專利名稱：一種純低溫低壓的利用低品質(zhì)蒸汽余熱發(fā)電裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種發(fā)電裝置，特別涉及一種純低溫低壓的利用低品質(zhì)蒸汽余熱 發(fā)電裝置。
背景技術：
在工業(yè)生產(chǎn)中，余熱能源普遍存在。冶金行業(yè)的高爐煤氣，煉鐵廠高爐氣化冷卻 水，鋼鐵企業(yè)的線材、棒材、薄板、厚板等熱軋工序的工業(yè)加熱爐產(chǎn)生的余熱蒸汽等，平爐 氣化冷卻水等；石化行業(yè)煉油裝置的催化、裂化、焦化冷卻水等；化工行業(yè)硫酸生產(chǎn)中的焙 燒、焚硫工序等；各種工業(yè)窯爐窯頭和窯尾產(chǎn)生的煙氣等都存在大量的余熱。這些余熱能源的分類沒有明確的標準。通常將余熱能源分為高溫、中溫、低溫三 類。溫度在650°C以上為高溫能源，溫度在230°C 650°C之間為中溫能源，溫度在230°C 以下為低溫能源。溫度在160°C以下、濕蒸汽，熱源分散，其壓力不高且波動較大，屬于低品 質(zhì)能源。通過現(xiàn)有的技術高品位能源的浪費是有限的，多數(shù)可以較好的回收和利用。而大 量浪費的是低品質(zhì)能源為低溫、低壓、不穩(wěn)定的的熱能，占到總浪費能源的70-80%，甚至更 多。因此亟待開發(fā)能夠回收此類低品質(zhì)能源的余熱發(fā)電裝置。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是解決現(xiàn)有技術中的低品位余熱能源無法回收利用的問題，提 供一種用于低溫、低壓下的余熱發(fā)電裝置，具有發(fā)電效率高、能耗低、運行費用省、設備少、 工藝簡單、占地面積小、造價低、回報率高、運行可靠等特點。可回收利用工業(yè)大量低品質(zhì)余 熱，減輕企業(yè)的經(jīng)濟損失。該裝置能適應過熱蒸汽、飽和蒸汽、汽水兩相濕蒸汽和熱水以及 氣液；能適應被污染了的和高鹽分的低品質(zhì)能源的回收；能很好的適應壓力、流量及干濕 度不穩(wěn)定的工業(yè)余熱蒸汽。為了實現(xiàn)這一目的，本實用新型技術方案如下一種純低溫低壓 的利用低品質(zhì)蒸汽余熱發(fā)電裝置，包括控制器。其特征在于由進入管路、螺桿膨脹動力機、 出口管路、減速機、發(fā)電機構成。其特征在于發(fā)電機為無刷同步發(fā)電機。其特征在于進 入管道由安全閥、過濾網(wǎng)、膨脹節(jié)、電動截止閥、自立式壓力調(diào)節(jié)閥組成。其特征在于在進 入管道上的過濾網(wǎng)后面旁接有截止閥和疏水閥。其特征在于在進入管道上還串接有氣體 流量計。其特征在于在進入管道上旁接有壓力表和壓力表開關及溫度計。其特征在于出 口管路由膨脹節(jié)、截止閥、單向閥、減壓閥、安全閥組成。其特征在于在出口管路上旁接有 壓力表和壓力表開關及溫度計。其特征在于在出口管路上旁接有截止閥和疏水閥。其特 征在于所有管道及連接的部件均涂有防腐隔熱保溫涂料。 本實用新型動力機采用螺桿膨脹動力機。螺桿膨脹動力機結(jié)構簡單，主要部件為 螺桿轉(zhuǎn)子和外殼，早先已有中國專利申請。蒸汽先進入機內(nèi)螺桿齒槽，推動螺桿轉(zhuǎn)動，隨著 螺桿轉(zhuǎn)動，齒槽旋轉(zhuǎn)并逐漸加長、容積增大，介質(zhì)降壓降溫膨脹做功，從齒槽排出。功率從主 螺桿軸輸出，驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。螺桿動力機為容積式工作原理的動力機，除泄漏損失外，很 少其他損失，機械效率較高，即使介質(zhì)參數(shù)或負荷變動仍能保持高效率。能夠克服低品質(zhì)余熱蒸汽熱源分散，壓力不高且波動較大等缺陷。因低品質(zhì)余熱蒸汽熱源分散，其壓力不高且 波動較大導致對發(fā)電機要求較高，本實用新型采用TZHW3型無刷同步發(fā)電機，其結(jié)構為無 刷勵磁結(jié)構。無刷同步發(fā)電機由主發(fā)電機、交流勵磁機、旋轉(zhuǎn)整流器、自動電壓調(diào)節(jié)器等組 成。驅(qū)動端有與動力機對接的凸緣止口及安裝孔，軸上裝有疊片式彈性聯(lián)軸器，可直接與動 力機對接安裝。