[實(shí)用新型]蒸汽朗肯-氨蒸汽朗肯聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320042172.6
• 申請(qǐng)日: 2013-01-27
• 公開（公告）號(hào): CN203271837U
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王海波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京瑞柯徠姆環(huán)保科技有限公司
• 主分類號(hào): F01K23/10
• 分類號(hào): F01K23/10;F01K25/10;F01K17/02;F27D17/00;F22D11/06
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 張?zhí)K沛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種蒸汽朗肯-氨蒸汽朗肯聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置，具體屬火力發(fā)電廠動(dòng)力裝置技術(shù)領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

以水蒸汽為工質(zhì)的火力發(fā)電廠，是大規(guī)模地進(jìn)行著把熱能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，并又把機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿墓S。發(fā)電廠應(yīng)用的循環(huán)很復(fù)雜，然而究其實(shí)質(zhì)，主要是由鍋爐、汽輪機(jī)、凝汽器、水泵等設(shè)備所組成的朗肯循環(huán)來完成，其工作原理是：給水先經(jīng)給水泵加壓后送入鍋爐，在鍋爐中水被加熱汽化、形成高溫高壓的過熱蒸汽，過熱蒸汽在汽輪機(jī)中膨脹做功，變?yōu)榈蜏氐蛪旱姆ζ詈笈湃肽髂Y(jié)為冷凝水，重新經(jīng)水泵將冷凝水送入鍋爐進(jìn)行新的循環(huán)。至于火力發(fā)電廠使用的復(fù)雜循環(huán)，只不過是在朗肯循環(huán)基礎(chǔ)上，為了提高熱效率，加以改進(jìn)而形成的新的循環(huán)即回?zé)嵫h(huán)，回?zé)岬慕橘|(zhì)為水。朗肯循環(huán)已成為現(xiàn)代蒸汽動(dòng)力裝置的基本循環(huán)。?

現(xiàn)代大中型蒸汽動(dòng)力裝置毫無例外地全都采用抽汽加熱給水回?zé)嵫h(huán)，采用抽汽回?zé)峒訜峤o水后，使給水溫度提高，從而提高了加熱平均溫度，除了顯著地提高了循環(huán)熱效率以外，汽耗率雖有所增加，但由于逐級(jí)抽汽使排汽率減少，這有利于實(shí)際做功量和理論做功量之比即該循環(huán)的相對(duì)內(nèi)效率η_oi的提高，同時(shí)解決了大功率汽輪機(jī)末級(jí)葉片流通能力限制的困難，凝汽器體積也可相應(yīng)減少。但蒸汽在凝汽器中凝結(jié)時(shí)仍釋放出大量的汽化潛熱，需要大量的水或空氣進(jìn)行冷卻，即浪費(fèi)了熱量、造成熱污染，又浪費(fèi)了電能、水資源。因此如何有效利用凝汽器中蒸汽凝結(jié)時(shí)釋放的大量的汽化潛熱，值得深入研究。?

電站鍋爐生產(chǎn)過程中排放出大量的煙氣，其中可回收利用的熱量很多。雖然這部分余熱資源浪費(fèi)巨大，但回收利用有較大的難度，其主要原因是：（1）余熱的品質(zhì)較低，未找到有效的利用方法；（2）回收這部分煙氣的余熱，往往對(duì)鍋爐原有熱力系統(tǒng)做出改動(dòng)，具有一定的風(fēng)險(xiǎn)性；（3）熱平衡問題難以組織，難以在工廠內(nèi)部全部直接利用，往往需要向外尋找合適的熱用戶，而熱用戶的用熱負(fù)荷往往會(huì)有波動(dòng)，從而限制了回收方法的通用性。?

