[發(fā)明專利]蒸汽氨氣梯級發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210396763.3
• 申請日: 2012-10-18
• 公開（公告）號: CN102865113A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊學(xué)軍
• 申請（專利權(quán)）人: 四川京典能源科技有限公司
• 主分類號: F01K25/10
• 分類號: F01K25/10;F01D15/10
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51227
• 代理人: 王睿

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)電系統(tǒng)，具體涉及一種蒸汽氨氣梯級發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

如圖1所示，傳統(tǒng)的蒸汽發(fā)電系統(tǒng)是利用煤、石油、天然氣等燃料燃燒所產(chǎn)生的熱量加熱鍋爐中的水，從而產(chǎn)生高壓水蒸氣，然后再由水蒸氣推動汽輪發(fā)電機發(fā)電。之后，水蒸氣從汽輪發(fā)電機的排氣端進入凝汽器，與通過凝汽器的循環(huán)冷卻水發(fā)生熱交換并轉(zhuǎn)變?yōu)槟Y(jié)水，凝結(jié)水在水泵的作用下重新回到鍋爐內(nèi)得以循環(huán)利用，而從凝汽器流出的循環(huán)冷卻水則進入冷卻塔中進行空冷，冷卻后再重新回到凝汽器中進行循環(huán)利用。顯然，這種蒸汽發(fā)電系統(tǒng)未能對凝汽器流出的循環(huán)冷卻水中的熱量進行利用。

針對上述問題，參考文獻CN202055878U公開了一種能夠?qū)ι鲜鲅h(huán)冷卻水中的熱量進行利用的氨氣發(fā)電系統(tǒng)。如圖2所示，該氨氣發(fā)電系統(tǒng)位于凝汽器之后，主要包括由氨氣驅(qū)動發(fā)電的第二汽輪發(fā)電機、接收第二汽輪發(fā)電機所排氨氣的氨氣水冷回收裝置，以及將氨氣水冷回收裝置輸出的氨水加熱氣化為第二汽輪發(fā)電機驅(qū)動用氨氣的換熱器等部分。其中，所述換熱器包括安裝在該換熱器外殼內(nèi)的一個換熱單元，該換熱單元具有一流路，凝汽器流出的循環(huán)冷卻水從該流路的一端進入，另一端流出，加熱位于該流路與換熱器外殼之間的氨水，加熱氨水所產(chǎn)生的氨氣從換熱器上部排氣口排出，最后進入第二汽輪發(fā)電機以驅(qū)動其發(fā)電。

顯然，參考文獻仍然要使用循環(huán)冷卻水來冷卻汽輪發(fā)電機所排出的水蒸氣。正如圖2所示，對于參考文獻而言，循環(huán)冷卻水正是將蒸汽發(fā)電系統(tǒng)的汽輪發(fā)電機排汽的熱能傳遞至氨氣發(fā)電系統(tǒng)的中間介質(zhì)。另一方面，參考文獻中的換熱器不能對其產(chǎn)生的氨氣進行增壓，因此，參考文獻中為了對氨氣進行增壓還要增設(shè)壓縮機。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種不使用循環(huán)冷卻水來冷卻汽輪發(fā)電機所排出的水蒸氣的蒸汽氨氣梯級發(fā)電系統(tǒng)。

為此，本申請的蒸汽氨氣梯級發(fā)電系統(tǒng)包括蒸汽發(fā)電循環(huán)回路，該蒸汽發(fā)電循環(huán)回路主要是由水蒸汽驅(qū)動發(fā)電的第一汽輪發(fā)電機、通過蒸氣冷凝流路接收該第一汽輪發(fā)電機排汽的換熱器，以及將換熱器中蒸氣冷凝流路輸出的凝結(jié)水加熱汽化為第一汽輪發(fā)電機驅(qū)動用水蒸汽的加熱裝置構(gòu)成，所述換熱器中還具有與蒸氣冷凝流路熱交換連接的氨水氣化流路，該氨水氣化流路的輸出端與由氨氣驅(qū)動發(fā)電的第二汽輪發(fā)電機的氨氣輸入端相連，該氨水氣化流路的輸入端與接收所述第二汽輪發(fā)電機所排氨氣的氨氣水冷回收裝置的氨水輸出端相連，所述第二汽輪發(fā)電機、氨氣水冷回收裝置以及氨水氣化流路用于構(gòu)成氨氣發(fā)電循環(huán)回路。

與參考文獻相比，本申請不再使用循環(huán)冷卻水來冷卻第一汽輪發(fā)電機排出的水蒸氣，而是直接采用氨水來冷卻第一汽輪發(fā)電機排出的水蒸氣。氨水在冷卻第一汽輪發(fā)電機排出的水蒸氣的同時，由于自身化學(xué)性質(zhì)極不穩(wěn)定，很快就分解為氨和水，氨進一步大量吸熱并揮發(fā)為氨氣，從而驅(qū)動第二汽輪發(fā)電機發(fā)電。可見，本申請這種蒸汽氨氣梯級發(fā)電系統(tǒng)雖然取消了冷卻水循環(huán)換熱的中間環(huán)節(jié)，但沒有因為此結(jié)構(gòu)的簡化造成系統(tǒng)功能的下降，反而是在簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的同時提高了熱利用率。

作為對其中換熱器結(jié)構(gòu)的改進，所述換熱器包括第一換熱單元和第二換熱單元，所述第一換熱單元包括具有進氣口和排氣口的氨氣加熱增壓腔室以及用于對該氨氣加熱增壓腔室進行加熱的第一流路，所述第二換熱單元包括具有進液口、排液口和排氣口的氨水加熱氣化腔室以及用于對該氨水加熱氣化腔室進行加熱的第二流路；所述第一流路的入口與第一汽輪發(fā)電機的水蒸氣排放端相連，所述第二流路的出口與加熱裝置的凝結(jié)水輸入端相連，且第一流路的出口與第二流路的入口連通；所述氨氣加熱增壓腔室的進氣口與氨水加熱氣化腔室的排氣口導(dǎo)通，氨氣加熱增壓腔室的排氣口與第二汽輪發(fā)電機的氨氣輸入端相連，氨水加熱氣化腔室的進液口與氨氣水冷回收裝置的氨水輸出端相連。?