具有調(diào)壓精度高、動態(tài)性能好及體積小、重量輕、安裝維護簡單、運行可靠等 特點。TZHW3型無刷同步發(fā)電機適宜于由螺桿膨脹動力機拖動組成小型移動或固定工頻電 站?？刂破髦饕刂坡輻U膨脹機進氣閥門以及膨脹機潤滑系統(tǒng)，配有可編程控制器和顯示 屏，顯示屏動態(tài)顯示各閥門狀態(tài)、螺桿膨脹機入口蒸汽流量，出入口蒸汽壓力和溫度，膨脹 機轉(zhuǎn)速等等?？刂葡到y(tǒng)可實現(xiàn)手動控制和自動控制，當用電負荷減少時，手動調(diào)整發(fā)電量。 發(fā)電機控制部分主要是并網(wǎng)運行柜，根據(jù)用戶電網(wǎng)波形情況配置不同的電壓調(diào)節(jié)器，保證 發(fā)電機發(fā)出的電全部送入電網(wǎng)且不影響電網(wǎng)正常運行，電網(wǎng)的諧波不影響發(fā)電機的正常運 行?？刂葡到y(tǒng)有電壓顯示、電流顯示、功率顯示、功率因素顯示等。本實用新型的優(yōu)點是可 以回收利用低品質(zhì)能源進行余熱發(fā)電，并將電力送入電網(wǎng)，把浪費的能源再次利用。
附圖為本實用新型的結(jié)構示意圖具體實施方式
下面結(jié)合實例及附圖對本實用新型作詳細說明。安全閥1、截止閥2、過濾網(wǎng)3、疏水閥4、膨脹節(jié)5、氣體流量計6、壓力表7、壓力表 開關(球閥)8、溫度計9、電動截止閥10、自立式壓力調(diào)節(jié)閥11、螺桿膨脹機12、減速機13、 發(fā)電機14、單向閥15、減壓閥16。進入管路17，出口管路18。適用范圍蒸汽溫度120 250°C，蒸汽壓力0. 3 2. 5MPa，適合廢熱水、廢蒸汽及 水氣混合發(fā)電。圖中包括控制器(圖中未畫)，其特征在于由進入管路17、螺桿膨脹動力機12、 出口管路18、減速機13、發(fā)電機14構成。其特征在于發(fā)電機14為無刷同步發(fā)電機14。其 特征在于進入管道由安全閥1、過濾網(wǎng)3、膨脹節(jié)5、電動截止閥10、自立式壓力調(diào)節(jié)閥11 組成。其特征在于在進入管道17上的過濾網(wǎng)3后面旁接有截止閥2和疏水閥4。其特征 在于在進入管道上還串接有氣體流量計6。其特征在于在進入管道17上旁接有壓力表 7和壓力表開關8及溫度計9。其特征在于出口管路18由膨脹節(jié)5、截止閥2、單向閥15、 減壓閥16、安全閥1組成。其特征在于在出口管路18上旁接有壓力表7和壓力表開關8 及溫度計9。其特征在于在出口管路18上旁接有截止閥2和疏水閥4。其特征在于所有 管道及連接的部件均涂有防腐隔熱保溫涂料。本實用新型動力機采用螺桿膨脹動力機12。 螺桿膨脹動力機結(jié)構簡單，主要部件為螺桿轉(zhuǎn)子和外殼。蒸汽先進入機內(nèi)螺桿齒槽，推動螺 桿轉(zhuǎn)動，隨著螺桿轉(zhuǎn)動，齒槽旋轉(zhuǎn)并逐漸加長、容積增大，介質(zhì)降壓降溫膨脹做功，從齒槽排 出。功率從主螺桿軸輸出，驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。螺桿動力機為容積式工作原理的動力機，除 泄漏損失外，很少其他損失，機械效率較高，即使介質(zhì)參數(shù)或負荷變動仍能保持高效率。能 夠克服低品質(zhì)余熱蒸汽熱源分散，壓力不高且波動較大等缺陷。因低品質(zhì)余熱蒸汽熱源分 散，其壓力不高且波動較大導致對發(fā)電機要求較高，本實用新型采用TZHW3型無刷同步發(fā)電機，其結(jié)構為無刷勵磁結(jié)構。無刷同步發(fā)電機由主發(fā)電機、交流勵磁機、旋轉(zhuǎn)整流器、自 動電壓調(diào)節(jié)器等組成。驅(qū)動端有與動力機對接的凸緣止口及安裝孔，軸上裝有疊片式彈性 聯(lián)軸器，可直接與動力機對接安裝。具有調(diào)壓精度高、動態(tài)性能好及體積小、重量輕、安裝維 護簡單、運行可靠等特點。TZHW3型無刷同步發(fā)電機適宜于由螺桿膨脹動力機拖動組成小型 移動或固定工頻電站?？刂破髦饕刂坡輻U膨脹機進氣閥門以及膨脹機潤滑系統(tǒng)，配有可 編程控制器和顯示屏，顯示屏動態(tài)顯示各閥門狀態(tài)、螺桿膨脹機入口蒸汽流量，出入口蒸汽 壓力和溫度，膨脹機轉(zhuǎn)速等等?？