[发明专利]一种带能量回收功能的开式循环系统

说明书

本发明公开了一种带能量回收功能的开式循环系统，包括冷却塔、驱动系统、烟气冷凝器、水轮机、异步发电机及电源柜；冷却塔的出口经驱动系统与烟气冷凝器的入口相连通，烟气冷凝器的出口与水轮机的入口相连通，水轮机的出口与冷却塔的入口相连通，水轮机与异步发电机的驱动轴相连接，异步发电机的输出端与电源柜相连接，其中，烟气冷凝器的高度高于冷却塔底部水池的高度及水轮机的高度，该系统能够实现工质水能量的回收利用，降低系统能耗，提高系统运行的稳定性及经济性。

技术领域

本发明属于燃煤锅炉技术领域，涉及一种带能量回收功能的开式循环系统。

背景技术

燃煤锅炉尾部烟气中SO₂的处理90％以上采用湿法脱硫系统，导致烟囱入口湿烟气中含有少量雾滴，雾滴与脱硫浆液成分相同，随烟气飘散到大气中会增加污染物的排放。在脱硫塔出口加装烟气冷凝器，利用冷却水将脱硫塔出口的饱和湿烟气再降低5℃左右，会有大量的冷凝水析出，烟气中的污染物也会被捕集到冷凝水中，能够降低污染物的排放。由于存在冷凝过程，水蒸气的冷凝放热量非常大，因此需要的冷却水量也很大。一般脱硫塔出口烟道的中心标高在50米左右，冷却水源标高为0米，再加上管道的沿程损失、局部阻力损失15米水柱和5米水柱的余量，冷却水泵的扬程选在70米左右，冷却水泵的功率非常大，导致系统能耗很高。冷却水从烟气冷凝器出来后，回到冷却水源地所需要的扬程为15米，但其高差有50米，因此需要用节流的方式浪费35米水柱的能量，造成大量的能源损失。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种带能量回收功能的开式循环系统，该系统能够实现工质水能量的回收利用，降低系统能耗，提高系统运行的稳定性及经济性。

为达到上述目的，本发明所述的带能量回收功能的开式循环系统包括冷却塔、驱动系统、烟气冷凝器、水轮机、异步发电机及电源柜；

冷却塔的出口经驱动系统与烟气冷凝器的入口相连通，烟气冷凝器的出口与水轮机的入口相连通，水轮机的出口与冷却塔的入口相连通，水轮机与异步发电机的驱动轴相连接，异步发电机的输出端与电源柜相连接，其中，烟气冷凝器的高度高于冷却塔底部水池的高度及水轮机的高度。

所述驱动系统包括并联连通的若干条支路，其中，各条支路上沿水流方向依次设置有循环泵入口手动阀、循环泵、逆止阀及循环泵出口电动阀。

水轮机的入口处设置有水轮机入口手动阀，水轮机的出口处设置有水轮机出口手动阀。

还包括旁路管道，其中，旁路管道的一端与烟气冷凝器的出口相连通，旁路管道的另一端与冷却塔的入口相连通，旁路管道上设置有节流孔板及电动调节阀。

水轮机与异步发电机通过轴相连接。

异步发电机与电源柜通过导线相连接。

水轮机的选型功率W₁＝1127Q(H-P+A)/η₁，其中，Q为循环水流量，H为烟气冷凝器出口的标高与冷却塔水池的标高之间的差值，P为用水柱表示的烟气冷凝器出口至冷却塔水池之间的沿程阻力与局部阻力之和，A为循环泵扬程的选型余量，η₁为水轮机的效率。

异步发电机的选型功率W₂＝1127Q(H-P+A)/η₂，其中，η₂为异步发电机的效率。

节流孔板为n级节流孔板，其中，

当H-P+A≤15时，n＝1；

当15＜H-P+A≤30时，n＝2；

当H-P+A＞30时，n＝3。

节流孔板的总节流阻力k＝8613(H-P+A)。

本发明具有以下有益效果：