CN113483320A - 一种灰水低闪蒸汽再利用*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种灰水低闪蒸汽再利用***，包括发电机组、凝汽器以及凝结水回收***、射水抽气***和冷却水循环***，发电机组包括螺杆膨胀机和发电机，螺杆膨胀机通过减速机与发电机连接，螺杆膨胀机的蒸汽入口通过蒸汽输入管道与原蒸汽管道连通，螺杆膨胀机的蒸汽出口通过蒸汽输出管道与凝汽器连通，凝汽器通过凝结水回收***与给水箱连通，凝结水回收***包括设置在凝结水回收管路上的凝结水泵和凝结水流量计，射水抽气***包括设置在射水管路上的射水抽气器、射水箱、射水泵，射水抽气器与凝汽器连通，冷却水***包括设置在冷却管路上的冷却塔和循环冷却水泵。本发明在保持原工艺不变的前提下，实现蒸汽能量的回收，从而衍生巨大的节能效益。
Description
技术领域
本发明涉及低温余热回收技术领域，尤其涉及一种灰水低闪蒸汽再利用***。
背景技术
开展资源综合利用，是我国的一项长期的重大技术经济政策，也是我国国民经济和社会发展中一项长远的战略方针。余热发电技术的推广应用，对于节约资源、改善环境状况、提高经济效益，实现资源的循环优化配置和可持续发展具有重要的意义。回收利用的余压、余热发电，可以降低企业的生产用电量，一方面提高一次燃料的利用率，另一方面对企业整体能耗结构产生优化作用。从更高的层面来看，企业自身能耗的优化，为缓解社会能源供求的紧张，减少煤炭消耗和二氧化碳排放也产生积极的作用。在化工行业，灰水低闪蒸汽压力和温度均较低，且成分多样，如何将其再利用一直是行业内的难点。
发明内容
本发明的目的在于针对已有的技术现状，提供一种灰水低闪蒸汽再利用***，达到低品位能源再利用，充分利用富余资源的目的。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种灰水低闪蒸汽再利用***，包括发电机组、凝汽器以及凝结水回收***、射水抽气***和冷却水循环***；所述发电机组包括螺杆膨胀机和发电机，螺杆膨胀机通过减速机与发电机连接，以拖动发电机发电；所述螺杆膨胀机的蒸汽入口通过蒸汽输入管道与原蒸汽管道连通且蒸汽输入管道上依次设有主汽阀和调节阀，螺杆膨胀机的蒸汽出口通过蒸汽输出管道与凝汽器连通，凝汽器通过凝结水回收***与给水箱连通，给水箱用于向锅炉供水；所述凝结水回收***包括设置在凝结水回收管路上的凝结水泵和凝结水流量计；所述冷却水***包括设置在冷却管路上的冷却塔和循环冷却水泵，冷却管路为循环管路；所述射水抽气***包括设置在射水管路上的射水抽气器、射水箱、射水泵，射水管路为循环管路，射水抽气器与凝汽器连通。
进一步的，所述蒸汽输入管道位于主汽阀与螺杆膨胀机的蒸汽入口之间的管路上设有快关阀，蒸汽输入管道位于主汽阀与快关阀之间的管路通过旁通管路与蒸汽输出管道位于螺杆膨胀机的蒸汽出口与凝汽器之间的管路连通，旁通管路上设有快开阀。
进一步的，所述蒸汽输入管道位于主汽阀与原蒸汽管道之间的管路与放散管连通，放散管上设有放散调节阀。
进一步的，所述凝结水泵为两组，在凝结水回收管路上并联布置。
进一步的，所述射水泵为两组，在射水管路上并联布置。
进一步的，所述循环冷却水泵为两组，在冷却管路上并联布置。
进一步的，所述蒸汽输入管道位于调节阀与螺杆膨胀机的蒸汽入口之间的管路上设有第一温度表和第一压力表，第一温度表和第一压力表分别用于测量输入螺杆膨胀机的蒸汽的温度和压力，所述蒸汽输出管道位于螺杆膨胀机的蒸汽出口与凝汽器之间的管路上设有第二温度表和第二压力表，第二温度表和第二压力表分别用于测量螺杆膨胀机输出蒸汽的温度和压力。
进一步的，所述蒸汽输入管道上位于主汽阀与调节阀之间的管路上设有过滤网。
进一步的，所述蒸汽输入管道位于主汽阀与调节阀之间的管路与疏水管连通，疏水管上设有疏水阀。
本发明的有益效果为：
本发明的优点在于，其灰水低闪蒸汽再利用***利用蒸汽驱动螺杆膨胀机做功而输出动力，拖动发电机发电，螺杆膨胀机做功后排气冷凝，凝结水返回锅炉循环使用，在保持原工艺不变的前提下，实现蒸汽能量的回收，从而衍生巨大的节能效益；当发电机组故障急停或检修时，通过旁通管路或放散管路处理蒸汽，达到保护***的作用，运行更为灵活。
附图说明
附图1为本发明灰水低闪蒸汽再利用***的结构示意图。
