一种用于微冷凝发电的汽水往复加热、冷却内循环泵系给水装置专利检索-循环泵离心泵泵泵和压缩机专利检索查询-专利查询网

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一种用于微冷凝发电的汽水往复加热、冷却内循环泵系给水装置

阅读：1034发布：2021-02-27

IPRDB可以提供一种用于微冷凝发电的汽水往复加热、冷却内循环泵系给水装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种用于微冷凝发电的汽水往复加热、冷却内循环泵系给水装置技术，尤其是汽轮机的排汽流经过主管道管束或双半圆管道热管束或双套管组合系统的通流单元组合体，即时互通给水流与排汽流的相对隔壁闭合正反方向流过管束热交换壁或超导热管管束或内套管的热交换壁，把持续不断地逐一热卸载换热而来的微冷凝排汽流经给水泵形成给水流推入热交换壁另一侧(端、环)闭合循环逐一热加载而去的微冷凝发电的锅炉给水装置和技术。，下面是一种用于微冷凝发电的汽水往复加热、冷却内循环泵系给水装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于微冷凝发电的汽水往复加热、冷却内循环泵系给水装置，是在常规的元锅炉(1)、汽轮机(2)、发电机(4)、冷却塔(3)的冷凝发电技术和设备之上把汽轮机排汽短路循环实现取缔冷却塔(3)的微冷凝发电，其特征是：在机(2)与塔(3)的汽轮机排汽管道(5)上设塔截阀(6)，阀(6)之前支设排汽泵系联管(21)，管(21)顺次通入主管道(10)通流单元组合体高温端的排汽介机出口(20)，继进由若干法兰外联管(12)连通若干主管道(10)通流单元组合体的主管道腔(15)，腔(15)递通到低温端的排汽介泵入口(18)，口(18)向外通经排汽水联管(30)入内另系入、出冷却水水冷盘管(23)的微冷罐(24)内，罐(24)底口座(32)接给水泵(22)的入水口，泵(22)的出水口接泵推联通管(33)续入系统低温端的给水介泵出口(17)，口(17)通入排汽入、出流经过的若干主管道通流单元组合体内与道(15)相对闭合的管束，管束每由若干彼此联接单元组体的拢腔凹管板(13)与平管板(14)法兰对接连通的递从给水流管道(11)而直至高温端帽腔罐(9)上的给水介锅去口(19)，口(19)过给水联管(28)进入元锅炉(1)，元锅炉(1)复出力通入汽轮机(2)构成发电给水循环的元锅炉(1)、汽轮(发电)机(2)、主管道腔(15)、管束给水流管道(11)等微冷凝泵系给水发电的或者具有主管道(10)、两平管板(14)与管束(11)构成主管道管束基本结构通流单元并由弯头联箱(39)、联接法兰(40)、排汽介机出口(20)、给水介锅去口(19)、排汽出流口座(18)、泵(22)、给水介泵出口(17)等结构和循环通流特征的汽水往复内循环泵系给水系统；或者上下双半圆管道(57)中位水平焊接热管管板(36)的构成给水与排汽双流互为反向流动而彼此直、弯单元接踪式组合体，体高温端的连通排汽流下口(37)通来汽轮机排汽流(51)排向下半圆管道的主管道腔(15)，腔(15)低温端的下口(37)经微冷罐(24)、给水泵(22)通向低温端的上口(43)入去高温端，高温端的连通给水出流上口(43)引泵压给水流(52)引自于上半圆管道的给水流通腔(16)而去元锅炉(1)的双半圆管道汽水内循环泵系给水往复系统；或者排汽流(51)自高温端外套管(59)口通入并过若干通流单元由双套管联接总成(61)联接至低温端的外套管(59)口引出并闭合通入微冷罐(24)继进给水泵(22)，泵(22)续闭合形成给水流(52)推出并接入低温端的内套管(60)口进入系统内套管(60)内形成正向于外套管(59)内排汽流(51)反向流的给水流(52)，流(52)至系统高温端的内套管(60)口顺以引水推向锅炉(1)的“微型太阳能蒸汽锅炉·汽轮机发电机组·微冷凝循环发电”的双套管汽水内循环泵系给水往复系统的前后单向通内外定向通系统循环总通的微冷凝发电的汽水往复热加、卸载递进内循环泵系给水原理指导下的现行热电厂超超节能技术和新型电厂的超高效率发电技术。

2.根据权利要求1所述的内循环泵系给水装置，其具体特征是：主管道(10)内穿管束(11)并在两端分别焊定平管板(14)和凹管板(13)的联接法兰(40)，而束(11)穿道(10)的主管道腔(15)并分别串通板(14)与板(13)焊接或胀接为腔为(15)相对自密闭入出通外，而腔(15)则唯经两端每开引的法兰外联管(12)侧向另入出通外待与上、下通流单元互通为系统腔(15)；腔(15)内的管束给水流管道(11)则唯径向直通于各道(10)的板(13、14)彼此联接而前后通在束(11)内外的正反单向接力互通的汽水往复热加、卸载内循环系统组合体的主管道管束基本通流单元；单元间彼此以法兰(40)与弯头联箱(39)的法兰(40)相连接互通给水流通腔(16)并在设计高温端设高温帽腔罐(9)开给水介锅去口(19)，而于低温端设低温帽腔罐(9)开给水介泵出口(17)；而若干基本管道通流单元的主管道腔(15)则由每每此道腔(15)之首的联管(12)与彼道腔(15)之尾的联管(12)对接组成管道通流单元接踪组合互通的系统统一的道腔(15)，其各通流单元从系统高温端起上管道通流单元之末的相对低温端腔(15)侧向联管(12)用作为排汽入流口座(20)，通去下管道通流单元之首端的腔(15)，而尾端的腔(15)设联管(12)用作为排汽介泵入口(18)通向再下管道通流单元而去；给水泵(22)入水侧通来最末的管道通流单元的口(18)过微冷罐(24)的排汽流(51)闭合而来的既热卸载的凝结水流，泵(22)复推给水流(52)往口(17)继入给水流管道(11)的低温端向内逐一热加载而去直至经给水介锅去口(19)连续稳定地供向锅炉(1)的直、弯三维串、并延接通流单元立体组合外装准绝热保温层(41)的前后单向通内外定向通系统循环总通的微冷凝发电的汽水往复热加、卸载递进内循环泵系的通流单元件和通流组合件以及管、阀、罐、泵网系结构。

