【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種高壓凝結水綜合發電系統及其工作方法，主要用于高壓加熱器的高壓凝結水回收利用。
技術介紹
1、在化纖、煉化、金屬冶煉等行業常用到高參數的高壓加熱器，以化纖聚酯工藝加熱器為例，通常工作壓力在12mpa左右。高壓加熱器的高壓凝結水具有溫度高、壓力高、蘊含能量高、危險性高的特點，能否合理的利用高壓凝結水，與企業能源利用率、生產經濟性、生產安全性緊密相關，因此，高壓凝結水回收利用裝置的設計使用至關重要。目前，通常有如下幾種處理辦法：
2、（1）高壓凝結水直接閃蒸，閃蒸后的蒸汽和凝結水參數和運行危險性大幅下降，可以根據需求回用或排放。這種方式運行可靠性強，但是需找到閃蒸后工質的消納渠道，否則能量浪費較大。
3、（2）高壓凝結水加壓后直接回到鍋爐（高壓加熱蒸汽的汽源）。這種方式理論上是能完全回用高壓凝結水的能量。但是，在實際應用時，常因為高壓加熱器距離鍋爐較遠，凝結水輸送過程壓降大容易汽蝕，長距離輸送投資造價大，高壓參數凝結水加壓泵選型困難，運行故障率高等原因，無法實施或者實施效果差。
4、（3）高壓凝結水直接閃蒸，閃蒸后的蒸汽通過蒸汽膨脹機發電，閃蒸后的凝結水可通過有機朗肯循環（orc）回收水的熱量。而實際應用時，這兩種余熱發電系統通常是獨立的，存在如下問題:
5、（a）orc的溫升小發電量少。
6、（b）蒸汽膨脹發電的排汽沒辦法消納，需用循環水進行冷卻，增加輔機耗電量，增加了冷源損失，導致機組熱效率低。
7、（c）兩套系統裝置，布置占地面積大，建設投
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于克服現有技術中存在的上述不足，而提供一種結構設計合理的高壓凝結水綜合發電系統及其工作方法，耦合了蒸汽膨脹發電和orc發電，最大限度的回收高壓凝結水能量。
2、本專利技術解決上述問題所采用的技術方案是：一種高壓凝結水綜合發電系統，包括閃蒸罐、蒸汽膨脹機、有機工質膨脹機、有機工質冷凝器和發電機；有機工質膨脹機的工質出口與有機工質冷凝器的進口連接；閃蒸罐的閃蒸蒸汽出口與蒸汽膨脹機的蒸汽進口連接；其特征在于：還包括換熱器一、換熱器二、換熱器三和射水抽汽器；所述的蒸汽膨脹機和有機工質膨脹機與發電機同軸連接；所述的有機工質冷凝器的出口與換熱器三的冷相進口連接，換熱器三的冷相出口與換熱器二的冷相進口連接，換熱器二的冷相出口與換熱器一的冷相進口連接，換熱器一的冷相出口與有機工質膨脹機的工質進口連接；所述的蒸汽膨脹機的乏汽出口與換熱器一的熱相進口連接，換熱器一的熱相出口與射水抽汽器的進汽口連接；閃蒸罐的閃蒸凝結水出口與換熱器二的熱相進口連接，換熱器二的熱相出口與射水抽汽器的進水口連接，射水抽汽器的出水口與換熱器三的熱相進口連接。
3、本專利技術還包括有機工質循環泵，所述的有機工質冷凝器的出口有機工質循環泵與換熱器三的冷相進口連接。
4、本專利技術還包括增壓水泵，換熱器二的熱相出口通過增壓水泵與射水抽汽器的進水口連接。
5、本專利技術所述的增壓水泵為多臺，串聯或并聯設置。
6、一種高壓凝結水綜合發電系統的工作方法，其特征在于：包括如下步驟：
7、1）、蒸汽循環發電過程；
8、高壓加熱器的高壓凝結水進入閃蒸罐閃蒸，產生閃蒸蒸汽和閃蒸凝結水；閃蒸蒸汽進入蒸汽膨脹機推動膨脹機做功，帶動發電機發電，蒸汽膨脹機產生的乏汽進入換熱器一換熱，而后進入射水抽汽器；
9、2）、蒸汽乏汽吸收過程；
10、閃蒸罐的閃蒸凝結水進入換熱器二，有機工質通過換熱器二吸收閃蒸凝結水熱量，降低閃蒸凝結水水溫；閃蒸凝結水再進入射水抽汽器；射水抽汽器出來的混合水進入換熱器三換熱，將混合水的熱量傳遞給有機工質；
11、3）、orc循環發電過程；
