[0001]技术领域
[0002]本发明涉及汽轮机领域，更具体的说是涉及一种用闪蒸负压蒸汽驱动的冷凝式汽轮机系统。
[0003]背景技术
[0004]在石油、化工领域，对石油进行裂解、分馏、重整以及合成等工艺流程中，会产生大量工业热水，这些热水温度大部分都在100℃以下，如果直接冷却，不仅会给环境造成热污染，也会带来热能的浪费，需要对这些热水中的热能进行回收，其中一种可行的方法就是将这种100℃以下热水闪蒸成蒸汽，然后驱动汽轮机转换成机械能用来驱动各类装置(如压缩机、发电机、给水泵、引风机等等)，完成热能的转换、回收和利用，为此需要一种全新的用闪蒸蒸汽驱动的冷凝式汽轮机系统。
[0005]发明内容
[0006]针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种用闪蒸负压蒸汽驱动的冷凝式汽轮机系统，该种冷凝式汽轮机系统能够将工业热水转化为闪蒸蒸汽以驱动汽轮机运行，高效实现热能转换为动能，完成热能的转换、回收和利用。
[0007]为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
[0008]一种用闪蒸负压蒸汽驱动的冷凝式汽轮机系统，包括汽轮机，还包括闪蒸装置、凝汽器以及抽真空设备，所述汽轮机的进汽端上连接与闪蒸装置相通的无阀进汽管线，所述汽轮机的出汽端上连接有与凝汽器相通的排汽接管，所述凝汽器与抽真空设备之间还设有抽汽管，所述闪蒸装置上还设有用于通入闪蒸热水的进液管以及用于排出冷却热水的排液管，所述进液管上还设有用于通入冷却水的降温管，所述降温管与进液管之间设有第一三通阀，位于降温管前侧的进液管上设有第一温度检测器，所述闪蒸装置上还设有压力检测器；
[0009]还包括采集模块、对比模块以及控制模块；
[0010]所述采集模块，获取所述压力检测器检测到闪蒸装置内的压力值作为实际压力信息，获取所述第一温度检测器检测到通入进液管内的热水温度作为第一温度信息；
[0011]所述对比模块，预设有参考压力信息和参考温度信息，获取所述采集模块中的实际压力信息和第一温度信息，根据所述实际压力信息与参考压力信息进行比较，若实际压力信息小于参考压力信息时，则发出正常闪蒸命令，若实际压力信息大于等于参考压力信息时，则发出停止闪蒸命令，根据所述第一温度信息与参考温度信息进行比较，若第一温度信息小于初始温度信息时，则发出正常通入命令，若第一温度信息大于或等于参考温度信息，则发出待冷命令；
[0012]所述控制模块，当获取到所述对比模块中的停止闪蒸命令时，控制抽真空设备以使闪蒸装置内的压力达到参考压力信息，当获取到所述对比模块中的待冷命令时，控制第一三通阀以使降温管内的水进入进液管内与闪蒸热水中和，当获取到所述对比模块中的正常通入命令时，控制第一三通阀以使降温管关闭。
[0013]进一步的，位于所述降温管后侧的进液管上设有第二温度检测器，所述采集模块获取所述第二温度检测器检测到经过第一三通阀后的热水温度作为第二温度信息，还包括校验模块，所述校验模块获取采集模块中的第二温度信息，获取所述对比模块中的参考温度信息，根据第二温度信息与参考温度信息进行比较，若第二温度信息小于参考温度信息，则发出正常通过命令，若第二温度信息大于或等于参考温度信息，则发出流量加大命令以使增大降温管的流量。
[0014]进一步的，所述闪蒸装置内还设有用于将闪蒸蒸汽中水分分离的汽液分离器。
[0015]进一步的，所述进液管位于排液管上方，且所述进液管位于汽液分离器下方。
[0016]进一步的，所述凝汽器的底部还设有用于排出冷却水的出水管，所述出水管上设有凝结水泵。
[0017]进一步的，所述参考温度信息为100℃。
[0018]进一步的，所述参考压力信息为1个大气压。
[0019]本发明的有益效果：通过闪蒸装置将工业产生的热水转化为闪蒸蒸汽，再通过无阀进汽管线通入汽轮机内，将闪蒸蒸汽中的热能转成机械能，驱动汽轮机转换成机械能用来驱动各类装置，以完成热能的转换、回收和利用，最终达到节能环保的效果。
[0020]附图说明
[0021]图1是本发明的示意图；
[0022]附图标记：1、汽轮机；2、闪蒸装置；3、凝汽器；4、抽真空设备；5、无阀进气管线；6、排汽接管；7、抽汽管；8、进液管；9、排液管；10、汽液分离器；11、出水管；12、凝结水泵；13、第一温度检测器；14、第一三通阀；15、第二温度检测器；16、压力检测器；17、降温管。
[0023]具体实施方式
[0024]下面结合附图和实施例，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