3.根据权利要求1所述的内循环泵系给水装置，其具体特征是：若干双半圆管道(57)的上下两半圆管道均对扣式中位水平焊接在横位的热管管板(36)上下管道(57)由板(36)横位隔成了两相对闭合而又形成上半圆热管传热给水流管道(11)，给水流正向与下半圆热管传热排汽流管道(10)排汽流向相反，唯由超导热管管束(35)自下部流体中向上部流体内授热的传导授、受热的各单元全等体组合的每每是上道(11)相对独立闭合联通和下道(10)相对独立闭合并上下联接通流于系统高温端下口(37)闭合通接排汽介机出口(20)和高温端上口(43)闭合接给水介锅去口(19)以及系统低温端的下口闭合接排汽介泵入口(18)，口(18)继入微冷罐(24)顺接给水泵(22)最末推水进入给水介泵出口(17)，口(17)直过道(11)于高温端的上口(19)推向元锅炉(1)的前后单向通内外定向通系统循环总通的汽水往复热加、卸载递进内循环泵系给水结构。

4.根据权利要求1所述的内循环泵系给水装置，其具体特征是：汽轮机(2)持续排出的排汽流(51)自高温端排汽介机出口(20)起依次通过首先从高温端逐一入流降温直至降低到100℃左右的低温端的各通流单元组合成的主管道腔(15)末，继于低温端的排汽介泵入口(18)外引而出，出又闭合进入内腔设有另系入出水的水冷盘管(23)的微冷罐(24)，罐(24)结合保证了低温饱和水质量于底口座(32)通去给水泵(22)，泵(22)压水通向系统低温端帽腔罐(9)进入管束给水流管道(11)沿管束壁自低温端起逐一热加载泵压推进向高温端热加载一步步吸收道(11)外反向排汽流(51)的热卸载之热，热使每节给水流(52)的温度始终与即时授热流(51)稳定在温差1～100℃的水平上，比及流(52)推至高温帽腔罐(9)从给水介锅去口(19)供进元锅炉(1)之时，给水温度仍然与汽轮机(2)的排汽流的最高排汽温度相差保持1～100℃而实现微冷凝发电的前后单向通内外定向通系统循环总通的汽水往复热加、卸载递进内循环泵系给水工作原理与工艺过程。

5.根据权利要求1所述的内循环泵系给水装置，其具体特征是：双套管盘体(46)通流单元彼此全对称的首、尾相接，每外套管(59)接头由联接法兰(40)直、弯对接，而两单元的内套管(60)则从各自所在的外套管(59)的管壁同向闭合弯出管(59)体外的一侧并各弯出段设单管法兰口(44)，尔后以单管弯头(45)联接两单元的内套管(60)的单管法兰口(44)；系统高温端的外套管(59)闭合接排汽介机出口(20)，高温端的内套管(11)闭合接给水介锅去口(19)；系统低温端的外套管(59)闭合接排汽介泵入口(18)，低温端的内套管(11)管闭合接给水介泵出口(17)；口(18)经由微冷罐(24)引入给水泵(22)，泵(22)推水压入介泵出口(17)过内套管(60)的给水流通腔(16)而从高温端的内套管(60)通口(19)给水入锅炉(1)的前后单向通内外定向通系统循环总通的汽水往复热加、卸载递进内循环泵系给水系统结构。

6.根据权利要求5所述的内循环泵系给水装置，其具体特征是：排汽流(51)自双套管盘体(46)组合通流体的高温端外套管(59)口用作为排汽介机出口(20)，并过若干联接法兰(40)连接的若干双套管盘体(46)直至低温端的外套管(59)口闭合接排汽介泵入口(18)，口(18)引出并闭合通入微冷罐(24)继进给水泵(22)，泵(22)续闭合推出给水流(52)并接入低温端的内套管(60)口用作为给水介泵出口(17)闭合经系统给水流管道(11)形成正向于外套管(59)内排汽流(51)反向流的给水流(52)，流至系统高温端的内套管(60)口用作为给水介锅去口(19)顺闭合引给水联管(28)推向锅炉(1)的“微型太阳能等蒸汽锅炉·汽轮机发电机组·微冷凝循环发电”的双套管单元串并组合的前后单向通内外定向通系统循环总通的汽水往复热加、卸载递进内循环泵系给水系统的工作原理及工艺过程。

