CN203146047U - 一种螺杆膨胀机式烟气余热发电装置 - Google Patents
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Abstract
一种螺杆膨胀机式烟气余热发电装置，其特征在于：它包括气水换热器、第一手动截止阀、第一电动截止阀、过滤器、第一流量计上、第一膨胀节、气动快关阀和气动调节阀，气动调节阀的输出端连接到螺杆膨胀机上，螺杆膨胀机通过减速机后连接有发电机，螺杆膨胀机发热蒸汽输出端连接有第二膨胀节，第二膨胀节的输出端连接到单向阀上，单向阀的输出端依次连接有第二电动截止阀和第二手动截止阀，第二手动截止阀的输出端连接到冷凝器上，冷凝器的输出端连接到凝结水箱上；本实用新型利用换热系统、螺杆膨胀机发电系统、冷凝水系统和工业循环水系统组成一个能够将含有固态杂质烟气余热高效利用的发电系统，节约了能源，保护了环境。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种发电装置，尤其涉及利用大型工业冶炼、锅炉加热行业的烟气余热发电的装置，具体讲就是涉及一种螺杆膨胀机式烟气余热发电装置。
背景技术
在工业生产中，余热能源普遍存在。冶金炼铁行业的高炉煤气、高炉气化冷却水；钢铁企业的线材、棒材、薄板、厚板等热轧工序的工业加热炉产生的余热蒸汽及平炉气化冷却水；石化行业炼油装置的催化、裂化、焦化冷却水；化工行业硫酸生产中的焙烧、焚硫工序，以及各种工业窑炉窑头和窑尾产生的烟气等都存在大量的余热。
中国专利200920207915.4公开了一种纯低温低压的利用低品质蒸汽余热发电装置，其采用螺杆膨胀动力机。蒸汽先进入机内螺杆齿槽，推动螺杆转动，随着螺杆转动，齿槽旋转并逐渐加长、容积增大，介质降压降温膨胀做功，从齿槽排出。功率从主螺杆轴输出，驱动发电机发电。螺杆动力机为容积式工作原理的动力机，除泄漏损失外，很少其他损失，机械效率较高，即使介质参数或负荷变动仍能保持高效率。能够克服低品质余热蒸汽热源分散，压力不高且波动较大等缺陷。因低品质余热蒸汽热源分散，其压力不高且波动较大导致对发电机要求较高，采用TZHW3型无刷同步发电机，其结构为无刷励磁结构。无刷同步发电机由主发电机、交流励磁机、旋转整流器、自动电压调节器等组成。驱动端有与动力机对接的凸缘止口及安装孔，轴上装有叠片式弹性联轴器，可直接与动力机对接安装。具有调压精度高、动态性能好及体积小、重量轻、安装维护简单、运行可靠等特点。控制器主要控制螺杆膨胀机进气阀门以及膨胀机润滑系统，配有可编程控制器和显示屏，显示屏动态显示各阀门状态、螺杆膨胀机入口蒸汽流量，出入口蒸汽压力和温度，膨胀机转速等等。控制系统可实现手动控制和自动控制，当用电负荷减少时，手动调整发电量。发电机控制部分主要是并网运行柜，根据用户电网波形情况配置不同的电压调节器，保证发电机发出的电全部送入电网且不影响电网正常运行，电网的谐波不影响发电机的正常运行。控制系统有电压显示、电流显示、功率显示、功率因素显示等。质能源进行余热发电，并将电力送入电网，把浪费的能源再次利用。但是这种发电装置是将低品质的蒸汽能源进行利用，不适用于含有固态杂质较多的烟气能源的再次利用，对于含有较多固态杂质的余热能源目前都经过简单除杂后排放掉，造成了能源的极大浪费。
实用新型内容
针对现有的工业生产中产生的大量含有固态杂质的烟气余热没有得到有效利用，造成极大资源浪费的技术缺陷，本实用新型提供一种螺杆膨胀机式烟气余热发电装置，它利用烟气余热回收系统和螺杆膨胀机将烟气余热回收利用发电，供大型工业企业使用节约了能源，保护了环境。
技术方案
