一种汽轮机余热回收系统

技术领域

本发明涉及余热回收技术领域，具体而言，涉及一种汽轮机余热回收系统。

背景技术

汽轮机在热用户用气量骤减时，汽轮机通流量减少，无法带走鼓风摩擦产生的热量，排汽温度会随之增加，严重危害汽轮机安全运行；此时，运行人员需开启汽轮机排汽向空排气门增大汽轮机通流量，这会造成大量工质和热量白白损耗掉。

鉴于此，急需一种汽轮机余热回收系统，以解决现有汽轮机在用气量骤减时无法有效地对蒸汽能进行回收的问题。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种汽轮机余热回收系统，旨在解决现有的汽轮机无法有效地对蒸汽能进行回收的问题，包括汽轮机和本体疏水扩容器，还包括：

热用户管路，一端连接所述汽轮机，另一端连接热用户；

向空排气管路，一端通过三通连接所述热用户管路，另一端向空排气；

排汽装置管路，一端通过三通连接所述向空排气管路，另一端连接有排汽装置；

循环泵管路，一端通过三通连接所述排汽装置管路，另一端连接所述排汽装置；

疏水扩容器管路，一端连接所述排汽装置，另一端连接所述本体疏水扩容器。

进一步地，还包括：

第一控制阀，设置于所述排汽装置管路靠近所述向空排气管路一端，用于根据当前汽轮机蒸汽温度连通所述排汽装置管路；

第二控制阀，设置于所述向空排气管路，用于根据当前汽轮机蒸汽温度连通所述向空排气管路。

进一步地，还包括：

蒸汽控制模块，用于获取汽轮机蒸汽温度，当汽轮机蒸汽温度大于T1时，开启所述第一控制阀，当汽轮机蒸汽温度大于T2时，开启所述第二控制阀；

所述蒸汽控制模块还用于获取汽轮机蒸汽温度提升速率，当汽轮机蒸汽温度提升速率在预设时间内大于第一预设速率阈值时，关闭所述第一控制阀，直接开启所述第二控制阀，当汽轮机蒸汽温度提升速率在预设时间内降至第二预设速率阈值时，开启所述第一控制阀。