[0025]目前在石油、化工领域，对石油进行裂解、分馏、重整以及合成等工艺流程中，会产生大量工业热水，这些热水温度大部分都在100℃以下，如果直接冷却，不仅会给环境造成热污染，也会带来热能的浪费，需要对这些热水中的热能进行回收，其中一种可行的方法就是将这种100℃以下热水闪蒸成蒸汽，然后驱动汽轮机1转换成机械能用来驱动各类装置(如压缩机、发电机、给水泵、引风机等等)，完成热能的转换、回收和利用，为此本发明设计这种用闪蒸蒸汽驱动的冷凝式汽轮机1系统，具体结构如图1所示，包括汽轮机1，还包括闪蒸装置2(热水闪蒸箱)、凝汽器3以及抽真空设备4，汽轮机1的进汽端上连接与闪蒸装置2相通的无阀进汽管线，汽轮机1的出汽端上连接有与凝汽器3相通的排汽接管6，凝汽器3与抽真空设备4之间还设有抽汽管7，闪蒸装置2上还设有用于通入闪蒸热水的进液管8以及用于排出冷却热水的排液管9(进液管8位于排液管9上方，且进液管8位于汽液分离器10下方)，闪蒸箱内还设有用于将闪蒸蒸汽中水分分离的汽液分离器10，凝汽器3的底部还设有用于排出冷却水的出水管11，出水管11上设有凝结水泵12，其工作原理为：100℃的工业热水通入压力低于1大气压且全密封的负压闪蒸箱内进行闪蒸得到闪蒸蒸汽，在此之前，抽真空设备4会将凝汽器3、汽轮机1、闪蒸箱以及各管道内的抽空形成真空负压状态，如96℃的热水经过闪蒸后余下81℃的热水从排液管9排出，部分闪蒸后的蒸汽经过汽液分离器10，闪蒸蒸汽为饱和蒸汽，含有一定的水分，考虑到汽轮机1进汽湿度不能过大，需要将闪蒸蒸汽中的水分分离，从而变成符合汽轮机1进汽要求的蒸汽，蒸汽再通过无阀进汽管线通入汽轮机1内，将闪蒸蒸汽中的热能转成机械能，驱动汽轮机1转换成机械能用来驱动各类装置，汽轮机1排汽端排出的汽经过凝汽器3冷却得到冷却水，冷却水从出水管11经过凝结水泵12，凝结水泵12将凝汽器3中的凝结水再泵回流程，与流程中产生的热量进行交换，形成100℃热水，在输送至闪蒸箱内后温度降低，然后闪蒸成蒸汽，完成整个能量转换循环。
[0026]如图1所示，进液管8上还设有用于通入冷却水的降温管17，降温管17与进液管8之间设有第一三通阀14，位于降温管17前侧的进液管8上设有第一温度检测器13，闪蒸装置2上还设有压力检测器16；
[0027]还包括采集模块、对比模块以及控制模块；
[0028]采集模块，获取压力检测器16检测到闪蒸装置2内的压力值作为实际压力信息，获取第一温度检测器13检测到通入进液管8内的热水温度作为第一温度信息；
[0029]对比模块，预设有参考压力信息和参考温度信息，获取采集模块中的实际压力信息和第一温度信息，根据实际压力信息与参考压力信息进行比较，若实际压力信息小于参考压力信息时，则发出正常闪蒸命令，若实际压力信息大于等于参考压力信息时，则发出停止闪蒸命令，根据第一温度信息与参考温度信息进行比较，若第一温度信息小于初始温度信息时，则发出正常通入命令，若第一温度信息大于或等于参考温度信息，则发出待冷命令；
[0030]控制模块，当获取到对比模块中的停止闪蒸命令时，控制抽真空设备4以使闪蒸装置2内的压力达到参考压力信息，当获取到对比模块中的待冷命令时，控制第一三通阀14以使降温管17内的水进入进液管8内与闪蒸热水中和，当获取到对比模块中的正常通入命令时，控制第一三通阀14以使降温管17关闭。
[0031]位于降温管17后侧的进液管8上设有第二温度检测器15，采集模块获取第二温度检测器15检测到经过第一三通阀14后的热水温度作为第二温度信息，还包括校验模块，校验模块获取采集模块中的第二温度信息，获取对比模块中的参考温度信息，根据第二温度信息与参考温度信息进行比较，若第二温度信息小于参考温度信息，则发出正常通过命令，若第二温度信息大于或等于参考温度信息，则发出流量加大命令以使增大降温管17的流量(当降温管17内的水与闪蒸热水混合后温度还是过高，则第一三通阀14会增大打开的间隙，以使降温管17内的水流入进液管8内的量增大)。
[0032]实施例1：
[0033]某2000万吨/年炼油装置每小时会产生3800t/h的96℃热水，通过闪蒸装置2(1)将这些96℃热水闪蒸出负压蒸汽发电，负压的大小取决于想要得到的热水温降，本项目热水降至81℃，产生汽轮机1进汽100t/h，进汽压力50kPa，湿度经过汽液分离器10后控制在99％以上，在汽轮机1排汽侧设定背压为11kPa，最终功率达到4000KW，发生闪蒸的100t/h蒸汽通过汽轮机1进行冷却后，进一步通过凝汽器3凝结成水，从凝汽器3底部热井通过凝泵排入循环流程，而未发生闪蒸的剩余3700t/h热水直接通过闪蒸装置2底部的出口进入循环流程，从而实现对工艺流程上的余热进行循环利用，产生经济效益。
[0034]以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
