本實(shí)用新型屬于能量回收裝置領(lǐng)域,具體涉及一種蒸汽減壓系統(tǒng)的余能回收裝置。
背景技術(shù):
隨著現(xiàn)代工業(yè)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展給人們帶來(lái)了兩個(gè)亟待解決的問(wèn)題:一是能源的消耗及隨之而來(lái)的價(jià)格上漲;二是環(huán)境污染日趨嚴(yán)重。各國(guó)都在致力于節(jié)能降耗與減少環(huán)境污染。我國(guó)對(duì)國(guó)內(nèi)企業(yè)節(jié)能與環(huán)保的要求也越來(lái)越嚴(yán)格,國(guó)家能源局曾發(fā)布指導(dǎo)意見(jiàn),凡供熱容量在10~20t/h以上、有穩(wěn)定熱負(fù)荷、年利用時(shí)間在4000小時(shí)以上的企業(yè),都要進(jìn)行熱電聯(lián)產(chǎn)。在石油、化工、化肥、制糖、造紙、紡織、印染等行業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中,產(chǎn)生了大量蒸汽。在很多情況下需要對(duì)生產(chǎn)過(guò)程來(lái)源的蒸汽進(jìn)行減壓調(diào)節(jié),以滿足下游生產(chǎn)工序或者排放要求。工藝上為了達(dá)到蒸汽平衡,蒸汽的溫度和壓力滿足下一級(jí)生產(chǎn)需求,在蒸汽系統(tǒng)中都配備了減溫、減壓裝置。但現(xiàn)有的減壓系統(tǒng)大多都是通過(guò)減壓閥來(lái)實(shí)現(xiàn),這樣雖然可以使得蒸汽壓力達(dá)到工藝要求,但是浪費(fèi)了大量的能量,現(xiàn)有技術(shù)中也有通過(guò)設(shè)計(jì)徑向式汽輪機(jī)來(lái)利用蒸汽壓力同時(shí)達(dá)到減壓效果,但在系統(tǒng)中缺少安全保護(hù)支路,一旦徑向式汽輪機(jī)出現(xiàn)問(wèn)題,而原來(lái)的主管道閥門又未及時(shí)打開(kāi),高溫高壓的蒸汽使得管道爆裂,對(duì)工業(yè)生產(chǎn)和人身安全來(lái)說(shuō)都存在較大的隱患。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中在保證工業(yè)生產(chǎn)安全的同時(shí)、減少現(xiàn)有的減溫、減壓系統(tǒng)能量浪費(fèi)的技術(shù)問(wèn)題,同時(shí)為了將回收的能量更合理、高效的利用;本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:
一種蒸汽減壓系統(tǒng)的余能回收裝置,包括上級(jí)蒸汽出口、下級(jí)蒸汽入口、汽輪機(jī)組、第一減溫裝置、減壓裝置,上級(jí)蒸汽出口與下級(jí)蒸汽入口之間設(shè)置有主管道,主管道上沿著氣流流動(dòng)方向依次安裝有第一切斷閥、減壓裝置和第一減溫裝置;在上級(jí)蒸汽出口和下級(jí)蒸汽入口之間還設(shè)有第一支路管道,第一支路管道上沿著氣流流動(dòng)方向依次安裝有第二切斷閥、汽輪機(jī)組、第二減溫裝置和第三切斷閥,汽輪機(jī)組的輸出端連接余能回收裝置。
本實(shí)用新型的裝置還包括第二支路管道,所述的第二支路管道一端與第二切斷閥出口相通,另一端與主管道上的減壓裝置和減溫裝置之間的管道相連通,第二支路管道上安裝有旁通閥。
本實(shí)用新型的裝置中的余能回收裝置包括變速離合器、第二變速器、電動(dòng)機(jī)和被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)設(shè)備,其中被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)設(shè)備通過(guò)變速離合器和汽輪機(jī)組輸出端相連接;電動(dòng)機(jī)通過(guò)第二變速器和被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)設(shè)備連接。
本實(shí)用新型裝置中的余能回收裝置還可以采用發(fā)電機(jī),發(fā)電機(jī)與汽輪機(jī)組之間通過(guò)第一變速器連接。
本實(shí)用新型裝置中的汽輪機(jī)組可采用背壓式汽輪機(jī)組。
以上技術(shù)方案和現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下技術(shù)效果:
1、通過(guò)在現(xiàn)有的減壓、減溫系統(tǒng)中設(shè)置背壓式汽輪機(jī)組代替原有的減壓裝置,在滿足工業(yè)需求的減壓的同時(shí),還能將多余的能量回收利用,消除了能量浪費(fèi)。