进一步地，所述排汽装置包括：

喷淋水出口，连接于所述循环泵管路，用于将喷淋水送至所述循环泵管路；

喷淋装置，连接于所述循环泵管路，用于将喷淋水喷至蒸汽；

第一蒸汽进口，连接于所述排汽装置管路；

第二蒸汽进口，连接于所述循环泵管路；

汽水分离装置，设置于所述排汽装置顶端，用于将所述排汽装置顶端的蒸汽进行汽水分离。

进一步地，所述循环泵管路包括：

汽动循环泵管路，一端通过三通连接所述排汽装置管路，另一端连接有汽动循环泵；

蒸汽管路，一端连接所述汽动循环泵，另一端连接所述第二蒸汽进口；

喷淋水出口管路，一端连接所述喷淋水出口，另一端连接所述汽动循环泵；

喷淋水进口管路，一端连接所述汽动循环泵，另一端连接所述喷淋装置。

进一步地，所述循环泵管路还包括：

电动循环泵，并联连接于所述汽动循环泵，用于辅助所述汽动循环泵启动。

进一步地，所述循环泵管路还包括：

除氧器管路，一端通过三通连接所述喷淋水进口管路，另一端连接有除氧器，所述除氧器用于存储所述汽动循环泵排出的喷淋水；

除盐水管路，一端连接有除盐水，另一端接于所述喷淋水进口管路，所述除盐水管路用于将除盐水通过所述喷淋水进口管路排至所述排汽装置。

进一步地，所述循环泵管路还包括：

第三控制阀，设置于所述喷淋水进口管路远离所述除盐水管路一端，用于根据排汽装置水温关闭所述喷淋水进口管路；

第四控制阀，设置于所述除氧器管路，用于根据排汽装置水温连通所述除氧器管路；

第五控制阀，设置于所述除盐水管路，用于根据排汽装置水温连通所述除盐水管路。

进一步地，所述循环泵管路还包括：

喷淋水控制模块，用于获取排汽装置水温，当排汽装置水温大于T3时，关闭所述第三控制阀，开启所述第四控制阀与所述第五控制阀。

进一步地，所述疏水扩容器管路设置有闸式阀。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过在向空排气管路上连接排汽装置，并通过控制模块根据汽轮机相应的温度控制排汽装置上管路的连通，对热用户管路中的多余蒸汽进行冷却回收，提高了能源的利用率，降低了资源的浪费，同时还提高了蒸汽利用效率，避免汽轮机在热用户用气量骤减时，汽轮机通流量减少，造成大量工质和热量的浪费问题。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供一种汽轮机余热回收系统的结构示意图。

图中：100、汽轮机；200、热用户管路；201、热用户；300、向空排气管路；301、第二控制阀；400、排汽装置管路；401、第一控制阀；500、排汽装置；501、喷淋水出口；502、喷淋装置；503、第一蒸汽进口；504、第二蒸汽进口；505、汽水分离装置；511、汽动循环泵管路；512、汽动循环泵；513、蒸汽管路；514、喷淋水出口管路；515、喷淋水进口管路；516、电动循环泵；521、除氧器管路；522、除氧器；523、第四控制阀；524、除盐水管路；525、除盐水；526、第五控制阀；527、第三控制阀；528、事故疏水管路；600、本体疏水扩容器；601、疏水扩容器管路；602、闸式阀。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明提出了一种汽轮机余热回收系统，如图1所示，包括汽轮机100和本体疏水扩容器600，还包括：热用户管路200，一端连接所述汽轮机100，另一端连接热用户201；向空排气管路300，一端通过三通连接所述热用户管路200，另一端向空排气；排汽装置管路400，一端通过三通连接所述向空排气管路300，另一端连接有排汽装置500；循环泵管路，一端通过三通连接所述排汽装置管路400，另一端连接所述排汽装置500；疏水扩容器管路601，一端连接所述排汽装置500，另一端连接所述本体疏水扩容器600。

本实施例中，主蒸汽通过汽轮机100输送至热用户201，多余蒸汽通过向空排气管路300排出，且向空排气管路300通过三通连接有排汽装置管路400，多余蒸汽在送至向空排气管路300前，通过排汽装置管路400送至排汽装置500，还可通过循环泵管路对蒸汽进一步减温减压后排入排汽装置500，本体疏水扩容器600中的喷淋水通过自然流入排汽装置500，经循环泵管路将喷淋水送至排汽装置500，多余蒸汽经喷淋水喷淋后冷却并进行回收，防止浪费工质和热量。

在本申请的一些实施例中，还包括：第一控制阀401，设置于所述排汽装置管路400靠近所述向空排气管路300一端，用于根据当前汽轮机100蒸汽温度连通所述排汽装置管路400；第二控制阀301，设置于所述向空排气管路300，用于根据当前汽轮机100蒸汽温度连通所述向空排气管路300。

本实施例中，通过第一控制阀401和第二控制阀301控制排汽装置管路400和向空排气管路300的启闭，第一控制阀401和第二控制阀301在汽轮机100刚开始运行时均为关闭状态，保证充足的热用户用气量，当汽轮机100蒸汽温度到达一定值时陆续开启第一控制阀401和第二控制阀301。

在本申请的一些实施例中，还包括：蒸汽控制模块，用于获取汽轮机100蒸汽温度，当汽轮机100蒸汽温度大于T1时，开启所述第一控制阀401，当汽轮机100蒸汽温度大于T2时，开启所述第二控制阀301；所述蒸汽控制模块还用于获取汽轮机100蒸汽温度提升速率，当汽轮机100蒸汽温度提升速率在预设时间内大于第一预设速率阈值时，关闭所述第一控制阀401，直接开启所述第二控制阀301，当汽轮机100蒸汽温度提升速率在预设时间内降至第二预设速率阈值时，开启所述第一控制阀401。