7.根据权利要求3所述的内循环泵系给水装置，其具体特征是：双半圆管道(57)的中位水平焊接热管管板(36)构成上半圆热管传热给水流管道(11)和下半圆热管传热排汽流管道(10)的两相对闭合的给水与排汽双流互为反向流动而彼此在道(57)两端设有的“吕”字口法兰面板(42)的上下两口分别直、弯对应连接接踪式通流单元组合体，体高温端的下口(37)用作为闭合通接的排汽介机出口(20)通入汽轮机的排汽流(51)，高温端的上口(43)闭合接给水介锅去口(19)；体低温端的下口(62)闭合接排汽介泵入口(18)引出排汽流(51)并闭合进入微冷罐(24)继而入给水泵(22)，泵(22)续于低温端上口(63)闭合接给水介泵出口(17)，口(17)水进入上半圆管道给水流通腔(16)内形成逐一热加载给水流(52)并于高温端上口(43)闭合接给水介锅去口(19)，口(19)供向元锅炉(1)的“高中低压大容量锅炉·汽轮机发电机组·微冷凝循环发电”的双半圆管道热管通流单元串并组合的前后单向通内外定向通系统循环总通的汽水往复热加、卸载递进内循环泵系给水系统的工作原理及工艺过程。

8.根据权利要求1所述的内循环泵系给水装置，其具体特征是：汽轮机(2)排出的排汽流(51)循环经过单串联或若干支主管道(10)管束(11)或双半圆管道(57)或双套管组合系统(46)并联的通流单元组合体的即时互通给水流(52)与排汽流(51)的相对闭合正反方向流，是过管束(11)的内细管管束的热交换壁或热管管板(36)上的超导热管管束(35)或内套管(60)的热交换壁把持续不断地逐一热卸载授热而来的排汽流(51)从高温高压汽化状态逐一降温到100℃左右的低温高压的饱和水状态，形成了持续不断的满足给水泵(22)安全给水水质条件的冷凝水流并闭合由泵(22)推水形成了低温超高压的给水流(52)，流(52)复以从100℃在先由微冷罐(24)的自控温水冷盘管(23)吸热而略略降温的状态开始逐一热加载吸热而去渐次升温成高温高压排汽流(51)仅差1～100℃的汽化给水流(52)并不断推向锅炉(1)的以微冷凝和极少量的弃热而完成全冷凝过程与非燃烧性的余热加热产热而大量获得热功发电的过程统一有机整合并同步完成的微冷凝发电工作原理与工艺过程。

9.根据权利要求1所述的内循环泵系给水装置，其具体特征是：主管道(10)和微冷罐(24)的内外或设有水冷夹层和水冷盘管(23)而各自独立或统一设冷却水入口(49)、冷却热水出口(50)自动控温调节流量和温度值，根据微冷量级和调整两流热交换相位温差高低参量的需要而劳逸有致的微冷凝发电的微冷工作原理与结构工艺。

10.根据权利要求1所述的内循环泵系给水装置，其具体特征是：微冷罐(24)或外设水冷盘管(23)或水冷夹层的设冷却水入口(49)、冷却热水出口(50)自控温调节流量和根据微冷量级和调整两流热交换相位温差高低参量的需要而串并联亦劳逸有致的微冷凝发电的微冷工作原理与结构工艺。

说明书全文

一种用于微冷凝发电的汽水往复加热、冷却内循环泵系给

水装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于微冷凝发电的汽水往复加热、冷却内循环泵系给水装置技术，尤其是带有汽轮机排汽的汽与汽或汽与水两相往复内循环锅炉给水流的冷却与蓄热同步实现的锅、罐、阀、弯、泵、套管网等有机组合为汽轮机排汽微冷凝闭合循环泵系的锅炉给水的随机各型，在准绝热保温环境下代替常规冷却塔和冷凝性换热供热系统的电站余热全回收发电的准等于锅炉效率的超高发电效率的辅机配套系统和微冷凝发电技术。

背景技术

[0002] 目前，公知的全世界所有的热力发电厂凡采用汽轮机发电技术，则无一不是采用冷却塔系统或冷凝换热供热管网系统，系统只能是把汽轮机尾汽冷却到水泵安全给水的温度和密度标准后方可进行正常的锅炉给水，否则，将无法运转。因此，全球各个国家无论科技发达程度如何所发得二次能源的电力都必须白白损失半数以上的一次能源为前提代价，既造成了有限矿物能源的浪费和资源锐减，又严重污染大气和加剧地球温室效应并带来了诸如地球升温、两极冰山融化、海平面上升(全球80％的大城市周居在沿海)、气候反常的灾害日渐加重等等，严重地影响和制约了全球人类社会的可持续发展，更间接地激化了能源危机为爆发点的地区争端乃至局部战争。据统计，在中国，全国热电厂的平均发电效率值不足百分之四十，在全球，最高发电效率发电水平的电站是燃气轮机联合循环超超临界锅炉(33Mpa/700℃)仅只52％，中国上海正在新建的120万千瓦装机容量的燃机联合循环发电的天然气等电站的发电效率也不过设计到60％。如此，似乎是说，只有进一步提高到临界、超临界压力等才能高效发电，然而超超临界等超高压发电不仅使电站设备成本造价高昂，而且使安全运行等管理成本过高……面对全球现行热力发电的技术和设备都不可避免地要把50～80％的一次能源或被称为第五能源的一次余热资源冷却掉或者经过低热流密度负载耗热冷却之后才能获得20～30％第五能源转换率的现状，我们不可能把这些滞后发展的技术和大量发电站设备在短期内全部淘汰而再全面更新换代，必须研究出台适合各国国情和世界现实情况的改进与提高方案来；再如，中国水泥行业等处在国际领先水平的回转窑水泥熟料生产线或高温窑炉烟气余热纯低温发电技术，仍然是效率低下，仅以水泥生产线余热发电为例每吨熟料至少有六十万大卡以上的余热总量却只发出30～50度电量，原因是除了现行余热锅炉技术在对流热交换方面还远远没有避免“热交换相位重叠”和“烟气余热回收工程中，烟气温度下降曲线与余热器工质水温度升温曲线永不相交”理论的束缚等造成余热锅炉出力的热流密度过低之外，主要的原因还有现水平的汽轮机效率参数将随着蒸汽热流密度的小幅降低而大幅度减小的“致命性”缺陷；又如，现行太阳能聚焦集热性的蒸汽锅炉汽轮机循环发电技术无法降低十分昂贵的设备造价和有效提高发电效率，近二十年来仍停滞在美国西部的上万千瓦级太阳能发电的试验站水平(包括塔、碟、槽、烟囱式几种太阳能电站在内)之上没有明显提高和得到商业推广——二次能源转换效率普遍过低全球各国均一无例外!