顧偉等（低溫?zé)崮馨l(fā)電的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J].熱能動(dòng)力工程.2007.03.Vol.22，No.2.）介紹了國(guó)內(nèi)外低溫?zé)崮馨l(fā)電技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。從近幾年低溫?zé)崮馨l(fā)電技術(shù)研究的發(fā)展情況來看，研究工作主要集中在對(duì)動(dòng)力循環(huán)工質(zhì)的研究和循環(huán)過程的改進(jìn)和最優(yōu)控制等方面。Kalina循環(huán)、氨吸收式動(dòng)力制冷復(fù)合循環(huán)等在理論上可以達(dá)到比簡(jiǎn)單循環(huán)更高的能量利用率。基于有限時(shí)間熱力學(xué)的低溫?zé)崮馨l(fā)電在考慮時(shí)變因素對(duì)系統(tǒng)的影響時(shí)具有重要意義，可能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的能量利用的最大化。提高發(fā)電效率和環(huán)保是低溫?zé)犭娂夹g(shù)的核心內(nèi)容。文中提及的Kalina循環(huán)、氨吸收式動(dòng)力制冷復(fù)合循環(huán)等理論值得關(guān)注。?

上述提及卡琳娜循環(huán)發(fā)電技術(shù)還有其固有的缺點(diǎn)：如氨具有易燃、易爆有毒等特點(diǎn)，在鍋爐或工業(yè)爐窯尾部煙道利用煙氣余熱組織卡琳娜循環(huán)發(fā)電時(shí)，必須要考慮煙氣中粉塵等對(duì)布置于煙道中的換熱器的磨損、腐蝕等引起的泄漏，必須要考慮由此引出的爆炸防護(hù)以及環(huán)境與工作地點(diǎn)的防護(hù)等；以氨水混合物為工作介質(zhì)的卡琳娜循環(huán)，氨水中的氨是易燃、易爆、有毒的介質(zhì)。這是卡琳娜循環(huán)發(fā)電技術(shù)在電站系統(tǒng)中回收含塵、有腐蝕物質(zhì)的煙氣余熱時(shí)必須要解決的難題。?

因此如何利用蒸汽朗肯循環(huán)火力發(fā)電廠的熱力學(xué)基本規(guī)律，借鑒復(fù)式朗肯循環(huán)組織思路及朗肯-Kalina等復(fù)合循環(huán)等理論的創(chuàng)新方法，保留基于朗肯循環(huán)原理的動(dòng)力裝置技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),探討新的復(fù)合循環(huán)理論，真正找到大幅度提高熱力循環(huán)動(dòng)力裝置熱效率的新途徑，成為該領(lǐng)域研究的難點(diǎn)。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的為解決上述蒸汽朗肯循環(huán)及卡琳娜循環(huán)技術(shù)存在的問題，提出一種新的火電廠復(fù)合循環(huán)流程，即蒸汽朗肯-氨蒸汽朗肯聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置，能夠?qū)ΜF(xiàn)有的蒸汽朗肯循環(huán)進(jìn)行節(jié)能改造，同時(shí)解決了氨蒸汽朗肯循環(huán)機(jī)組安全運(yùn)行的關(guān)鍵問題、回收蒸汽朗肯循環(huán)凝汽器中蒸汽凝結(jié)釋放的大量的汽化潛熱用于低溫端氨蒸汽朗肯循環(huán)發(fā)電，從而實(shí)現(xiàn)有效提高整個(gè)聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的熱效率，最終達(dá)到節(jié)能降耗、提高系統(tǒng)熱效率的目的。?

本發(fā)明的目的是通過以下措施實(shí)現(xiàn)的：?

一種蒸汽朗肯-氨蒸汽朗肯聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置，該裝置包括蒸汽朗肯循環(huán)、氨蒸汽朗肯循環(huán)，其特征在于：

所述的蒸汽朗肯循環(huán)，是指由鍋爐本體1出來的飽和蒸汽2，經(jīng)過熱器3形成過熱蒸汽3-1，送入汽輪機(jī)4帶動(dòng)蒸汽發(fā)電機(jī)21發(fā)電；汽輪機(jī)4出來的乏汽5進(jìn)入冷凝蒸發(fā)器10形成凝結(jié)水6，凝結(jié)水6經(jīng)凝結(jié)水泵6-1、除氧器7-1、給水泵7、給水加熱器8送入鍋爐本體1，再產(chǎn)生飽和蒸汽，從而形成蒸汽朗肯循環(huán)回路。