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CN202220628U - 提高热源使用效率的联合循环发电系统 - Google Patents

提高热源使用效率的联合循环发电系统 Download PDF

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CN202220628U
CN202220628U CN2011203413898U CN201120341389U CN202220628U CN 202220628 U CN202220628 U CN 202220628U CN 2011203413898 U CN2011203413898 U CN 2011203413898U CN 201120341389 U CN201120341389 U CN 201120341389U CN 202220628 U CN202220628 U CN 202220628U
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CN
China
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ammonia water
condenser
cycle
power generation
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CN2011203413898U
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Inventor
张高佐
郭佳
戴军
王春莉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Shenghe New Energy Resources Science & Technology Co Ltd
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Shanghai Shenghe New Energy Resources Science & Technology Co Ltd
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

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Abstract

本实用新型提供了一种提高热源使用效率的联合循环发电系统，包括蒸汽锅炉，蒸汽锅炉依次串联蒸汽汽轮机、冷凝器及给水泵，给水泵接回蒸汽锅炉从而形成朗肯动力循环，还包括氨水蒸发器，氨水蒸发器一次串联氨水汽液分离器、氨水吸收/冷凝器、氨水储罐及给氨泵，给氨泵接回氨水蒸发器从而形成卡琳娜动力循环，其特征在于：所述蒸汽锅炉的热侧出口连接至氨水蒸发器的热侧入口，或所述冷凝器的冷侧出口连接至氨水蒸发器的热侧入口。本实用新型的优点是：设备简单，布置紧凑，可成套生产，成本较低；卡琳娜动力循环装置，技术成熟，成本较低；卡琳娜动力循环在低温段，循环效率高；朗肯-卡琳娜联合循环发电系统稳定，安全可靠，可实现无人操作，维护周期长，维护成本低，发电成本低；适用范围广，特别适用于常规火电厂余热深度利用。