发明内容

[0003] 本发明的目的是：通过现役热电厂的取代冷却塔的锅、罐、阀、弯、泵、套管等管网的微冷凝发电的内循环泵给水技术的创新把凡是汽轮机排汽的余热准全效回收，并将其同步利用在一次能源燃烧的锅炉发电循环的低温低压蒸汽出力或中、高、超高压蒸汽出力乃至于亚临界、临界、超临界、超超临界压力的蒸汽出力之中，作为锅炉再热性“产热”出力循环的泵给水“余热平台”的基数，使全球各地的热电厂降耗30～50％，达到一次能源的准全效发电。与此同时，把全球未来新建的热力发电的设备工作压力标准降至中高压水准而实现60～90％的发电效率。

[0004] 本发明的目的是这样实现的：在主承压串并的主管道各管两端设法兰平管板和拢流凹管板，板板密集钻孔并过主管道内腔穿若干内细管管束，束两端均匀地焊接或胀接在两端管板之上，管束内腔与管束壁外的主管道腔互为两个相对闭合系。管束内腔的给水流管道是经与其彼此通流单元联通或直接、弯接、套管连接等管件接头的平、凹管板或联接总成的法兰对接构成；主管道设由各管道通流单元两端的联接法兰联通各主管道，道通流单元各自两腔相对闭合而唯由若干管道腔的法兰外联管彼此各单元首、尾联接对应相通构成相对于管束内腔的反向排汽流的系统排汽流管道；主管道与主管道彼此单元以单管平(首)、凹(尾)法兰一一延直、弯、上、下、左、右三维方向的顺次接踪式或并设若干串联或多道并联，并联中每单支串联组合体的各通流单元彼此首尾接踪式伸延连接体的统一相对闭合又系统内循环相通的隔壁对流的组体管道，管道组体两端分为高温端(设排汽入流口座和给水出流口座)和低温端(设排汽出流口座和给水入流口座)；高温端的排汽入流口座接来现役热电厂发电循环系统的汽轮机排汽管道而相应停止向冷却塔或冷凝系排汽(关闭塔截阀)，高温端的给水出流口座(打开给水阀)接去锅炉；低温端的排汽出流口座接入一至若干个彼此串并的微冷罐(罐内设有水冷闭合夹层或横竖流水或盘旋另系闭合流水的微水冷盘管或蛇管热交换器)，罐继接去给水泵，泵闭合接通低温端的给水入流口座，座引给水流推水进入拢流腔，给水流管道等直至高温端的高温端帽腔罐上的给水出流口座，座接去给水联管，管通与设有入水逆止系统和安全补水系统并联式通入锅炉或者锅炉里再热器集箱；微小型发电系统设有双套管(排汽流自高温端外套管口通入并过若干联接法兰连接的双套管通流单元至低温端的外套管口引出并闭合通入微冷罐继进给水泵，泵续闭合推出给水流并接入低温端的内套管口进系统内套管内形成正向于外套管内排汽流的反向流的给水流，流至系统高温端的内套管口顺以引给水联管推向锅炉的“微型太阳能蒸汽锅炉·汽轮机发电机组·微冷凝循环发电”的前后单向通内外定向通系统循环总通的给水系统)的内循环泵系给水装置；大容量或低温发电系统配套还设有双半圆管道通流单元组合体微冷凝发电(上下双半圆管道沿横向中位水平上下对扣焊接在热管管板，板中垂向对称匀布超导热管管束上的给水与排汽双流互为反向隔管板上下流动而彼此直、弯单元接踪式组合体，体高温端下口通入汽轮机排汽流，上口引出泵压给水流；体低温端下口引出排汽流并闭合进入微冷罐继而供入给水泵，泵续闭合推水接入低温端上口的给水入流口座进入上半圆管道内形成热加载给水流构成微冷凝发电的前后单向通、内外定向通、系统循环总通的双半圆管热管束管板泵给水系统)的最终整体准绝热360°保温后包装成型。这样，当“锅炉·汽轮机·汽水往复热加、卸载递进内循环泵系·冷却塔”或者是“锅炉·汽轮机·往复热加、卸载递进内循环泵系·冷凝器”乃至于本发明未来配装的“再热性高中低压锅炉·高中低压汽轮机·往复热加、卸载递进内循环泵系”甚至是“燃气轮机联合循环超超临界再热锅炉·汽轮机·往复热加、卸载递进内循环泵系”发电循环系统运行正常，则所有的冷却塔和冷凝器一律被本发明取代或被短路循环关闭在本发明配套系统之中。如此以来，系统闭合循环而来的任何程度的真空度和水质将不发生任何改变或影响，凡是汽轮机任何参量要求稳定的排汽之蒸汽只能通入本发明的高温端的对应外主管道腔或外套管或下半圆管道内通流的排汽入流口座内而唯一顺沿在主管道腔内外向排流又逐一热卸载性降温，比及接近本发明的低温端排汽流终段之时已接近100℃或达到既定设计压力下的饱和水或密度约等于1的给水泵的安全水源状态时，闭合通入微冷罐顶内(罐体所设的水冷夹层或水冷盘管将通流水冷却为温差略低1～100℃的饱和水流)，微冷罐底通入给水泵内形成锅炉给水，给水压力按常规略高于锅炉工作压力形成高压给水流，流又闭合推水经由低温端的给水入流口座，座对应通去逐段过各平、凹管板对接的内细管管束内热加载性升温给水流；由于刚刚经过微冷罐的1～100℃的微降温处理，便是在一开始受泵推入内细管管束正向内流水之初就形成了与管束壁面之外的反向热卸载而来的相对高温水流对应载热段上的即时热交换相位构成热差的即时低温吸热段(段上内细管管束内给水流水体在稳速泵压之下一段段逐一按1～100℃温度差递进吸收即时热卸载的授热段上的余热热量而一段段升温，当推进在对应热卸载段上排汽流汽化段时，则管束内的给水流已是滞后相续若干个即时渐次热加载的非汽化热相位段上的密度约等于1而在有条件稳定给水压力和流量的前提下恪守1～100℃温差“秩序”予以一段段逐一热加载吸热而递次推进，这就使得给水流在相对超压条件下集中了更多的待吸热水汽分子强化了对排汽流所授来之热吸收的效果，同时，由于给水流超压于锅炉工作压力，必然使热加载在管束腔内的汽化段一如低温发电循环甚至能够滞后到本发明的高温端给水出流口座接近的给水热加载的各递进相位段上，设计合理的话完全可以把微冷罐的冷却量级尽可能地缩小而实现尽可能地准全效余热回收，至少可以使给水流温度保持略低于排汽流初始热卸载相位段温差值10～100℃的温度状态进入锅炉(从安全角度考虑，本发明回收余热的给水流入锅，应避开锅炉的辐射受热面方可半汽化安全给水或者配套设计再热器或者配套设计全新的再热锅炉相配套)。对于低微容量造型的太阳能蒸汽锅炉，只要蒸汽出力达到0.7～1.25Mpa压力便可采用本发明实现锅炉出力率下总出力值的90％左右的发电效率。不仅如此，本发明还将在取代和取缔现行热电厂的冷却塔技术的同时，还大大地缩小电站设备成本和降低运行成本。另外，本发明取代了常规电站的给水设备，不仅大量回收了余热，而且由于本发明中的给水泵入水一侧的系统排汽流压力的存在相应大大降低了锅炉给水用以克服锅炉工作压力所需的压头参量，使给水泵功耗比照常规电站等比给水泵降低了三分之二或多(常规情况下，每向电站锅炉给一吨水大约要耗3～5度电，而采用了本发明后仅就锅炉给水功耗约降低到1Kwh/t左右水准，一座130t/h的锅炉应用本发明后仅给水节省耗电大约为230～
450万度/年)。

