一種新型火力發電系統的制作方法

一種新型火力發電系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種新型火力發電系統，包括：冷凝水儲罐、高壓水泵、射流引流器、高壓汽水管路、高壓鍋爐、高壓蒸汽管路、蒸汽混合引流器、中壓蒸汽管路、汽輪機、發電機、乏汽管路、凝汽器、冷凝水管路、冷凝水泵、燃料輸入管路、由蒸汽擴張段、蒸汽換熱器、蒸汽收縮段組成的煙氣回收補熵換熱器、冷媒高壓管路、冷凝換熱器、熱泵壓縮機、膨脹節流閥、射流回汽管路、高溫煙氣管路、低溫煙氣排出管路、補水管路、抽真空排氣裝置及冷媒低壓管路。本實用新型沒有熱量排放環節，熱電轉換效率大幅提高。
【專利說明】—種新型火力發電系統
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于火力發電領域，具體涉及一種新型火力發電系統。
【背景技術】
[0002]目前火電廠選用的介質是水，其特點是環保、容易獲取、循環使用，
[0003]沸點高、臨界溫度高、汽化熱高；冷凝散熱比例大；目前火電廠能利用的熱源有限，必須高于100° C，幾乎都是新增能源消耗。
[0004]目前火電、核電發電環節工作溫度過高，熱電轉換效率較低、低溫的
[0005]凝結熱很難利用，無法直接補熵。
[0006]采用部分蒸汽冷凝得到的水用于作為補熵的媒介，利用流體力學原理
[0007]實現用高溫高壓蒸汽熱能直接抽\壓乏汽補熵，并采用熱泵技術回收再利用這部分凝結熱，并采用煙氣與蒸汽熱交換充分利用鍋爐煙氣余熱，實現全熱利用，沒有熱排放環節，熱電轉換效率將大幅度提升。

【發明內容】

[0008]本實用新型針對上述問題，提供一種新型火力發電系統。
[0009]本實用新型采用的技術方案是:一種新型火力發電系統，包括:冷凝水儲罐、高壓水泵、射流引流器、高壓汽水管路、高壓鍋爐、高壓蒸汽管路、蒸汽混合引流器、中壓蒸汽管路、汽輪機、發電機、乏汽管路、凝汽器、冷凝水管路、冷凝水泵、燃料輸入管路、由蒸汽擴張段、蒸汽換熱器、蒸汽收縮段組成的煙氣回收補熵換熱器、冷媒高壓管路、冷凝換熱器、熱泵壓縮機、膨脹節流閥、射流回汽管路、高溫煙氣管路、低溫煙氣排出管路、補水管路、抽真空排氣裝置及冷媒低壓管路；所述高壓水泵輸入端連接冷凝水儲罐；所述高壓水泵輸出端連接射流引流器；所述高壓鍋爐通過高壓汽水管路連接射流引流器；所述高壓鍋爐通過高壓蒸汽管路連接蒸汽混合引流器；所述高壓鍋爐通過高溫煙氣管路連接煙氣回收補熵換熱器；所述蒸汽混合引流器通過中壓蒸汽管路連接汽輪機；所述發電機設置在汽輪機后端，所述發電機連接汽輪機；所述蒸汽擴張段連接乏汽管路的輸出端；所述乏汽管路的進氣端連接汽輪機；所述蒸汽換熱器設置在蒸汽擴張段的上方并和蒸汽擴張段連接；所述蒸汽收縮段設置在蒸汽換熱器的上方，所述蒸汽收縮段的上端和蒸汽混合引流器連接，下端和蒸汽換熱器連接；所述高溫煙氣管路和低溫煙氣排出管路分別連接蒸汽換熱器；所述射流回汽管路輸出端連接射流引流器，所述射流回汽管路另一端連接蒸汽收縮段；所述冷凝換熱器設置在冷凝水儲罐中；所述冷凝換熱器連接冷媒高壓管路；所述冷媒高壓管路通過膨脹節流閥連接凝汽器；所述抽真空排氣裝置輸入端連接凝汽器；所述冷媒低壓管路輸入端連接凝汽器，輸出端連接熱泵壓縮機；所述熱泵壓縮機輸出端連接冷凝換熱器；所述冷凝水管路輸出端連接冷凝水輸送泵，輸入端連接凝汽器；所述冷凝水泵輸出端連接冷凝水儲罐；所述冷凝換熱器、冷媒高壓管路、膨脹節流閥、凝汽器、冷媒低壓管路、熱泵壓縮機、組成壓縮式熱泵系統。[0010]本實用新型的優點:
[0011]本實用新型沒有熱量排放環節，熱電轉換效率大幅提高；
[0012]可以在現有發電系統中改造獲得；
[0013]可以用于核電站；
[0014]系統設備使用的電機少、能量動力均來自熱能、熱能充分利用；
[0015]超高壓環節少、超高壓氣量小，可以實現低壓機組高效發電，安全性提高，設備成本降低；
[0016]可以用于蒸汽輪機動力系統，用于輪船、軍艦、潛艇等大型機械運輸設備，高效率的實現蒸汽利用。
[0017]除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本實用新型還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0018]【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。
[0020]圖1是本實用新型實施例的一種新型火力發電系統結構示意圖；
[0021]圖2是本實用新型實施例的一種新型火力發電系統工作方法流程圖；
[0022]圖3是本實用新型實施例的射流引流器結構示意圖；
[0023]圖4是本實用新型實施例的蒸汽混合引流器結構示意圖。
[0024]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0025]I為冷凝水儲罐、2為高壓水泵、3為射流引流器、4為高壓汽水管路、5為高壓鍋爐、6為高壓蒸汽管路、7為蒸汽混合引流器、8為中壓蒸汽管路、9為汽輪機、10為發電機、11為乏汽管路、12為凝汽器、13為冷凝水管路、14為冷凝水泵、15為燃料輸入管路、16為蒸汽擴張段、17為蒸汽換熱器、18為蒸汽收縮段、19為冷媒高壓管路、20為冷凝換熱器、21為熱泵壓縮機、22為膨脹節流閥、23為射流回汽管路、24為高溫煙氣管路、25為低溫煙氣排出管路、26為補水管路、27為抽真空排氣裝置及28為冷媒低壓管路。
[0026]【具體實施方式】
[0027]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0028]參考圖1，如圖1所示的一種新型火力發電系統，包括:冷凝水儲罐1、高壓水泵2、射流引流器3、高壓汽水管路4、高壓鍋爐5、高壓蒸汽管路6、蒸汽混合引流器7、中壓蒸汽管路8、汽輪機9、發電機10、乏汽管路11、凝汽器12、冷凝水管路13、冷凝水泵14、燃料輸入管路15、由蒸汽擴張段16、蒸汽換熱器17、蒸汽收縮段18組成的煙氣回收補熵換熱器、冷媒高壓管路19、冷凝換熱器20、熱泵壓縮機21、膨脹節流閥22、射流回汽管路23、高溫煙氣管路24、低溫煙氣排出管路25、補水管路26、抽真空排氣裝置27及冷媒低壓管路28 ;所述高壓水泵2輸入端連接冷凝水儲罐I ;所述高壓水泵2輸出端連接射流引流器3 ;所述高壓鍋爐5通過高壓汽水管路4連接射流引流器3 ;所述高壓鍋爐5通過高壓蒸汽管路6連接蒸汽混合引流器7 ;所述高壓鍋爐5通過高溫煙氣管路24連接煙氣回收補熵換熱器；所述蒸汽混合引流器7通過中壓蒸汽管路8連接汽輪機9 ;所述發電機10設置在汽輪機9后端，所述發電機10連接汽輪機9 ;所述蒸汽擴張段16連接乏汽管路11的輸出端；所述乏汽管路11的進氣端連接汽輪機9 ;所述蒸汽換熱器17設置在蒸汽擴張段16的上方并和蒸汽擴張段16連接；所述蒸汽收縮段18設置在蒸汽換熱器17的上方，所述蒸汽收縮段18的上端和蒸汽混合引流器7連接，下端和蒸汽換熱器17連接；所述高溫煙氣管路24和低溫煙氣排出管路25分別連接蒸汽換熱器17 ;所述射流回汽管路23輸出端連接射流引流器3，所述射流回汽管路23另一端連接蒸汽收縮段18 ;所述冷凝換熱器20設置在冷凝水儲罐I中；所述冷凝換熱器20連接冷媒高壓管路19 ;所述冷媒高壓管路19通過膨脹節流閥22連接凝汽器12 ;所述抽真空排氣裝置27輸入端連接凝汽器12 ;所述冷媒低壓管路28輸入端連接凝汽器12，輸出端連接熱泵壓縮機21 ;所述熱泵壓縮機21輸出端連接冷凝換熱器20 ;所述冷凝水管路13輸出端連接冷凝水輸送泵14，輸入端連接凝汽器(12);所述冷凝水泵14輸出端連接冷凝水儲罐I ;所述冷凝換熱器20、冷媒高壓管路19、膨脹節流閥22、凝汽器12、冷媒低壓管路28、熱泵壓縮機21、組成壓縮式熱泵系統。
[0029]參考圖2，如圖2所示的一種新型火力發電系統工作方法，包括以下步驟:
[0030]SI，所述高壓水泵2把冷凝水儲罐I中的冷凝水抽出，以l(T30MPa以上的壓力輸送；
[0031]S2，高壓的低溫的水到達射流引流器3，吸入從射流回氣管路23輸送來的蒸汽，混合后形成較低溫度的汽液混合物；
[0032]S3，IOlOMPa以上的高壓的較低溫的汽液混合物通過低溫氣液管路4進入到高壓鍋爐5，從高壓鍋爐5燃料輸入管路15引入燃料，在高壓鍋爐5中燃燒，釋放熱量，升溫的高壓汽水受熱、沸騰、膨脹、成為高壓高溫的蒸汽，高壓高溫的蒸汽通過高壓蒸汽管路6進入到蒸汽混合引流器7;
[0033]S4，在蒸汽混合引流器7，少量高壓蒸汽流帶動10倍以上大量低壓蒸汽流一起流動，熱量、壓力混合交流，形成較蒸汽流量的中壓蒸汽汽流，這個汽流氣壓在0.5MPa到5MPa之間；
[0034]S5，較大蒸汽流量的中壓蒸汽汽流通過中壓蒸汽管路8進入汽輪機9工作，通過共軸輸出，帶動發電機10發電；
[0035]S6，汽輪機排出的低溫低壓乏汽經過乏汽管路11，百分之十以下進入到凝汽器12冷凝成水循環再利用，另外一部分到達由蒸汽擴張段16、蒸汽換熱器17、蒸汽收縮段18組成的煙氣回收補熵換熱器，在蒸汽擴張段16，由于容器橫截面積增加，汽流壓力減小，流速減小，溫度降低，更有利于換熱；汽流到蒸汽換熱器17部分，與從高溫煙氣管路24引入、低溫煙氣排出管路25排出的含有熱量的煙氣進行熱交換，繼續升溫、升壓、補熵，做好下一個循環的準備狀態，降溫的煙汽，通過低溫煙氣排出管路25排出；
[0036]S7，通過補熵達到盡可能大的壓力和更高溫度的汽流，汽體到蒸汽收縮段18后，容器橫截面積減小，壓力、溫度上升，形成更高溫度的汽體；該汽體部分通過射流回汽管路23被射流引流器3吸入，與低溫高壓水汽混合后得到利用，另外大部分將通過蒸汽混合引流器7，和從高壓蒸汽管路6輸送來的高壓高溫汽流帶動、推動、混溫、混壓后，形成0.5MPa到5MPa的工作中溫、中壓汽流；
[0037]S8,進入到凝汽器12的汽體，經凝汽器12降溫、液化，所述壓縮熱泵系統將凝汽器12蒸汽凝結釋放的凝結熱量帶到補熵換熱器中實現循環利用；凝汽器12降溫、液化后的冷凝水通過冷凝水管路13進入到冷凝水泵14，冷凝水泵14將常壓的低溫的冷凝水輸送回冷凝水儲teI ；
[0038]S9，進入下一個循環。
[0039]所述新型火力發電系統工作方法，還包括所述補水管路26用以對冷凝水儲罐I進行補水。
[0040]本實用新型可采用水作為工作介質，也可以采用液態空氣作為工作介質，液態空氣和水有類似的環保特點。采用液態空氣作為工作介質時，將鍋爐變成氣化器，將煙氣變成常溫可以利用的工業空氣或廢熱水、廢熱氣，循環再利用能源作用明顯，將冷凝器變成類似效果的空氣液化裝置。