为了实现上述技术目的，本实用新型设计一种螺杆膨胀机式烟气余热发电装置，它包括气水换热器，气水换热器的输出端连接到第一手动截止阀上，第一手动截止阀输出端连接有第一电动截止阀，第一电动截止阀输出端连接到过滤器上，过滤器输出端连接到第一流量计上，第一流量计控制着第一电动截止阀的开关，第一流量计的输出端连接到第一膨胀节上，第一膨胀节的输出端依次连接有气动快关阀和气动调节阀，气动调节阀的输出端连接到螺杆膨胀机上，螺杆膨胀机通过减速机后连接有发电机，螺杆膨胀机发热蒸汽输出端连接有第二膨胀节，第二膨胀节的输出端连接到单向阀上，单向阀的输出端依次连接有第二电动截止阀和第二手动截止阀，第二手动截止阀的输出端连接到冷凝器上，冷凝器的输出端连接到凝结水箱上；
所述冷凝器的余气输出端与冷却塔相连接，冷却塔的输出端连接回冷凝器，所述冷却塔输出端连接回冷凝器的回路上装有循环水泵和第三手动截止阀。
所述凝结水箱输出的冷凝水依次经过冷凝水泵和第四手动截止阀进入气水换热器。
所述第四手动截止阀和气水换气热的连接管路上依次装有第一温度表、第一压力表和第二流量计。
所述第一电动截止阀并联装有系统暖管阀门。
所述过滤器和第一流量计的连接管路上装有第二压力表和第二温度表。
所述第一膨胀节和气动快关阀的连接管路上装有第一疏水阀门。
所述螺杆膨胀机和第二膨胀节的连接管路上装有第三压力表和第三温度表31。
所述单向阀和第二电动截止阀的连接管路上装有第二疏水阀门。
所述冷凝器与第三手动截止阀的连接管路上装有第三流量计。
有益效果
本实用新型利用换热系统、螺杆膨胀机发电系统、冷凝水系统和工业循环水系统组成一个能够将含有固态杂质烟气余热高效利用的发电系统，节约了能源，保护了环境。
附图说明
附图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型做进一步说明。
实施例
如附图1所示，一种螺杆膨胀机式烟气余热发电装置，它包括气水换热器1，气水换热器1的输出端连接到第一手动截止阀2上，第一手动截止阀2输出端连接有第一电动截止阀3，第一电动截止阀3输出端连接到过滤器4上，过滤器4输出端连接到第一流量计5上，第一流量计5控制着第一电动截止阀3的开关，第一流量计5的输出端连接到第一膨胀节6上，第一膨胀节6的输出端依次连接有气动快关阀7和气动调节阀8，气动调节阀8的输出端连接到螺杆膨胀机9上，螺杆膨胀机9通过减速机10后连接有发电机11，螺杆膨胀机9发热蒸汽输出端连接有第二膨胀节12，第二膨胀节12的输出端连接到单向阀13上，单向阀13的输出端依次连接有第二电动截止阀14和第二手动截止阀15，第二手动截止阀15的输出端连接到冷凝器16上，冷凝器16的输出端连接到凝结水箱17上；
所述冷凝器16的余气输出端与冷却塔18相连接，冷却塔18的输出端连接回冷凝器16，所述冷却塔18输出端连接回冷凝器16的回路上装有循环水泵19和第三手动截止阀20。
所述凝结水箱17输出的冷凝水依次经过冷凝水泵21和第四手动截止阀22进入气水换热器1。
所述第四手动截止阀22和气水换气热1的连接管路上依次装有第一温度表23、第一压力表24和第二流量计25。
所述第一电动截止阀3并联装有系统暖管阀门26。
所述过滤器4和第一流量计5的连接管路上装有第二压力表27和第二温度表28。
所述第一膨胀节6和气动快关阀7的连接管路上装有第一疏水阀门29。
所述螺杆膨胀机9和第二膨胀节12的连接管路上装有第三压力表30和第三温度表31。
所述单向阀13和第二电动截止阀14的连接管路上装有第二疏水阀门32。
所述冷凝器16与第三手动截止阀20的连接管路上装有第三流量计33。