[0005] 如上而施，一台由本发明配套设计的假定为20T/H容量的1.5Mpa/340℃工作压力的热效率90％的再热锅炉，用以匹配适型号的低温发电的汽轮机发电的话。这类参数下的“锅炉·纯冷凝汽轮机·冷却塔发电机组”现行技术的电厂发电效率约在20％以下。而本发明给水系的微冷凝取代了纯冷凝之后的“锅炉·背压汽轮机·‘微冷凝循环平台’泵系发电机组”，则是把原本要被“冷凝工艺”弃热部分的汽轮机排汽余热总值回热利用到96％(约相当于仍有4％左右被本发明微冷散热)，电厂发电的理论效率约在80％左右。这里，20T/H容量保证锅炉正常标准热出力之下，发电装机容量可以增加到常规纯冷凝设计的4倍的工况之下完成常规。运行中，以5.6kg/s稳定通流，若各阶段循环参数分别设计在锅炉(初汽2.5Mpa/340℃；给水2.7Mpa/204℃)、背压汽轮机(入汽约2.5Mpa/340℃；排汽
2.0Mpa/206℃)、“微冷凝循环平台”(介机入口2.0Mpa/206℃；介泵入口2.0Mpa/47℃；
介泵出口2.8Mpa/45℃；介锅去口2.7Mpa/204℃)、给水泵(入口2.0Mpa/45℃；出口
2.8Mpa/45℃)系发电机组的话，其中影响“正常”通流最核心的技术问题是：能否根本保证给水泵的密度约等于1的安全水源状态的稳定(入口2.0Mpa/45℃；出口2.8Mpa/45℃)不变!由于微冷罐内的因水冷盘管里发电通流阶段恒温45℃而自动控温变频调整冷源冷却水流量持续条件的存在，再加上45℃的给水泵通流自介泵出口2.8Mpa/45℃进入“微冷凝循环平台”的管束内之后每对于管束壁外，壁外排汽流的所有换热面在通流瞬时的设计换热量，已经充分满足了在单位时间内5.6kg/s稳定通流下对流换热任务完成11.2kcal的条件，必定产生了单位换热面积(管束壁或超导热管的蒸发、冷凝两端)上每每对应通流水体在单位时间内提高2℃，如此经过了79.5个单元面积的对应管束壁便到了介锅去口2.7Mpa/204℃)近处，而恰在这段管束壁外的通流正是介机入口(2.0Mpa/206℃)……因而该平台自然会有一个“……介泵入口2.0Mpa/47℃、介泵出口2.8Mpa/45℃、介锅去口
2.7Mpa/204℃、锅炉(初汽2.5Mpa/340℃；给水2.7Mpa/204℃、介机入口2.0Mpa/206℃、介泵入口2.0Mpa/47℃……”的恒定参量的朗肯循环稳定工作环境。在该环境中，即使汽轮机内效率很低，只要相应加大系统通流循环流量和扩大受热面积的“微冷凝循环平台”设计，则无须提高或调整锅炉的煤耗标准，便可以依然保持80％以上的电厂发电效率不变，除了扩大循环流量必然会相应增大给水泵拖动功耗和设备表比散热量增大之外，是不会有其他明显变化的。至于锅炉给水温度过高的问题，从现行常规技术层面上讲就已经不成其问题了，无非是把接近锅炉饱和温度的锅炉给水视作增加若干根“上升管束”或加强给水调节系统的“多冲量”调控设计而已。因此，不难总结出，“微冷凝循环平台”能否产生微冷凝发电的上述超常规2～4倍的超超效率之成果，主要取决于如下几个方面的通流技术处理(并非不可逾越)：

