專利名稱：一種提高熱源使用效率的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種朗肯-卡琳娜聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，以提高蒸汽動力裝置熱源使用效率的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
工業(yè)中最早使用的動力機(jī)是用水蒸氣做工質(zhì)的蒸汽動力裝置。在蒸汽動力裝置中水時而處于液態(tài)，時而處于氣態(tài)，如在蒸汽鍋爐中液態(tài)水氣化產(chǎn)生蒸汽，經(jīng)汽輪機(jī)膨脹做功后，進(jìn)入冷凝器又凝結(jié)成水再返回鍋爐，而且在氣化和凝結(jié)時可維持定溫，由于燃燒產(chǎn)物不參與循環(huán)，因而蒸汽動力裝置可利用各種燃料，如煤、渣油、甚至可燃垃圾。朗肯循環(huán)是一種簡單的蒸汽動力裝置循環(huán)，其流程大致為燃料在蒸汽鍋爐中燃燒，放出熱量，水在蒸汽鍋爐中定壓吸熱，汽化成飽和蒸汽，飽和蒸汽在蒸汽過熱器中定壓吸熱成過熱蒸汽。高溫高壓的新蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)絕熱膨脹做功，從汽輪機(jī)排出的作過功的乏汽在冷凝器內(nèi)等壓冷凝，向冷卻水放熱，這是定壓過程同時也是定溫過程。凝結(jié)水在給水泵內(nèi)絕熱壓縮，壓力升高后的水再次進(jìn)入鍋爐完成循環(huán)。通過上述過程可以發(fā)現(xiàn)，水在鍋爐中等溫蒸發(fā)、在冷凝器中等溫冷凝，水從熱源和冷源中獲取熱量的過程中，受到水的等溫吸熱、放熱特性的限制，無法從熱源/冷源中吸收或排放更多/更少的熱量，即循環(huán)吸熱量由于水的等溫吸熱、放熱特性的限制，無法萃取更多熱量用以發(fā)電。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種充分利用蒸汽動力裝置循環(huán)中熱量的發(fā)電系統(tǒng)。本發(fā)明的進(jìn)一步的目的是實(shí)現(xiàn)工藝系統(tǒng)中的不同能級廢熱能量的重組和利用。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種提高熱源使用效率的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，包括蒸汽鍋爐，蒸汽鍋爐依次串聯(lián)蒸汽汽輪機(jī)、冷凝器及給水泵，給水泵接回蒸汽鍋爐從而形成朗肯動力循環(huán)，還包括氨水蒸發(fā)器，氨水蒸發(fā)器一次串聯(lián)氨水汽液分離器、氨水吸收/冷凝器、氨水儲罐及給氨泵，給氨泵接回氨水蒸發(fā)器從而形成卡琳娜動力循環(huán)，其特征在于所述蒸汽鍋爐的熱側(cè)出口連接至氨水蒸發(fā)器的熱側(cè)入口，或所述冷凝器的冷側(cè)出口連接至氨水蒸發(fā)器的熱側(cè)入口。所述氨水蒸發(fā)器的冷側(cè)進(jìn)口端接至所述給氨泵，氨水蒸發(fā)器的冷側(cè)出口端接至所述氨水汽液分離器。本發(fā)明提供的一種發(fā)電系統(tǒng)相對采用朗肯循環(huán)技術(shù)的一般蒸汽發(fā)電技術(shù)，它能夠利用低溫?zé)嵩?，在低溫?zé)嵩炊蔚目漳葎恿ρh(huán)效率比常規(guī)朗肯循環(huán)高出20 50%，這在能量利用上是十分可觀的，也是其他常規(guī)技術(shù)無法深度獲取的。高溫段采用常規(guī)朗肯循環(huán)， 低溫段采用卡琳娜動力循環(huán)，兩種循環(huán)方式的結(jié)合利用，其技術(shù)成熟，經(jīng)濟(jì)可行，且其熱電轉(zhuǎn)換效率短期內(nèi)可以比現(xiàn)有常規(guī)火電提高達(dá)1%以上，這是其他蒸汽動力發(fā)電技術(shù)所無法超越的。CN 102337934 A
說明書
2/2頁本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單，布置緊湊，可成套生產(chǎn)，成本較低，每千瓦初投資約為 1.6萬元；卡琳娜動力循環(huán)裝置，技術(shù)成熟，成本較低；卡琳娜動力循環(huán)在低溫150 °C) 段，循環(huán)效率高，比常規(guī)朗肯循環(huán)高20 50% ；朗肯-卡琳娜聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定，安全可靠，可實(shí)現(xiàn)無人操作，維護(hù)周期長，維護(hù)成本低，發(fā)電成本低；適用范圍廣，特別適用于常規(guī)火電廠余熱深度利用。


圖1為實(shí)施例提供的一種提高熱源使用效率的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的示意圖； 圖2為實(shí)施例提供的另一種提高熱源使用效率的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。實(shí)施例1