标注说明：1、放散调节阀，2、主汽阀，3、过滤网，4、疏水阀，5、调节阀，6、调节阀，7、第一温度表，8、第一压力表，9、螺杆膨胀机，10、减速机，11、发电机，12、第二温度表，13、第二压力表，14、凝汽器，15、凝结水泵，16、凝结水流量计，17、射水抽气器，18、射水箱，19、射水泵，20、快开阀，21、冷却塔，22、循环冷却水泵。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
请参阅图1所示，一种灰水低闪蒸汽再利用***，包括发电机组、凝汽器14以及凝结水回收***、射水抽气***和冷却水循环***。
所述发电机组包括螺杆膨胀机9和发电机11，螺杆膨胀机9通过减速机10与发电机11连接，以拖动发电机11发电。螺杆膨胀机9是一种既可实现减温减压又能同时输出动力的设备，具体介绍如下：
螺杆膨胀机9结构特征：螺杆膨胀机9的基本构造由一对阴阳转子、支撑轴承、冷却水套、机械密封、调节阀和机壳体组成。
螺杆膨胀机9工作原理：做功介质进入螺杆齿槽，压力推动螺杆转动，齿槽容积增加，流体降压膨胀做功，功率从阳转子输出，实现能量转换。
螺杆膨胀机9技术特点：
a、容积式动力机，可无级调速。机体内流速较低，因而可获较高的内效率，比同功率汽轮机的效率高。当工质或负荷、余热、余压参数发生变化时也能维持稳定的高效率，运转依然平稳、安全、可靠。
b、结构及原理不同于汽轮机，能适应多种不同的品质流体，是当今国内唯一能够同时适用于过热蒸汽、饱和蒸汽、汽水两相、热水及高盐热流体的热动力机。
c、具有自动除垢能力，对工质要求不高。在工质进入机体前，无须经过任何热力工程处理(如内蒸扩容器、汽水分离器等)。
d、操作简单且维护方便，螺杆转子粗大坚实，可长期不大修，小修简单易行，运行维护费用低廉，无需专用技术人员。
所述螺杆膨胀机9的蒸汽入口通过蒸汽输入管道与原蒸汽管道连通且蒸汽输入管道上依次设有主汽阀2和调节阀5，螺杆膨胀机9的蒸汽出口通过蒸汽输出管道与凝汽器14连通，凝汽器14通过凝结水回收***与给水箱(图中未示出)连通，给水箱用于向锅炉供水。
所述凝结水回收***包括设置在凝结水回收管路上的凝结水泵15和凝结水流量计16，***通过凝结水回收***回收冷凝水。优选的，所述凝结水泵15为两组，在凝结水回收管路上并联布置，以提高可靠性。
所述射水抽气***包括设置在射水管路上的射水抽气器17、射水箱18、射水泵19，射水管路为循环管路，射水抽气器17与凝汽器14连通，***通过射水抽气***排气。优选的，所述射水泵19为两组，在射水管路上并联布置，以提高可靠性。
所述冷却水***包括设置在冷却管路上的冷却塔21和循环冷却水泵22，冷却管路为循环管路，***通过冷却水***进行油水换热、水水换热、汽水换热。优选的，所述循环冷却水泵22为两组，在冷却管路上并联布置，以提高可靠性。实际设备选型时，循环冷却水泵22选用单级双吸卧式离心泵，冷却塔21选用组合逆流式机械通风冷却塔。
其中，所述蒸汽输入管道位于调节阀6与螺杆膨胀机9的蒸汽入口之间的管路上设有第一温度表7和第一压力表8，第一温度表7和第一压力表8分别用于测量输入螺杆膨胀机9的蒸汽的温度和压力，所述蒸汽输出管道位于螺杆膨胀机9的蒸汽出口与凝汽器14之间的管路上设有第二温度表12和第二压力表13，第二温度表12和第二压力表13分别用于测量螺杆膨胀机9输出蒸汽的温度和压力。
其中，所述蒸汽输入管道上位于主汽阀2与调节阀6之间的管路上设有过滤网3，通过过滤网3过滤杂质，避免在后仪器发生堵塞。
其中，所述蒸汽输入管道位于主汽阀2与调节阀6之间的管路与疏水管连通，疏水管上设有疏水阀4。通过疏水管自动排除蒸汽输入管道中的蒸汽凝结水及空气等不凝气体，且不漏出蒸汽。
上述技术方案，其灰水低闪蒸汽再利用***利用蒸汽驱动螺杆膨胀机9做功而输出动力，拖动发电机11发电，螺杆膨胀机9做功后排气冷凝，凝结水返回锅炉循环使用，在保持原工艺不变的前提下，实现蒸汽能量的回收。
作为其中一个实施例，所述蒸汽输入管道位于主汽阀2与螺杆膨胀机9的蒸汽入口之间的管路上设有快关阀5，蒸汽输入管道位于主汽阀2与快关阀5之间的管路通过旁通管路与蒸汽输出管道位于螺杆膨胀机9的蒸汽出口与凝汽器14之间的管路连通，旁通管路上设有快开阀20。
作为其中另一个实施例，所述蒸汽输入管道位于主汽阀2与原蒸汽管道之间的管路与放散管连通，放散管上设有放散调节阀1。