Description

提高热源使用效率的联合循环发电系统
技术领域
本实用新型涉及一种朗肯-卡琳娜联合循环发电系统，以提高蒸汽动力装置热源使用效率的系统。
背景技术
工业中最早使用的动力机是用水蒸气做工质的蒸汽动力装置。在蒸汽动力装置中水时而处于液态，时而处于气态，如在蒸汽锅炉中液态水气化产生蒸汽，经汽轮机膨胀做功后，进入冷凝器又凝结成水再返回锅炉，而且在气化和凝结时可维持定温，由于燃烧产物不参与循环，因而蒸汽动力装置可利用各种燃料，如煤、渣油、甚至可燃垃圾。
朗肯循环是一种简单的蒸汽动力装置循环，其流程大致为：燃料在蒸汽锅炉中燃烧，放出热量，水在蒸汽锅炉中定压吸热，汽化成饱和蒸汽，饱和蒸汽在蒸汽过热器中定压吸热成过热蒸汽。高温高压的新蒸汽在汽轮机内绝热膨胀做功，从汽轮机排出的作过功的乏汽在冷凝器内等压冷凝，向冷却水放热，这是定压过程同时也是定温过程。凝结水在给水泵内绝热压缩，压力升高后的水再次进入锅炉完成循环。
通过上述过程可以发现，水在锅炉中等温蒸发、在冷凝器中等温冷凝，水从热源和冷源中获取热量的过程中，受到水的等温吸热、放热特性的限制，无法从热源/冷源中吸收或排放更多/更少的热量，即循环吸热量由于水的等温吸热、放热特性的限制，无法萃取更多热量用以发电。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种充分利用蒸汽动力装置循环中热量的发电系统。本实用新型的进一步的目的是实现工艺系统中的不同能级废热能量的重组和利用。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供了一种提高热源使用效率的联合循环发电系统，包括蒸汽锅炉，蒸汽锅炉依次串联蒸汽汽轮机、冷凝器及给水泵，给水泵接回蒸汽锅炉从而形成朗肯动力循环，还包括氨水蒸发器，氨水蒸发器一次串联氨水汽液分离器、氨水吸收/冷凝器、氨水储罐及给氨泵，给氨泵接回氨水蒸发器从而形成卡琳娜动力循环，其特征在于：所述蒸汽锅炉的热侧出口连接至氨水蒸发器的热侧入口，或所述冷凝器的冷侧出口连接至氨水蒸发器的热侧入口。
所述氨水蒸发器的冷侧进口端接至所述给氨泵，氨水蒸发器的冷侧出口端接至所述氨水汽液分离器。
本实用新型提供的一种发电系统相对采用朗肯循环技术的一般蒸汽发电技术，它能够利用低温热源，在低温热源段的卡琳娜动力循环效率比常规朗肯循环高出20～50%，这在能量利用上是十分可观的，也是其他常规技术无法深度获取的。高温段采用常规朗肯循环，低温段采用卡琳娜动力循环，两种循环方式的结合利用，其技术成熟，经济可行，且其热电转换效率短期内可以比现有常规火电提高达1%以上，这是其他蒸汽动力发电技术所无法超越的。
本实用新型的优点是：设备简单，布置紧凑，可成套生产，成本较低，每千瓦初投资约为1.6万元；卡琳娜动力循环装置，技术成熟，成本较低；卡琳娜动力循环在低温（≤150℃）段，循环效率高，比常规朗肯循环高20～50%；朗肯-卡琳娜联合循环发电系统稳定，安全可靠，可实现无人操作，维护周期长，维护成本低，发电成本低；适用范围广，特别适用于常规火电厂余热深度利用。
附图说明
图1为实施例提供的一种提高热源使用效率的联合循环发电系统的示意图；
图2为实施例提供的另一种提高热源使用效率的联合循环发电系统的示意图。
具体实施方式
为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
实施例1
当需要对冷却水的热量及蒸汽锅炉的热源同时进行深度综合利用时，可以采用如图1所示的系统，包括蒸汽锅炉1，蒸汽锅炉1依次串联蒸汽汽轮机2、冷凝器3及给水泵4，给水泵4接回蒸汽锅炉1从而形成循环，冷凝器3的冷却水进口端连接给氨泵5，其冷却水出口端连接氨水汽液分离器6（即为氨蒸汽汽轮发电机组），氨水汽液分离器6通过氨水吸收/冷凝器7接至给氨泵5从而形成循环，再将蒸汽锅炉1的热侧出口端接至氨水蒸发器12的热侧，氨水蒸发器12的冷侧进口端接至给氨泵5，氨水蒸发器12的冷侧出口端接至氨水汽液分离器6。
这样从蒸汽汽轮机2排出的作过功的乏汽的热量可以在冷凝器3内将氨水汽化为氨蒸汽，利用氨蒸汽使得氨水汽液分离器6做功，同时，还可以利用蒸汽锅炉1的热源所携带的朗肯循环中无法萃取的热量在氨水吸收/冷凝器7内将氨水汽化为氨蒸汽，同样提供给氨水汽液分离器6。
实施例2
还可以采用如图2所示的系统，该系统包括蒸汽锅炉1，蒸汽锅炉1依次串联蒸汽汽轮机2、冷凝器3及给水泵4，给水泵4接回蒸汽锅炉1从而形成循环，冷凝器3的冷却水进口端连接给氨泵5，其冷却水出口端连接氨水汽液分离器6，氨水汽液分离器6通过氨水吸收/冷凝器7接至给氨泵5从而形成循环，再将蒸汽锅炉1的热侧出口端接至第一氨水蒸发器8的热侧，第一氨水蒸发器8的冷侧进口端接至第一给氨泵9，第一氨水蒸发器8的冷侧出口端接至第一氨水汽液分离器10（即为氨蒸汽汽轮发电机组），第一氨水汽液分离器10通过第一氨水吸收/冷凝器11接至第一给氨泵9从而形成循环。
从工作过程来看，本实施例与实施例1的区别在于，由蒸汽锅炉1排出的的热源汽化的氨蒸汽及由蒸汽汽轮机2排出的作过功的乏汽汽化的氨蒸汽分别提供给不同的氨蒸汽汽轮发电机组。

Claims (2)

1.一种提高热源使用效率的联合循环发电系统，包括蒸汽锅炉（1），蒸汽锅炉（1）依次串联蒸汽汽轮机（2）、冷凝器（3）及给水泵（4），给水泵（4）接回蒸汽锅炉（1）从而形成朗肯动力循环，还包括氨水蒸发器，氨水蒸发器一次串联氨水汽液分离器、氨水吸收/冷凝器、氨水储罐及给氨泵（5），给氨泵（5）接回氨水蒸发器从而形成卡琳娜动力循环，其特征在于：所述蒸汽锅炉（1）的热侧出口连接至氨水蒸发器的热侧入口，或所述冷凝器（3）的冷侧出口连接至氨水蒸发器的热侧入口。
2.如权利要求1所述的一种提高热源使用效率的联合循环发电系统，其特征在于：所述氨水蒸发器器的冷侧进口端接至所述给氨泵（5），所述氨水蒸发器的冷侧出口端接至所述氨水汽液分离器。
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PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of utility model: Combined cycle generating system for improving heat source usage efficiency

Effective date of registration: 20141219

Granted publication date: 20120516

Pledgee: Shanghai Zhong Sheng finance guarantee Limited by Share Ltd

Pledgor: Shanghai Shenghe New Energy Resources Science & Technology Co., Ltd.

Registration number: 2014310000088

PLDC Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model
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Granted publication date: 20120516

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