2、同時(shí)本實(shí)用新型還通過(guò)設(shè)置第二支路管道,且在第二支路管道上安裝有旁通閥,在汽輪機(jī)發(fā)生故障的同時(shí),高溫高壓蒸汽通過(guò)安全保護(hù)支路的旁通閥自動(dòng)進(jìn)入原主管道,避免在高溫、高壓蒸汽下,氣管管道爆裂的情況,保證了工業(yè)生產(chǎn)和人身安全。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為一種被驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為另一種被驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中各標(biāo)號(hào)的含義:1-第一切斷閥;2-減壓裝置;3-第一減溫裝置;4-第二切斷閥;5-旁通閥;6-汽輪機(jī)組;7-下級(jí)蒸汽入口;8-第三切斷閥;9-余能回收裝置;10-上級(jí)蒸汽出口;11-第二切斷閥出口;12-被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)設(shè)備;13-變速離合器;14-發(fā)電機(jī);15-第一變速器;16-第二減溫裝置;17-第二變速器;18-電動(dòng)機(jī)。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型公開(kāi)了一種蒸汽減壓系統(tǒng)的余能回收裝置,如圖1,一種蒸汽減壓系統(tǒng)的余能回收裝置,包括上級(jí)蒸汽出口10、下級(jí)蒸汽入口7,上級(jí)蒸汽出口10與下級(jí)蒸汽入口7之間設(shè)置有主管道,主管道上沿著氣流流動(dòng)方向依次安裝有第一切斷閥1、減壓裝置2和第一減溫裝置3;在上級(jí)蒸汽出口10和下級(jí)蒸汽入口7之間還設(shè)有第一支路管道,第一支路管道上沿著氣流流動(dòng)方向依次安裝有第二切斷閥4、汽輪機(jī)組6、第二減溫裝置16和第三切斷閥8,汽輪機(jī)組的輸出端連接有余能回收裝置9。
通過(guò)在現(xiàn)有的蒸汽減壓、減溫系統(tǒng)中設(shè)置第一支路管道,在第一支路管道上設(shè)置汽輪機(jī)組,用汽輪機(jī)組代替原來(lái)的減壓裝置,不僅能滿足工業(yè)減壓的需求,同時(shí)還能將多余的能量回收利用,減少能量損失。
還包括第二支路管道,第二支路管道一端與第二切斷閥出口11相通,另一端與主管道上的減壓裝置2和減溫裝置3之間的管道相連通,第二支路管道上安裝有旁通閥5。
設(shè)置第二支路管道目的在于,在汽輪機(jī)組突然停止工作時(shí),第二支路管道的上與汽輪機(jī)連鎖的旁通閥立即打開(kāi),蒸汽通過(guò)第二支路管道進(jìn)入減溫系統(tǒng),避免在高溫、高壓蒸汽下,蒸汽管道爆裂的情況,保證了工業(yè)生產(chǎn)和人身安全。
方案1:余能回收裝置包括變速離合器13、第二變速器17、電動(dòng)機(jī)18、和被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)設(shè)備12,被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)設(shè)備12通過(guò)變速離合器13和汽輪機(jī)組6輸出端相連接;電動(dòng)機(jī)18通過(guò)第二變速器17和被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)設(shè)備12連接。
方案2:余能回收裝置9還可以采用發(fā)電機(jī)14,發(fā)電機(jī)14與汽輪機(jī)組6之間通過(guò)第一變速器15連接。
汽輪機(jī)組通過(guò)變速器15連接發(fā)電機(jī),可以將能量用于發(fā)電;或者汽輪機(jī)組通過(guò)變速離合器連接被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)設(shè)備,被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)設(shè)備同時(shí)連接電動(dòng)機(jī),當(dāng)汽輪機(jī)升速至設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速時(shí)通過(guò)變速離合器并入到被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)設(shè)備系統(tǒng),汽輪機(jī)與電動(dòng)機(jī)同軸驅(qū)動(dòng)被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)設(shè)備,電動(dòng)機(jī)功率下降,節(jié)約電能;當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速低于設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速時(shí),汽輪機(jī)通過(guò)變速離合器自動(dòng)與被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)設(shè)備系統(tǒng)脫開(kāi),此時(shí)由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)設(shè)備。
本實(shí)用新型選擇的汽輪機(jī)組6為背壓式汽輪機(jī),和徑向式汽輪機(jī)相比,本實(shí)用新型所用的背壓式汽輪機(jī)成本更低、能量利用率更高。