CN106703914A - 一种提高朗肯循环热效率的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种提高朗肯循环热效率的装置,其可以回收部分乏汽,且有效利用乏汽的热能,减少外部热量的输入以节省能源,从而减少乏汽的热能损失,提高郎肯循环热效率;其包括锅炉、汽轮机、发电机、凝汽器、给水泵、循环泵、混合水箱、汽液分离器、加压机,锅炉进口与给水泵出口连接,锅炉出口与汽轮机进口连接,汽轮机出口与汽液分离器、凝汽器进口连接,汽轮机与发电机连接,凝汽器出口与循环泵进口、汽液分离器出口连接,循环泵出口与混合水箱相应一侧的液体进口连接,混合水箱的蒸汽进口与加压机出口连接,混合水箱另一侧的液体出口与给水泵进口连接,汽液分离器蒸汽出口与加压机进口连接,凝汽器的冷却介质进、出口分别与冷源连接。
Description
技术领域
本发明涉及热处理及设备技术领域,具体为一种提高朗肯循环热效率的装置。
背景技术
将蒸汽热能转换为机械能的蒸汽机和汽轮机的蒸汽动力循环,其工质的状态变化过程是按郎肯循环进行的,其中郎肯循环主要由锅炉、汽轮机、发电机、凝汽器及给水泵组成,从锅炉出来的蒸汽通过管道进入汽轮机,蒸汽的部分热能在其中转换为机械能带动发电机发电,作了功的低压乏汽进入凝汽器,对冷却水放出汽化潜热后凝结成水,最后凝结水由给水泵送回锅炉,至此,工质完成了一个封闭过程,即郎肯循环,但是在这一循环过程中,作了功的低压乏汽对外界放出了热量,损失了乏汽的几乎全部热能,降低了郎肯循环热效率。
发明内容
针对上述问题,本发明提供了一种提高朗肯循环热效率的装置,其可以回收部分乏汽,且有效利用乏汽的热能,减少外部热量的输入以节省能源,从而减少乏汽的热能损失,提高郎肯循环热效率。
其技术方案是这样的:其包括锅炉、汽轮机、发电机、凝汽器、给水泵,所述锅炉进口与所述给水泵出口连接,所述锅炉出口与所述汽轮机进口连接,其特征在于,其还包括循环泵、混合水箱、汽液分离器、加压机,所述汽轮机出口分别与所述汽液分离器、凝汽器进口连接,且所述汽轮机与所述发电机之间通过传动轴连接,所述凝汽器出口分别与所述循环泵进口、汽液分离器出口连接,所述循环泵出口与所述混合水箱相应一侧的液体进口连接,所述混合水箱的蒸汽进口与所述加压机出口连接,所述混合水箱另一侧的液体出口与所述给水泵进口连接,所述汽液分离器蒸汽出口与所述加压机进口连接,所述凝汽器的冷却介质进、出口分别与冷源连接。
本发明的有益成果是,锅炉出来的蒸汽经汽轮机分别进入凝汽器、汽液分离器中,汽液分离器内的一部分低压乏汽进行汽液分离,分离后的汽体进入加压机加压,提高分离汽体的压力及温度,在凝汽器内的另一部分低压乏汽对冷却介质进行放热,放出汽化潜热后凝结成液体,随后凝结液体与从汽液分离器中分离出来的液体进行混合,混合液体经由循环泵送入混合水箱,冷却介质由冷源过来,在凝汽器内吸热后再送回冷源冷却,形成冷却循环,在混合水箱中,从加压机过来的汽体对混合液体进行加热,提高液体的温度,其汽体放热后凝结成液体并入混合液体中,温度提高后的液体从混合箱出来,由给水泵送入锅炉进行加热,成为高温高压蒸汽,然后高温高压蒸汽继续进入汽轮机作功,以此完成蒸汽动力循环,其中加压输入的动能又远小于提高效率后增加部分的动能,从而实现了以少量能源就能利用乏汽的大量热能,不仅提高了进入锅炉的结