[0006] (一)、选取适当的“经济性”参量(如3.5～9Mpa/435～500℃的中高压或者偏低压1.5Mpa/340℃参数，推荐3.4/340℃为最好)的背压型汽轮机(无须后置汽轮机)；

[0007] (二)、选取直流或设计直流过热性锅炉；

[0008] (三)、“微冷凝循环平台”偏高阻力的无层流性两相直流相对通流换热的设计；

[0009] (四)、设用工作温度由微冷罐内的水冷盘管里恒温45～105℃在自动控温变频调整冷源冷却水流量条件持续之中的常规电站给水泵。

[0010] (五)、选用适宜的汽轮机微过热性排汽参量值；

[0011] (六)、研进锅炉给水口按“上升管束”强制循环处理方法的和加强锅炉给水调节系统的“多冲量”调控设计。

[0012] (七)、防止和杜绝一切除水冷盘管微冷设计以外的冷凝弃热，加强系统外360°准绝热保温措施；

[0013] (八)、在直流过热性锅炉尾部增设230℃烟气的余热锅炉纯低温发电的二级“电厂”独立发电系统，推定本独立发电级采用R134a气体为工质通流的“微冷凝”发电热循环，可实现余热锅炉排烟温度50℃左右，其发电量约相当于“一级”发电量的15％左右)。

[0014] ——那么，本发明运行总发电效率达到80％以上。如果用本发明改造现有临界以上参数(33Mpa/700℃、26Mpa/600℃、22Mpa/580℃)的火电厂，其电厂发电效率从50％左右提高到80％左右；改造现有超高压至亚临界参数(16～16Mpa/565℃、12～14Mpa/535℃)的火电厂，其电厂发电效率从40％左右提高到85％左右；改造现有中压至次高压参数(9Mpa/500℃、5Mpa/460℃、3.4Mpa/435℃)的火电厂，其电厂发电效率从30％左右提高到90％左右；改造现有低压参数(1.5Mpa/340℃)的火电厂，其电厂发电效率从25％左右提高到93％以上……既相当于凭空地提高了常规锅炉容量，又大幅度降低了“平均容量造价”，更在取缔了冷却塔及冷源水设备等大量节支节水的经济性之上提高了电厂十倍左右的纯利润的“发电效率”的经济性。如此以来，这项成果将影响我国低压发电设备的全面改造而一举提高到国际领先的发电水平之上，尤其是电力行业从此告别超高压以上电站昂贵投资而开辟各国超廉价电力大发展与低温发电自备电厂蓬勃发展同兴并举的新时代。

[0015] 由于采用了上述方案，本发明相当于为常规的高中低压或者超高压锅炉发电的各地热电厂搭起了一座座永不耗用的足可以减少60％左右煤耗而超超节能的余热循环利用的平台而全面取缔对应电厂里的冷却塔或冷凝器系统，或者说是在不增加任何能源耗费前提之下成倍地提高了常规热电厂的发电量，同时还在代替锅炉给水泵之后与常规电站锅炉给水等比相对减少了70％的功耗；在亚临界、超临界、超超临界锅炉发电和核热力发电的汽轮机与冷却塔循环网路上适用了本发明，可以提高30～60％的发电效率。本发明将为世界范围内的温室气体减排和大幅度节能作出应有的贡献，也将为全球未来各国的电力技术革命和世界能源战略重心向太阳能热力开发转移开辟超高效率的途径。

附图说明

[0016] 下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。

[0017] 图1，是本发明第一个实施例的塔式直、竖、纵、横随机延接平、凹管板法兰联接若干主管道管束单元总成组合体的锅、机、塔、罐、阀、弯、泵、套管网等泵系局剖结构与微冷凝内循环给水示意图。