當(dāng)需要對冷卻水的熱量及蒸汽鍋爐的熱源同時進(jìn)行深度綜合利用時，可以采用如圖1 所示的系統(tǒng)，包括蒸汽鍋爐1，蒸汽鍋爐1依次串聯(lián)蒸汽汽輪機(jī)2、冷凝器3及給水泵4，給水泵4接回蒸汽鍋爐1從而形成循環(huán)，冷凝器3的冷卻水進(jìn)口端連接給氨泵5，其冷卻水出口端連接氨水汽液分離器6 (即為氨蒸汽汽輪發(fā)電機(jī)組)，氨水汽液分離器6通過氨水吸收/冷凝器7接至給氨泵5從而形成循環(huán)，再將蒸汽鍋爐1的熱側(cè)出口端接至氨水蒸發(fā)器12的熱側(cè)，氨水蒸發(fā)器12的冷側(cè)進(jìn)口端接至給氨泵5，氨水蒸發(fā)器12的冷側(cè)出口端接至氨水汽液分離器6。這樣從蒸汽汽輪機(jī)2排出的作過功的乏汽的熱量可以在冷凝器3內(nèi)將氨水汽化為氨蒸汽，利用氨蒸汽使得氨水汽液分離器6做功，同時，還可以利用蒸汽鍋爐1的熱源所攜帶的朗肯循環(huán)中無法萃取的熱量在氨水吸收/冷凝器7內(nèi)將氨水汽化為氨蒸汽，同樣提供給氨水汽液分離器6。實(shí)施例2
還可以采用如圖2所示的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括蒸汽鍋爐1，蒸汽鍋爐1依次串聯(lián)蒸汽汽輪機(jī)2、冷凝器3及給水泵4，給水泵4接回蒸汽鍋爐1從而形成循環(huán)，冷凝器3的冷卻水進(jìn)口端連接給氨泵5，其冷卻水出口端連接氨水汽液分離器6，氨水汽液分離器6通過氨水吸收/ 冷凝器7接至給氨泵5從而形成循環(huán)，再將蒸汽鍋爐1的熱側(cè)出口端接至第一氨水蒸發(fā)器 8的熱側(cè)，第一氨水蒸發(fā)器8的冷側(cè)進(jìn)口端接至第一給氨泵9，第一氨水蒸發(fā)器8的冷側(cè)出口端接至第一氨水汽液分離器10 (即為氨蒸汽汽輪發(fā)電機(jī)組)，第一氨水汽液分離器10通過第一氨水吸收/冷凝器11接至第一給氨泵9從而形成循環(huán)。從工作過程來看，本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，由蒸汽鍋爐1排出的的熱源汽化的氨蒸汽及由蒸汽汽輪機(jī)2排出的作過功的乏汽汽化的氨蒸汽分別提供給不同的氨蒸汽汽輪發(fā)電機(jī)組。
權(quán)利要求
1.一種提高熱源使用效率的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，包括蒸汽鍋爐(1 )，蒸汽鍋爐(1)依次串聯(lián)蒸汽汽輪機(jī)(2 )、冷凝器(3 )及給水泵(4 )，給水泵(4 )接回蒸汽鍋爐(1)從而形成朗肯動力循環(huán)，還包括氨水蒸發(fā)器，氨水蒸發(fā)器一次串聯(lián)氨水汽液分離器、氨水吸收/冷凝器、 氨水儲罐及給氨泵(5)，給氨泵(5)接回氨水蒸發(fā)器從而形成卡琳娜動力循環(huán)，其特征在于所述蒸汽鍋爐(1)的熱側(cè)出口連接至氨水蒸發(fā)器的熱側(cè)入口，或所述冷凝器(3)的冷側(cè)出口連接至氨水蒸發(fā)器的熱側(cè)入口。
2.如權(quán)利要求1所述的一種提高熱源使用效率的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述氨水蒸發(fā)器器的冷側(cè)進(jìn)口端接至所述給氨泵(5)，所述氨水蒸發(fā)器的冷側(cè)出口端接至所述氨水汽液分離器。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種提高熱源使用效率的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，包括蒸汽鍋爐，蒸汽鍋爐依次串聯(lián)蒸汽汽輪機(jī)、冷凝器及給水泵，給水泵接回蒸汽鍋爐從而形成朗肯動力循環(huán)，還包括氨水蒸發(fā)器，氨水蒸發(fā)器一次串聯(lián)氨水汽液分離器、氨水吸收/冷凝器、氨水儲罐及給氨泵，給氨泵接回氨水蒸發(fā)器從而形成卡琳娜動力循環(huán)，其特征在于所述蒸汽鍋爐的熱側(cè)出口連接至氨水蒸發(fā)器的熱側(cè)入口，或所述冷凝器的冷側(cè)出口連接至氨水蒸發(fā)器的熱側(cè)入口。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單，布置緊湊，可成套生產(chǎn)，成本較低；卡琳娜動力循環(huán)裝置，技術(shù)成熟，成本較低；卡琳娜動力循環(huán)在低溫段，循環(huán)效率高；朗肯-卡琳娜聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定，安全可靠，可實(shí)現(xiàn)無人操作，維護(hù)周期長，維護(hù)成本低，發(fā)電成本低；適用范圍廣，特別適用于常規(guī)火電廠余熱深度利用。
文檔編號F01K27/00GK102337934SQ201110269408
公開日2012年2月1日 申請日期2011年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月13日
發(fā)明者張高佐, 戴軍, 王春莉, 郭佳 申請人:上海盛合新能源科技有限公司