸装置(2)内还设有用于将闪蒸蒸汽中水分分离的汽液分离器(10)。3.根据权利要求2所述一种用闪蒸负压蒸汽驱动的冷凝式汽轮机系统，其特征在于：所述进液管(8)位于排液管(9)上方，且所述进液管(8)位于汽液分离器(10)下方。4.根据权利要求1所述一种用闪蒸负压蒸汽驱动的冷凝式汽轮机系统，其特征在于：所述凝汽器(3)的底部还设有用于排出冷却水的出水管(11)，所述出水管(11)上设有凝结水泵(12)。5.根据权利要求1所述一种用闪蒸负压蒸汽驱动的冷凝式汽轮机系统，其特征在于：通过所述进液管(8)内的闪蒸热水水温小于100℃。

技术总结
本实用新型提供一种用闪蒸负压蒸汽驱动的冷凝式汽轮机系统，包括汽轮机，还包括闪蒸装置、凝汽器以及抽真空设备，所述汽轮机的进汽端上连接与闪蒸装置相通的无阀进汽管线，所述汽轮机的出汽端上连接有与凝汽器相通的排汽接管，所述凝汽器与抽真空设备之间还设有抽汽管，所述闪蒸装置上还设有用于通入闪蒸热水的进液管以及用于排出闪蒸后热水的排液管，本实用新型优点在于能够将工业热水转化为闪蒸蒸汽以驱动汽轮机运行，高效实现热能转换为动能，完成热能的转换、回收和利用。回收和利用。回收和利用。


技术研发人员：方志阳 卢红远 陈哲彬 陈华梅 吴诚 翁昕昊 柏征宇 李崇奖 沈涛 田泽瑜
受保护的技术使用者：杭州汽轮机股份有限公司
技术研发日：2022.02.28
技术公布日：2022/7/8