[0018] 图2，是本发明第二个实施例给水流与排汽流热加、卸载对流换热内循环主管道管束总成立体弯接阵式组合结构上视图。

[0019] 图3，是图2的I-I剖位、局剖结构示意图。

[0020] 图4，是本发明第三个实施例的上、下半圆管道中平管板竖向超导热管管束延联串并单元结构示意图。

[0021] 图5，是图4的A-A剖位侧视图。

[0022] 图6、是本发明的管束单管式结构的盘管单元之间四法兰连接的双套管给水泵系单元联接总成结构示意图。

[0023] 图中1、元锅炉(或核电站反应堆)、再热锅炉、换热器锅炉(简元锅炉或称锅炉)；2、汽轮机；3、冷却塔；4、发电机；5、汽轮机排汽管道；6、塔轮通汽截止开启切换阀(简塔截阀)；7、泵系轮机通汽启闭开关切换阀(简泵开阀)；8、高温端减压安全系；9、高(低)温端帽腔罐；10、外(套)圆(或下半圆热管传热管道或外套管)管排汽流主承压(或每设有劳逸有致的水冷夹层和外周盘制的水冷盘管)管道体(简主管道或称排汽流道)；11、内细管泵压给水流管(单个内管或上半圆热管传热管道)束管道(简管束或称给水流管道)；
12、外越主管道法兰过流外闭合的上下下上通流单元排汽(或对应为给水)流道接力90至
180度弧管排汽流联递相通的法兰对接管(简法兰外联管)；13、拢流腔底或顶、侧底板的穿焊管束的凹管板(简凹管板或称拢流腔)；14、通流对接给水(或对应为排汽)流管道接力拢流腔的(法兰)平管板(简平管板)；15、主管道(外套管或下半圆管道)排汽(或给水)流或相对设行反向流内高压腔(简主管道腔)；16、对接管束(内套管或上半圆管道)且拢流过流的对应正向给水(或排汽)流凹管板超高压管束通腔(简管束凹拢腔或给水流通腔)；17、低温端泵系介通给水入流口法兰座(简称介泵出口)；18、低温端排汽流入流介泵入口法兰座(简称介泵入口)；19、高温端给水流介锅去口法兰座(简介锅去口)；20、高温端汽轮机排汽流出流介出口法兰座(简称介机出口)；21、排汽泵系联管；22、给水泵；
23、自系闭合入出水水冷盘管(简水冷盘管)；24、微水冷过水竖罐(简微冷罐)；25、给水逆止阀；26、补水软水泵；27、软水水源；28、给水联管；29、给水阀；30、排汽水联管；31、竖罐入水顶口法兰座(简顶口座)；32、底口座；33、泵推联通管；34、随机直、弯、横、纵主管道、管束分级通流单元串连贯通示意组合段(简示意单元串贯段)；35、超导热管管束；36、横平通设中隔两流上下半圆管道组合上下相对给、排水流的超导热管板(简热管管板)；37、“吕”字口法兰排汽流下连通口(简连通排汽流下口或称下口)；38、外联排汽流递通焊接竖(横)两弯、直头联管(简递通竖管或横通管)；39、弯头联箱；40、联接法兰；41、准绝热保温层(简保温层)；42、“吕”字口法兰面板；43、“吕”字口法兰给水流上连通口(简连通给水流上口或称上口)；44、弯出单管法兰口；45、单管联通法兰180°弯头(简单管弯头)；46、若干双套管直、盘单元汽水往复热加、卸载内循环泵系给水系统及每两单元体套管首、尾连接段(简双套管盘体或称双套管组合系统)；47、再热给水管；48、待改进的锅炉增设的再热汽水给水集箱示意(简再热水集箱)；49、自控温调流的冷却水系冷水入口(简冷却水入口)；
50、冷却热水出口；51、汽轮机排汽(或对应给水)流方向或排汽流(简排汽流)；52、泵推给水(或排汽)流方向或给水流(简给水流)；53、弯头中剖即时继往入流截面示意(简弯入流)；54、出流指示；55、入流指示；56、递通管排汽流即时继往出流截面示意(管出流)；
57、上下两半圆管道中位水平焊接管束管板的给水与排汽双流互为反向流动的双半圆管热管束管板系统管道件组合的基本单元总成(简双半圆管道单元总成或称双半圆管道)；58、法兰孔；59、反向排汽流的外套管(简外套管)；60、正向给水流内套管(简内套管)；61、外套管口通入排汽流，流向低温端，而内套管内通有反向流的给水流，流至系统高温端的内套管口顺以引给水泵泵压推流向锅炉的微型“锅炉·汽轮机发电机组·微冷凝循环发电”的双套管单元联接的双过流总成(简双套管联接总成)；62、低温端通微罐泵的下口(简通罐泵下口或称下口)；63、低温端泵压水“返回性”入水给水上口(简返水上口或称上口)。