本实施例中，当热用户用气量骤降时，会导致汽轮机100通流量减少，无法带走鼓风摩擦产生的热量，汽轮机100蒸汽温度会随之增加，本实施例通过蒸汽控制模块控制排汽装置管路400和向空排气管路300的连通，当汽轮机100蒸汽温度小于正常温度T1时，第一控制阀401和第二控制阀301均为关闭状态，当汽轮机100蒸汽温度大于T1时，开启第一控制阀401使排汽装置管路400连通，此时向空排气管路300保持关闭状态，蒸汽可通过排汽装置管路400进入排汽装置500冷却回收，若汽轮机100蒸汽温度仍持续升高，比T1高出50℃，即达到T2温度时，开启第二控制阀301使向空排气管路300连通，排出多余蒸汽增大汽轮机100通流量；汽轮机100蒸汽温度提升速率为汽轮机100蒸汽温度在5min内的温度变化量ΔT，若汽轮机100蒸汽温度提升速率大于T2/5min，则关闭第一控制阀401，直接开启第二控制阀301，防止因过热导致系统无法承载，发生危险，待汽轮机100蒸汽温度提升速率降至T1/5min时，才同时开启第一控制阀401。

在本申请的一些实施例中，所述排汽装置500包括：喷淋水出口501，连接于所述循环泵管路，用于将喷淋水送至所述循环泵管路；喷淋装置502，连接于所述循环泵管路，用于将喷淋水喷至蒸汽；第一蒸汽进口503，连接于所述排汽装置管路400；第二蒸汽进口504，连接于所述循环泵管路；汽水分离装置505，设置于所述排汽装置500顶端，用于将所述排汽装置500顶端的蒸汽进行汽水分离。

本实施例中，排汽装置500通过喷淋装置502喷水形成水幕对蒸汽冷却回收，喷淋装置502与循环泵管路连接，通过循环泵管路将排汽装置500底部的喷淋水加压并送至上部喷淋装置502，排汽装置管路400的蒸汽进入第一蒸汽进口503，循环泵管路中的排出的蒸汽进入第二蒸汽进口504，喷淋装置502对两蒸汽进口的蒸汽进行喷淋冷却，设置于排汽装置500顶端的汽水分离装置505将余下的蒸汽进行汽水分离，回收分离水并排出分离出的蒸汽，尽可能多的回收工质。

在本申请的一些实施例中，所述循环泵管路包括：汽动循环泵管路511，一端通过三通连接所述排汽装置管路400，另一端连接有汽动循环泵512；蒸汽管路513，一端连接所述汽动循环泵512，另一端连接所述第二蒸汽进口504；喷淋水出口管路514，一端连接所述喷淋水出口501，另一端连接所述汽动循环泵512；喷淋水进口管路515，一端连接所述汽动循环泵512，另一端连接所述喷淋装置502。

本实施例中，喷淋水由本体疏水扩容器600排至排汽装置500，通过汽动循环泵512将喷淋水出口管路514中的喷淋水送至喷淋水进口管路515，使喷淋水进入喷淋装置502形成水幕，汽动循环泵512中排出的蒸汽通过蒸汽管路513进入排汽装置500的第二蒸汽进口504。

在本申请的一些实施例中，所述循环泵管路还包括：电动循环泵516，并联连接于所述汽动循环泵512，用于辅助所述汽动循环泵512启动。

本实施例中，在第一控制阀401开启时同时开启汽动循环泵512，由于汽动循环泵512需要一定的启动时间，故通过并联一电动循环泵516辅助汽动循环泵512的启动，待气动循环压力足够时停止电动循环泵516，将电动循环泵516作为汽动循环泵的备用。

