[发明专利]一种给水加热系统混合工质的回收利用装置及方法

说明书

本发明公开了一种给水加热系统混合工质的回收利用装置及方法，在高压给水加热器降温后的高压混合工质经气液分离器得到高压CO₂气体和高压疏水，高压疏水利用压力差自流到高压加热器出水管中，实现疏水循环利用，再利用高压CO₂气体加热中压给水加热器的给水，实现CO₂气体余热回收利用；降温后的中压混合工质以相同方式回收中压疏水及中压CO₂气体余热。本发明包括高、中、低压给水加热器及气液分离器以及附属管道，可实现CO₂气体余热梯级回收利用及疏水循环利用，从而降低系统补水量及汽轮机抽取混合工质耗量，节能效果明显。

技术领域

本发明涉及发电设备技术领域，特别涉及一种给水加热系统混合工质的回收利用装置及方法。

背景技术

能源长时间内维持着以煤炭为主，其他能源形式为辅供给方式；粗放型的煤炭利用方式，导致能量利用效率较低。超临界水煤气化发电技术利用超临界水作为反应介质，可以实现煤的热分解、气化和分离净化等过程在同一容积中进行，煤炭完全气化后产生超临界水、CO₂和H₂混合工质。煤炭气化反应后将氢气分离获得超临界水蒸汽和CO₂混合工质，再进入汽轮机中进行热功转化发电。

为了提高超临界水煤气化发电技术的热经济性，采取蒸汽动力循环中给水加热方法来降低锅炉烟气与水的换热温差；具体方法如下：从汽轮机抽取部分已做功的超临界水蒸汽/CO₂混合工质，在给水加热器中放热，加热给水，减少液态区低温水的吸热，提高水的平均吸热温度，使超临界水煤气化发电循环热效率增大。在给水加热器中放热后，超临界水蒸汽/CO₂混合工质中的水蒸汽凝结为液态水，混合工质转变为气液两相态混合工质。

目前的现有技术是直接将给水加热系统排出的混合工质输送至发电系统的凝汽器中，并在凝汽器中通过抽吸方式分离出CO₂气体，其存在以下问题包括：

(1)在给水加热系统降温后的气液两相态混合工质仍具有较高温度，该部分余热没有回收利用；

(2)凝汽器抽吸分离CO₂气体过程中造成大量水蒸汽损失，故超临界水煤气化发电循环需要大量补水。

综上所述，若给水加热系统降温后的混合工质能够被高效回收利用，则能够有效节省生产成本，提高经济效益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种给水加热系统混合工质的回收利用装置及方法，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本发明的装置，能够循环利用给水加热系统疏水，并实现CO₂气体余热梯级回收，可减少发电机组混合工质抽汽量与补水量，有效节省生产成本，能够解决现存的浪费水资源及CO₂气体余热的技术问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一种给水加热系统混合工质的回收利用装置，包括：

高压加热器，所述高压加热器设置有进水口、出水口、工质进口、工质出口；所述高压加热器的工质进口用于从超临界水煤气化汽轮机高压缸获取高压混合工质；

中压加热器，所述中压加热器设置有进水口、出水口、第一工质进口、工质出口；所述中压加热器的第一工质进口用于从超临界水煤气化汽轮机中压缸获取中压混合工质，所述中压加热器的出水口与所述高压加热器的进水口相连通；

低压加热器，所述低压加热器设置有进水口、出水口、第一工质进口、工质出口；所述低压加热器的第一工质进口用于从超临界水煤气化汽轮机低压缸获取低压混合工质，所述低压加热器的出水口与所述中压加热器的进水口相连通，所述低压加热器的进水口用于通入凝结水；