12、有機工質膨脹機的有機工質先進入有機工質冷凝器冷卻，再依次通過換熱器三、換熱器二、換熱器一后將有機工質加熱汽化后，返回有機工質膨脹機推動膨脹機做功，帶動發電機發電；膨脹后的有機工質經有機工質冷凝器進行冷卻，再回到換熱器三，完成了循環發電。
13、本專利技術步驟2）中，射水抽汽器出來的混合水經換熱器三換熱后變成低溫水，從換熱器三的熱相出口排出對外輸送。
14、本專利技術與現有技術相比，具有以下優點和效果：
15、1、常規系統，高壓凝結水閃蒸后的閃蒸蒸汽和閃蒸凝結水分別發電，兩套發電系統，而本專利技術創造性的使用射水抽汽原理，將兩路工質合二為一。
16、2、利用3級換熱器，從低到高的將各個溫度段的熱量充分利用，提升機組的熱效率。
17、3、將閃蒸凝結水、蒸汽膨脹機排汽以及二者的混合介質梯級換熱，充分吸收各溫度段的熱量，將有機工質的溫度加熱到較高值，不僅消納了蒸汽膨脹機排汽，還提升了orc發電量。
18、4、利用orc循環膨脹機和蒸汽膨脹機同軸布置，共同發電，進一步提升了系統集成性，為裝置撬裝設計，降低投資成本提供技術支撐。
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1.一種高壓凝結水綜合發電系統，包括閃蒸罐、蒸汽膨脹機、有機工質膨脹機、有機工質冷凝器和發電機；有機工質膨脹機的工質出口與有機工質冷凝器的進口連接；閃蒸罐的閃蒸蒸汽出口與蒸汽膨脹機的蒸汽進口連接；其特征在于：還包括換熱器一、換熱器二、換熱器三和射水抽汽器；所述的蒸汽膨脹機和有機工質膨脹機與發電機同軸連接；所述的有機工質冷凝器的出口與換熱器三的冷相進口連接，換熱器三的冷相出口與換熱器二的冷相進口連接，換熱器二的冷相出口與換熱器一的冷相進口連接，換熱器一的冷相出口與有機工質膨脹機的工質進口連接；所述的蒸汽膨脹機的乏汽出口與換熱器一的熱相進口連接，換熱器一的熱相出口與射水抽汽器的進汽口連接；閃蒸罐的閃蒸凝結水出口與換熱器二的熱相進口連接，換熱器二的熱相出口與射水抽汽器的進水口連接，射水抽汽器的出水口與換熱器三的熱相進口連接。
2.根據權利要求1所述的高壓凝結水綜合發電系統，其特征在于：還包括有機工質循環泵，所述的有機工質冷凝器的出口有機工質循環泵與換熱器三的冷相進口連接。
3.根據權利要求1所述的高壓凝結水綜合發電系統，其特征在于：還包括增壓水泵，換熱器二的熱相
4.根據權利要求1所述的高壓凝結水綜合發電系統，其特征在于：所述的增壓水泵為多臺，串聯或并聯設置。
5.一種權利要求1-4任一權利要求所述的高壓凝結水綜合發電系統的工作方法，其特征在于：包括如下步驟：
6.根據權利要求5所述的工作方法，其特征在于：步驟2）中，射水抽汽器出來的混合水經換熱器三換熱后變成低溫水，從換熱器三的熱相出口排出對外輸送。
...【技術特征摘要】
1.一種高壓凝結水綜合發電系統，包括閃蒸罐、蒸汽膨脹機、有機工質膨脹機、有機工質冷凝器和發電機；有機工質膨脹機的工質出口與有機工質冷凝器的進口連接；閃蒸罐的閃蒸蒸汽出口與蒸汽膨脹機的蒸汽進口連接；其特征在于：還包括換熱器一、換熱器二、換熱器三和射水抽汽器；所述的蒸汽膨脹機和有機工質膨脹機與發電機同軸連接；所述的有機工質冷凝器的出口與換熱器三的冷相進口連接，換熱器三的冷相出口與換熱器二的冷相進口連接，換熱器二的冷相出口與換熱器一的冷相進口連接，換熱器一的冷相出口與有機工質膨脹機的工質進口連接；所述的蒸汽膨脹機的乏汽出口與換熱器一的熱相進口連接，換熱器一的熱相出口與射水抽汽器的進汽口連接；閃蒸罐的閃蒸凝結水出口與換熱器二的熱相進口連接，換熱器二的熱相出口與射水抽汽器的進水口連接，射水抽汽器的出水口與換熱器...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王洪巖，樊星，石化彪，
申請(專利權)人：中國聯合工程有限公司，
類型：發明
國別省市：
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