按照上述两实施例，正常工艺流程如下：蒸汽→发电机组→凝汽器14→给水箱。当发电机组故障急停或检修时，旁通管路上的快开阀20可根据进汽压力启动，蒸汽进入凝汽器14冷凝回收成水继续利用；当发电机组故障急停或检修时，放散管上的放散调节阀1可根据进汽压力启动，蒸汽进入放散管放散。上述两种方式均可在发电机组故障急停或检修时，达到保护***的作用，运行更为灵活。
具体的，当工况如下时：一条灰水低闪蒸汽线，蒸汽压力0.25MPaA，温度127℃，流量13.5t/h，成分含H2、CO2、NH3等，采用该灰水低闪蒸汽再利用***，主要设备选型如下：
螺杆膨胀机9：型号SEPG1000-1600/3000-1.35-C，额定功率1400kW，额定进汽量27t/h，额定进汽压力0.25MPaA，额定进汽温度127℃，额定排气压力0.02MPaA，额定排气温度60℃，额定转速3000rpm。
减速机10：传输功率1600kW，速比2.0，输入转速3000rpm，输出转速1500rpm。
发电机11：型号1600Kw-2P-1500rpm，额定功率1600kW，额定电压10kV，额定频率50Hz，功率因素0.8，额定转速1500rpm。
按照上述灰水低闪蒸汽再利用***技改后，发电机组的净发电功率可达1230kW，按年运行8000小时计算，年发电984万度。
当然，以上仅为本发明较佳实施方式，并非以此限定本发明的使用范围，故，凡是在本发明原理上做等效改变均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种灰水低闪蒸汽再利用***，其特征在于：包括发电机组、凝汽器以及凝结水回收***、射水抽气***和冷却水循环***；所述发电机组包括螺杆膨胀机和发电机，螺杆膨胀机通过减速机与发电机连接，以拖动发电机发电；所述螺杆膨胀机的蒸汽入口通过蒸汽输入管道与原蒸汽管道连通且蒸汽输入管道上依次设有主汽阀和调节阀，螺杆膨胀机的蒸汽出口通过蒸汽输出管道与凝汽器连通，凝汽器通过凝结水回收***与给水箱连通，给水箱用于向锅炉供水；所述凝结水回收***包括设置在凝结水回收管路上的凝结水泵和凝结水流量计；所述冷却水***包括设置在冷却管路上的冷却塔和循环冷却水泵，冷却管路为循环管路；所述射水抽气***包括设置在射水管路上的射水抽气器、射水箱、射水泵，射水管路为循环管路，射水抽气器与凝汽器连通。
2.根据权利要求1所述的一种灰水低闪蒸汽再利用***，其特征在于：所述蒸汽输入管道位于主汽阀与螺杆膨胀机的蒸汽入口之间的管路上设有快关阀，蒸汽输入管道位于主汽阀与快关阀之间的管路通过旁通管路与蒸汽输出管道位于螺杆膨胀机的蒸汽出口与凝汽器之间的管路连通，旁通管路上设有快开阀。
3.根据权利要求1或2所述的一种灰水低闪蒸汽再利用***，其特征在于：所述蒸汽输入管道位于主汽阀与原蒸汽管道之间的管路与放散管连通，放散管上设有放散调节阀。
4.根据权利要求1所述的一种灰水低闪蒸汽再利用***，其特征在于：所述凝结水泵为两组，在凝结水回收管路上并联布置。
5.根据权利要求1所述的一种灰水低闪蒸汽再利用***，其特征在于：所述射水泵为两组，在射水管路上并联布置。
6.根据权利要求1所述的一种灰水低闪蒸汽再利用***，其特征在于：所述循环冷却水泵为两组，在冷却管路上并联布置。
7.根据权利要求1所述的一种灰水低闪蒸汽再利用***，其特征在于：所述蒸汽输入管道位于调节阀与螺杆膨胀机的蒸汽入口之间的管路上设有第一温度表和第一压力表，第一温度表和第一压力表分别用于测量输入螺杆膨胀机的蒸汽的温度和压力，所述蒸汽输出管道位于螺杆膨胀机的蒸汽出口与凝汽器之间的管路上设有第二温度表和第二压力表，第二温度表和第二压力表分别用于测量螺杆膨胀机输出蒸汽的温度和压力。
8.根据权利要求1所述的一种灰水低闪蒸汽再利用***，其特征在于：所述蒸汽输入管道上位于主汽阀与调节阀之间的管路上设有过滤网。
9.根据权利要求1所述的一种灰水低闪蒸汽再利用***，其特征在于：所述蒸汽输入管道位于主汽阀与调节阀之间的管路与疏水管连通，疏水管上设有疏水阀。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211008 |
|
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