具体实施方式

[0024] 在图1中，元锅炉1出力通入汽轮机2工艺不变，唯是在汽轮机2通向冷却塔3的汽轮机排汽管道5之上加设塔截阀6，阀6的前部道5支设排汽泵系联管21的泵开阀7，管21接入主管道10通流单元组合体的高温端一侧的排汽入流口座20；每道10通流单元两端分别设凹管板13和平管板14，本单元道10的板13与板14过主管道腔15内闭合穿过焊接通腔在两端板(13、14)的外侧为主管道内腔为本单元与上下单两向组合成通腔的管束11，若干单元管束11延联每每以联接法兰40联接的板板(14、13)直通成正向给水流52，流52接力通过的系统单向给水流管道11，而每上下各通流单元的道腔15各自闭合唯由各法兰外联管12联接而彼此构成系统统一反向通流接力引去汽轮机排汽流51自高温端一侧的排汽介机出口20入流，流51曲折递通到主管道通流单元组合体的低温端一侧的排汽介泵入口18，口18继外接排汽水联管30续入微冷罐24的顶口座31。罐24内设水冷盘管23，管
23自冷却水入口49另外自闭合入水，水又从冷却热水出口50闭合引出系统之外。水冷盘管23闭合体外为排汽流51，流51向罐24底部的底口座32排去并接管通入给水泵22，泵
22继接泵推联通管33，管33续接入主管道通流单元组合体的低温端末端接罐9下部的通流的给水介泵出口17通入系统末端拢流凹腔13向上。口17向主管道通流单元组合体内的相对统一闭合的组合给水流管道11而从低温端正向于管道11热交换壁外的主管道腔15内的反向热卸载排汽流51推行泵压之热加载给水流52，流12直至主管道10组合体的高温端顶部的高温端帽腔罐9上部的给水介锅去口19，口19外推经给水联管28进入元锅炉1，或者是进入改设有再热水集箱48的元锅炉1的微冷凝发电的前后单向通内外定向通系统循环总通的汽水往复热加、卸载递进内循环泵系给水系统。

[0025] 在图2中，是若干主管道10的全等通流单元和若干弯头联箱39的立体组合成准绝热保温41设备包装环境内的微冷凝发电的汽水往复热加、卸载递进内循环泵系给水系统。其始于前部上顶道10右端起外设高温端帽腔罐9，罐9左向法兰40一接置主管道10的第一通流单元全等体，体左侧法兰40二接垂下弯头联箱39折180°自左向右于一单元正投影下方二置主管道10的第二单元全等体，体再右端三接垂下弯头联箱39折180°自右向左于投影下方三置主管道10的第三单元全等体，体复四接垂下弯头联箱39折180°自左向右于投影下方四置主管道10的第四单元全等体，体又五接垂下弯头联箱39折180°自右向左于投影下方五置主管道10的第五单元全等体，体于最下方前部左端六接水平折后弯头联箱39折180°自左向右于下方水平六置主管道10的第六单元全等体，体于右端垂上弯头联箱39折180°自右向左于投影上方七置主管道10第七单元全等体……如此向后上下每五置道10为纵折联且复以四纵排的最后是第二十单元全等体组合的最终于后部上顶右端接低温端帽腔罐9的微冷凝发电的汽水往复热加、卸载递进内循环泵系给水系统主体；系统主体的高温端帽腔罐9引出给水介锅去口19，低温端帽腔罐9引开给水入流口座17，唯是高温端的最上道10的右端体上引开排汽介机出口20和低温端的最上道10的右端体上引出排汽介泵入口18而同此在自高温端起将每一个上下顺序设计连通的道10内道腔
15于前尾(单元)后首(单元)同侧递通竖管38的通流组合体。

[0026] 在图3中，主管道10单元的两端均为平管板14，管束11左右穿道腔15穿腔焊接两板14并与主管道腔15相对独立闭合；高温端帽腔罐9向上引出给水介锅去口19是经由底部的弯入流53处泵压推至向上五接置道10间过五只弯头联箱39五弯而来；上顶部道10右端侧上引开的排汽入流口座20是流至底部的管流面56处经由四根递通竖管38间联向下出流56而去。

[0027] 在图4中，是若干主管道10的上下两半圆管道对扣式中位水平焊接热管管板36，通板横位隔开了两相对闭合而又形成上半圆热管传热管道11给水流向与下半圆热管传热管道10排汽流向相反，唯由超导热管管束35自下部流体中向上部流体内传导授(受)热的各单元全等体组合的，每每是上道11直、弯相对独立闭合联通和下道10直、弯相对独立闭合联通的双半圆管道通流单元总成57；总成57自下口37入排汽流、流至下口62接微冷罐24、泵22，泵22接上口62，口62给水流最终经上口43接元锅炉1而去。

[0028] 在图5中，水平横设有上下穿为一体的超导热管管束35的热管管板36，下半圆热管传热管道10的下半圆管与上半圆热管传热管道11的上半圆管全对称扣合焊接在板36之上，对应道10与道11的“吕”字口法兰板面板42之下、上分别开的是连通排汽流口37和连通给水流口43的两椭圆形扁口。

[0029] 在图6中，左、右两组双套管盘体通流单元首、尾段46的全对称的首、尾两头联接，每头的外套管59由联接法兰40直对接，而两单元的内套管60则从各自所在的外套管59的管壁闭合同向弯出管59体外一侧并各设弯出单管法兰口44，尔后以单管弯头45联接两单元的内套管60的单管法兰口44双套管联接总成61。

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屏蔽循环泵-专利编号CN110454405A	2020-05-12	225
循环泵机组-专利编号CN107453520A	2020-05-13	866
供热循环泵-专利编号CN108533507A	2020-05-13	704
循环泵-专利编号CN104405647B	2020-05-12	937
循环泵-专利编号CN102084135B	2020-05-11	891
循环泵-专利编号CN102084135A	2020-05-11	452
循环泵-专利编号CN1139183A	2020-05-11	570
循环泵-专利编号CN104405647A	2020-05-11	396
循环泵组-专利编号CN102119278A	2020-05-12	701
一种循环泵-专利编号CN104214109B	2020-05-13	809

一种用于微冷凝发电的汽水往复加热、冷却内循环泵系给水装置

一种用于微冷凝发电的汽水往复加热、冷却内循环泵系给

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