刂葡到y(tǒng)可實現(xiàn)手動控制和自動控制，當用電負荷減少時， 手動調(diào)整發(fā)電量。發(fā)電機控制部分主要是并網(wǎng)運行柜，根據(jù)用戶電網(wǎng)波形情況配置不同的 電壓調(diào)節(jié)器，保證發(fā)電機發(fā)出的電全部送入電網(wǎng)且不影響電網(wǎng)正常運行，電網(wǎng)的諧波不影 響發(fā)電機的正常運行。控制系統(tǒng)有電壓顯示、電流顯示、功率顯示、功率因素顯示等。當螺 桿膨脹動力機出口的蒸汽如還要應用于下面的其它工藝，并有明確的參數(shù)要求，可通過調(diào) 節(jié)膨脹動力機動力軸的長徑比，保證蒸汽做功后仍滿足后續(xù)工藝的使用要求；在蒸汽流量 和壓力變大時，螺桿膨脹機出口蒸汽壓力仍高于后續(xù)使用要求，此時通過膨脹機出口處的 減壓閥16將蒸汽壓力降至符合使用要求。 管道進口安裝氣體流量計6、壓力表7和溫度計9，對進入發(fā)電裝置的蒸汽進行監(jiān) 控，通過調(diào)節(jié)閥11進入螺桿膨脹機12做功推動發(fā)電機14發(fā)電。螺桿膨脹機出口處安裝壓 力表7、溫度計9及減壓閥16，以保證出口蒸汽符合后續(xù)工藝的使用要求。工廠產(chǎn)生的蒸汽 有些具有腐蝕性，在膨脹節(jié)前加裝疏水閥4，檢修時把管道中結(jié)露的液體排除，防止膨脹節(jié) 及其它閥門被腐蝕。在疏水閥4前加裝截止閥2，起到雙保險作用。正常生產(chǎn)時從氣源出來的蒸汽帶有一定的高壓經(jīng)涂有防腐隔熱保溫涂料的管道 通過安全閥1，截止閥2、過濾網(wǎng)3、疏水閥4、膨脹節(jié)5、流量計6、壓力表7、溫度計9、電動截 止閥10、自立式壓力調(diào)節(jié)閥11、進入螺桿膨脹動力機12內(nèi)降溫降壓膨脹做功，經(jīng)減速機13、 推動發(fā)電機14發(fā)電，所發(fā)電量并網(wǎng)于工廠低壓電網(wǎng)。經(jīng)螺桿膨脹動力機12出來的蒸汽經(jīng) 壓力表7、疏水閥4、膨脹節(jié)5、截止閥2、單向閥15、減壓閥16、壓力表7、溫度計9、經(jīng)安全閥 1排出。
權利要求一種純低溫低壓的利用低品質(zhì)蒸汽余熱發(fā)電裝置，包括控制器，其特征在于由進入管路通過安全閥(1)、截止閥(2)、過濾網(wǎng)(3)、疏水閥(4)、膨脹節(jié)(5)、流量計(6)、壓力表(7)、溫度計(9)、電動截止閥(10)、自立式壓力調(diào)節(jié)閥(11)接螺桿膨脹動力機(12)，螺桿膨脹動力機(12)出來的蒸汽經(jīng)壓力表(7)、疏水閥(4)、膨脹節(jié)(5)、截止閥(2)、單向閥(15)、減壓閥(16)、壓力表(7)、溫度計(9)、安全閥(1)排出，螺桿膨脹動力機經(jīng)減速機接發(fā)電機。
2.如權利要求1所述的一種純低溫低壓的利用低品質(zhì)蒸汽余熱發(fā)電裝置，其特征在 于發(fā)電機為無刷同步發(fā)電機。
3.如權利要求1或2所述的一種純低溫低壓的利用低品質(zhì)蒸汽余熱發(fā)電裝置，其特征 在于所有管道及連接的部件均涂有防腐隔熱保溫涂料。
專利摘要本實用新型涉及一種純低溫低壓的利用低品質(zhì)蒸汽余熱發(fā)電裝置。包括控制器。其特征在于由進入管路、螺桿膨脹動力機、出口管路、減速機、發(fā)電機構成。其特征在于發(fā)電機為無刷同步發(fā)電機。其特征在于進入管道由安全閥、過濾網(wǎng)、膨脹節(jié)、電動截止閥、自立式壓力調(diào)節(jié)閥組成。其特征在于在進入管道上的過濾網(wǎng)后面旁接有截止閥和疏水閥。其特征在于在進入管道上旁接有壓力表和壓力表開關及溫度計。其特征在于出口管路由膨脹節(jié)、截止閥、單向閥、減壓閥、安全閥組成。其特征在于所有管道及連接的部件均涂有防腐隔熱保溫涂料。本實用新型的優(yōu)點是可以回收利用低品質(zhì)蒸汽能源進行余熱發(fā)電，并將電力送入電網(wǎng)，把浪費的能源再次利用。
文檔編號F16L51/00GK201771561SQ20092020791
公開日2011年3月23日 申請日期2009年8月14日 優(yōu)先權日2009年8月14日
發(fā)明者吉麗萍, 李國平, 王偉, 蔡麗娟, 趙春禾, 趙江龍 申請人:上海西重所重型機械成套有限公司