在本申请的一些实施例中，所述循环泵管路还包括：除氧器管路521，一端通过三通连接所述喷淋水进口管路515，另一端连接有除氧器522，所述除氧器522用于存储所述汽动循环泵512排出的喷淋水；除盐水管路524，一端连接有除盐水525，另一端接于所述喷淋水进口管路515，所述除盐水管路524用于将除盐水525通过所述喷淋水进口管路515排至所述排汽装置500。

本实施例中，设置除氧器管路521将无法排至排汽装置管路400的蒸汽送入除氧器522中，并同时使用除盐水525可代替喷淋水进口管路515中的喷淋水进行喷淋，防止排汽装置500超负荷运行。

在本申请的一些实施例中，所述循环泵管路还包括：第三控制阀527，设置于所述喷淋水进口管路515远离所述除盐水管路524一端，用于根据排汽装置水温关闭所述喷淋水进口管路515；第四控制阀523，设置于所述除氧器管路521，用于根据排汽装置水温连通所述除氧器管路521；第五控制阀526，设置于所述除盐水管路524，用于根据排汽装置水温连通所述除盐水管路524。

本实施例中，第三控制阀527位于除氧器管路521和除盐水管路524之间，当排汽装置水温过高时，通过第三控制阀527可关闭喷淋水进口管路515与排汽装置500之间的连通，从而打开第四控制阀523连通除氧器管路521，通过汽动循环泵512将喷淋水打至除氧器522，并打开第五控制阀526使用除盐水525取代喷淋水进行喷淋。

在本申请的一些实施例中，所述循环泵管路还包括：喷淋水控制模块，用于获取排汽装置水温，当排汽装置水温大于T3时，关闭所述第三控制阀527，开启所述第四控制阀523与所述第五控制阀526。

本实施例中，为避免排汽装置500中的水温过高，导致排汽装置500的超负荷运行，本实施例通过喷淋水控制模块控制喷淋水进口管路515的关闭，同时控制除氧器管路521和除盐水管路524的开启，第三控制阀527正常工作时处于开启状态，第四控制阀523和第五控制阀526为关闭状态，当喷淋水控制模块检测到排汽装置500中的水温大于T3时，则关闭第三控制阀527，阻止高温的喷淋水进入排汽装置500使其温度无法控制，此时开启第四控制阀523，使喷淋水可通过除氧器管路521送至除氧器522，同时为保证排汽装置500的正常运行，通过开启第五控制阀526将除盐水525送至喷淋装置502进行喷淋，第五控制阀526远离除盐水525一端还装设有反装截止阀，防止除盐水倒流，且第四控制阀523并联有事故疏水管路528，值得说明的是，排汽装置的水温T3可根据具体排汽装置的耐高温度进行调整，本实施例将T3设定为60℃。

在本申请的一些实施例中，所述疏水扩容器管路601设置有闸式阀602。

本实施例中，通过闸式阀602调整本体疏水扩容器600中的水排入排汽装置500时的流量。

通过应用以上技术方案，本发明实施例提供的汽轮机余热回收系统在热用户用气量骤减，导致汽轮机100蒸汽温度大于正常温度时，通过连通排汽装置管路400将蒸汽分为两路，一路直接排至排汽装置500，另一路经过汽动循环泵512进入排汽装置500，通过汽动循环泵512将本体疏水扩容器600流入排汽装置500底部的喷淋水送至喷淋装置502，形成水幕对下部蒸汽进行喷淋并冷却回收，顶部蒸汽则被汽水分离装置505分离后回收分离水，当排汽装置500中的水温高于60℃时，关闭喷淋水进口管路515，防止排汽装置500超负荷，此时开启除氧器管路521通过汽动循环泵512将喷淋水打至除氧器522，并开启除盐水管路524使用除盐水525取代喷淋水进行喷淋。当汽轮机100蒸汽温度超出正常温度50℃，或蒸汽温度提升速率过快时，则开启向空排气装置排出超温蒸汽，防止系统超温影响正常工作。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。