整个发电装置的工作过程是：烟气通过气水换热器1加热水质，使水变为低压蒸汽，蒸汽通过过滤器4进行过滤，防止蒸汽内杂质对系统造成破坏性影响，蒸汽然后通过第一流量计5显示流量参数状态，进入发电管路系统第一流量计5作为流量监控设备，保证进入发电系统的蒸汽流量，其反馈的信号控制第一电动截止阀3调节开度，蒸汽通过膨胀节对管路的振动进行缓冲后进入气动快关阀和7气动调节阀8，通过两个阀门的调节，蒸汽进入螺杆膨胀机9做功，螺杆膨胀机9提供的动力通过减速机10调速后带动带电机11发电，第一疏水阀门29用于蒸汽冷凝水的排放，防止出现水锤现象。螺杆膨胀机9做功后蒸汽余汽通过第二电动截止阀14后进入冷凝系统，单向阀13防止蒸汽出现逆流状况发生，第二疏水阀门32用于蒸汽冷凝水的排放，防止出现水锤现象，第二手动截止阀15作为系统检修时关闭整个发电系统管路使用。蒸汽余汽进入冷凝器16进行冷却，冷却后形成的冷凝水进入凝结水箱17暂存，冷凝水通过调节进入气水换热器1循环使用。冷凝蒸汽乏汽所需工业循环水取自现场冷却塔18，工业循环水通过循环水泵19和第三手动截止阀20的调节进入冷凝器16内。
本实用新型利用换热系统、螺杆膨胀机发电系统、冷凝水系统和工业循环水系统组成一个能够将含有固态杂质烟气余热高效利用的发电系统，节约了能源，保护了环境。
Claims (9)
1.一种螺杆膨胀机式烟气余热发电装置，其特征在于：它包括气水换热器(1)，气水换热器(1)的输出端连接到第一手动截止阀(2)上，第一手动截止阀(2)输出端连接有第一电动截止阀(3)，第一电动截止阀(3)输出端连接到过滤器(4)上，过滤器(4)输出端连接到第一流量计(5)上，第一流量计(5)控制着第一电动截止阀(3)的开关，第一流量计(5)的输出端连接到第一膨胀节(6)上，第一膨胀节(6)的输出端依次连接有气动快关阀(7)和气动调节阀(8)，气动调节阀(8)的输出端连接到螺杆膨胀机(9)上，螺杆膨胀机(9)通过减速机(10)后连接有发电机(11)，螺杆膨胀机(9)发热蒸汽输出端连接有第二膨胀节(12)，第二膨胀节(12)的输出端连接到单向阀(13)上，单向阀(13)的输出端依次连接有第二电动截止阀(14)和第二手动截止阀(15)，第二手动截止阀(15)的输出端连接到冷凝器(16)上，冷凝器(16)的输出端连接到凝结水箱(17)上；
所述冷凝器(16)的余气输出端与冷却塔(18)相连接，冷却塔(18)的输出端连接回冷凝器(16)，所述冷却塔(18)输出端连接回冷凝器(16)的回路上装有循环水泵(19)和第三手动截止阀(20)。
2.如权利要求1所述的一种螺杆膨胀机式烟气余热发电装置，其特征在于：所述凝结水箱(17)输出的冷凝水依次经过冷凝水泵(21)和第四手动截止阀(22)进入气水换热器(1)。
3.如权利要求2所述的一种螺杆膨胀机式烟气余热发电装置，其特征在于：所述第四手动截止阀(22)和气水换气热(1)的连接管路上依次装有第一温度表(23)、第一压力表(24)和第二流量计(25)。
4.如权利要求1所述的一种螺杆膨胀机式烟气余热发电装置，其特征在于：所述第一电动截止阀(3)并联装有系统暖管阀门(26)。
5.如权利要求1或3所述的一种螺杆膨胀机式烟气余热发电装置，其特征在于：所述过滤器(4)和第一流量计(5)的连接管路上装有第二压力表(27)和第二温度表(28)。
6.如权利要求1或3所述的一种螺杆膨胀机式烟气余热发电装置，其特征在于：所述第一膨胀节(6)和气动快关阀(7)的连接管路上装有第一疏水阀门(29)。
7.如权利要求1或3所述的一种螺杆膨胀机式烟气余热发电装置，其特征在于：所述螺杆膨胀机(9)和第二膨胀节(12)的连接管路上装有第三压力表(30)和第三温度表(31)。
8.如权利要求1或3所述的一种螺杆膨胀机式烟气余热发电装置，其特征在于：所述单向阀(13)和第二电动截止阀(14)的连接管路上装有第二疏水阀门(32)。
9.如权利要求1或3所述的一种螺杆膨胀机式烟气余热发电装置，其特征在于：所述冷凝器(16)与第三手动截止阀(20)的连接管路上装有第三流量计(33)。
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