水温度,又减少了锅炉的能源输入,减少了冷却介质的循环量及动能的输入,从而大大提高了朗肯循环的热效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示,本发明包括锅炉1、汽轮机2、发电机3、凝汽器4、循环泵5、混合水箱6、给水泵7、汽液分离器8、加压机9,其中,锅炉1是能量转换设备,输入能源加热液体以产生蒸汽;汽轮机2是蒸汽热能转变为机械能的装置并带动发电机3发电;凝汽器4是乏汽冷却装置,乏汽在冷却介质的作用下冷却成液体;循环泵5为工质循环提供动力;混合水箱6液体加热及贮存设备,混入蒸汽直接加热液体;给水泵7为工质循环提供动力;汽液分离器8起汽、液分离作用;加压机9是蒸汽增压升温设备;锅炉1进口通过管道与给水泵7出口连接,锅炉1出口通过管道与汽轮机2进口连接,汽轮机2出口通过管道分别与汽液分离器8、凝汽器4进口连接,且汽轮机2与发电机3之间通过传动轴连接,凝汽器4出口通过管道分别与循环泵5进口、汽液分离器8出口连接,循环泵5出口通过管道与混合水箱6相应一侧的液体进口连接,混合水箱6的蒸汽进口通过管道与加压机9出口连接,混合水箱6另一侧的液体出口通过管道与给水泵7进口连接,汽液分离器8蒸汽出口通过管道与加压机9进口连接,凝汽器4的冷却介质进、出口分别与冷源连接。
本发明的工作原理是,从锅炉1出来的蒸汽通过管道进入汽轮机2,蒸汽在汽轮机2内绝热膨胀作功,蒸汽的部分热能在其中转换为机械能带动发电机3发电,作了功的低压乏汽通过管道分别进入凝汽器4、汽液分离器8,在汽液分离器8内的一部分低压乏汽进行汽液分离,分离后的汽体通过管道进入加压机9加压,提高分离汽体的压力及温度,同时在凝汽器4内的另一部分低压乏汽对冷却介质进行放热,放出汽化潜热后凝结成液体,随后凝结液体与从汽液分离器8中分离出来的液体进行混合,混合液体通过管道经由循环泵5送入混合水箱6,冷却介质由冷源过来,在凝汽器4内吸热后再送回冷源冷却,形成冷却循环,在混合水箱6中,从加压机9过来的汽体对混合液体进行加热,提高液体的温度,其汽体放热后凝结成液体并入混合液体中,温度提高后的液体从混合箱6出来,通过管道由给水泵7送入锅炉1进行加热,成为高温高压蒸汽,然后高温高压蒸汽通过管道进入汽轮机2,至此,完成了一个新的蒸汽动力循环,即在本发明的朗肯循环中,利用具有汽化潜热的一部分乏汽,经过加压升温后与另一部分乏汽凝水混合升温,提高锅炉的结水温度,而提高锅炉结水温度可以有效提高蒸汽动力循环热效率。
Claims (1)
1.一种提高朗肯循环热效率的装置,其包括锅炉、汽轮机、发电机、凝汽器、给水泵,所述锅炉进口与所述给水泵出口连接,所述锅炉出口与所述汽轮机进口连接,其特征在于,其还包括循环泵、混合水箱、汽液分离器、加压机,所述汽轮机出口分别与所述汽液分离器、凝汽器进口连接,且所述汽轮机与所述发电机之间通过传动轴连接,所述凝汽器出口分别与所述循环泵进口、汽液分离器出口连接,所述循环泵出口与所述混合水箱相应一侧的液体进口连接,所述混合水箱的蒸汽进口与所述加压机出口连接,所述混合水箱另一侧的液体出口与所述给水泵进口连接,所述汽液分离器蒸汽出口与所述加压机进口连接,所述凝汽器的冷却介质进、出口分别与冷源连接。
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