[0041]本實用新型沒有熱量排放環節，熱電轉換效率大幅提高；
[0042]可以在現有發電系統中改造獲得；
[0043]可以用于核電站；
[0044]系統設備使用的電機少、能量動力均來自熱能、熱能充分利用；
[0045]超高壓環節少、超高壓氣量小，可以實現低壓機組高效發電，安全性提高，設備成本降低；
[0046]可以用于蒸汽輪機動力系統，用于輪船、軍艦、潛艇等大型機械運輸設備，高效率的實現蒸汽利用。
[0047]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種新型火力發電系統，其特征在于，包括:冷凝水儲罐(I)、高壓水泵(2)、射流引流器(3)、高壓汽水管路(4)、高壓鍋爐(5)、高壓蒸汽管路(6)、蒸汽混合引流器(7)、中壓蒸汽管路(8)、汽輪機(9)、發電機(10)、乏汽管路(11)、凝汽器(12)、冷凝水管路(13)、冷凝水泵(14)、燃料輸入管路(15)、由蒸汽擴張段(16)、蒸汽換熱器(17)、蒸汽收縮段(18)組成的煙氣回收補熵換熱器、冷媒高壓管路(19)、冷凝換熱器(20)、熱泵壓縮機(21)、膨脹節流閥(22)、射流回汽管路(23)、高溫煙氣管路(24)、低溫煙氣排出管路(25)、補水管路(26)、抽真空排氣裝置(27)及冷媒低壓管路(28);所述高壓水泵(2)輸入端連接冷凝水儲罐(I);所述高壓水泵(2)輸出端連接射流引流器(3);所述高壓鍋爐(5)通過高壓汽水管路(4 )連接射流弓I流器(3 );所述高壓鍋爐(5 )通過高壓蒸汽管路(6 )連接蒸汽混合弓I流器(7)；所述高壓鍋爐(5)通過高溫煙氣管路(24)連接煙氣回收補熵換熱器；所述蒸汽混合弓I流器(7)通過中壓蒸汽管路(8)連接汽輪機(9);所述發電機(10)設置在汽輪機(9)后端，所述發電機(10)連接汽輪機(9);所述蒸汽擴張段(16)連接乏汽管路(11)的輸出端；所述乏汽管路(11)的進氣端連接汽輪機(9);所述蒸汽換熱器(17)設置在蒸汽擴張段(16)的上方并和蒸汽擴張段(16)連接；所述蒸汽收縮段(18)設置在蒸汽換熱器(17)的上方，所述蒸汽收縮段(18)的上端和蒸汽混合引流器(7)連接，下端和蒸汽換熱器(17)連接；所述高溫煙氣管路(24)和低溫煙氣排出管路(25)分別連接蒸汽換熱器(17);所述射流回汽管路(23)輸出端連接射流引流器(3)，所述射流回汽管路(23)另一端連接蒸汽收縮段(18)；所述冷凝換熱器(20)設置在冷凝水儲罐(I)中；所述冷凝換熱器(20)連接冷媒高壓管路(19 );所述冷媒高壓管路(19 )通過膨脹節流閥(22 )連接凝汽器(12 );所述抽真空排氣裝置(27 )輸入端連接凝汽器(12 );所述冷媒低壓管路(28 )輸入端連接凝汽器(12 )，輸出端連接熱泵壓縮機(21);所述熱泵壓縮機(21)輸出端連接冷凝換熱器(20 );所述冷凝水管路(13)輸出端連接冷凝水輸送泵(14)，輸入端連接凝汽器(12);所述冷凝水泵(14)輸出端連接冷凝水儲罐(I);所述冷凝換熱器(20)、冷媒高壓管路(19)、膨脹節流閥(22)、凝汽器(12)、冷媒低壓管路(28)、熱泵壓縮機(21)、組成壓縮式熱泵系統。
【文檔編號】F01K11/02GK203730081SQ201420105045
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月10日 優先權日:2014年3月10日
【發明者】茍仲武 申請人:茍仲武