專(zhuān)利名稱(chēng)：水或液體介質(zhì)蒸汽非冷凝循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于熱力發(fā)電或火力發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及一種水或液體介質(zhì)蒸汽非冷凝循環(huán)發(fā)電技術(shù)。
背景技術(shù)：
由鍋爐或蒸發(fā)器產(chǎn)生的水或液體介質(zhì)蒸汽經(jīng)過(guò)蒸汽換熱/增壓器變?yōu)楦邏焊邷卣羝?qū)動(dòng)蒸汽輪機(jī)或螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)做功帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，做過(guò)功的蒸汽經(jīng)冷凝成液體后，返回鍋爐或蒸發(fā)器再次被加熱變成蒸汽后，再次被輸出做功，依此步驟循環(huán)，是目前蒸汽輪機(jī)或螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)發(fā)電的通用步驟。在此循環(huán)過(guò)程中，鍋爐中的水由液體變?yōu)楦邏赫羝?，需要的熱能為水的汽化熱以及由低溫氣體變?yōu)楦邷貧怏w的顯熱，而做過(guò)功的蒸汽被冷凝變?yōu)橐后w時(shí)，大量的熱被交換到冷凝水中。在這個(gè)過(guò)程中，蒸汽做功所利用的能量只占用來(lái)產(chǎn)生蒸汽所消耗能量的一小部分，為從百分之幾到百分之三四十(超臨界發(fā)電)，特別是對(duì)于低溫?zé)崮馨l(fā)電而言，發(fā)電效率一般只有百分之幾，大量的能量并未用于做功發(fā)電，而是被交換到了冷凝水中被白白浪費(fèi)掉了，造成了能源的巨大浪費(fèi)。因此，提高熱能的發(fā)電效率，是熱能發(fā)電技術(shù)所要重點(diǎn)解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種水或液體介質(zhì)非冷凝循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，以解決傳統(tǒng)的水或液體介質(zhì)蒸汽非冷凝循環(huán)發(fā)電存在的能量利用率低的技術(shù)問(wèn)題，能有效地提高熱能發(fā)電效率。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案如下:一種水或液體介質(zhì)蒸汽非冷凝循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，包括鍋爐或蒸發(fā)器系統(tǒng)、蒸汽換熱/增壓器、蒸汽驅(qū)動(dòng)動(dòng)力機(jī)系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)、汽液分離器、氣體壓縮泵或增壓泵系統(tǒng)以及管路系統(tǒng)，水或液體介質(zhì)在鍋爐或蒸發(fā)器系統(tǒng)中蒸發(fā)成蒸汽后進(jìn)入換熱/增壓器進(jìn)行增溫增壓，換熱/增壓器與熱源連接，增溫增壓后的水或液體介質(zhì)蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)或螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，做功后排出的低溫低壓水或液體介質(zhì)蒸汽進(jìn)入汽/液分離器分離，水或液體介質(zhì)的蒸汽通過(guò)氣體壓縮泵，直接壓縮回蒸汽換熱/增壓器，水或液體介質(zhì)的液體通過(guò)泵輸回鍋爐或蒸發(fā)器系統(tǒng)，再次蒸發(fā)成蒸汽后進(jìn)入蒸汽換熱/增壓器，完成一次循環(huán)。所述的一種水或液體介質(zhì)蒸汽非冷凝循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，所述蒸發(fā)器系統(tǒng)中的加熱熱源和/或蒸汽換熱/增壓系統(tǒng)的加熱熱源，采用但不僅限于燃油加熱，燃煤加熱，余熱加熱或太陽(yáng)能集熱加熱。所述的一種水或液體介質(zhì)蒸汽非冷凝循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，所述蒸汽驅(qū)動(dòng)動(dòng)力機(jī)系統(tǒng)，采用蒸汽輪機(jī)或螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)。
所述的一種水或液體介質(zhì)非冷凝循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，所述氣體壓縮泵，采用柱塞泵、隔膜泵或增壓泵；根據(jù)水或液體介質(zhì)蒸汽循環(huán)量和壓力，采用單臺(tái)泵或多臺(tái)泵，多臺(tái)泵是串聯(lián)或并聯(lián)安裝的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明與原有的技術(shù)相比，因?yàn)樵诎l(fā)電過(guò)程中，不再將做功后動(dòng)力機(jī)排出的蒸汽進(jìn)行冷凝后再蒸發(fā)。這樣，就避免了1、將介質(zhì)蒸汽冷凝成液體要浪費(fèi)掉大量冷凝熱；2、將冷凝液再次蒸發(fā)又需要重新供給介質(zhì)蒸發(fā)所需汽化熱；這兩步驟中的能量的大量損失。與原冷凝循環(huán)相比，只是蒸汽壓縮時(shí)比原工藝耗能有所增加，而此增加量與上述冷凝及蒸發(fā)步驟損失能量相較很低。因此，介質(zhì)非冷凝循環(huán)發(fā)電方法會(huì)有效提高蒸汽機(jī)類(lèi)動(dòng)力機(jī)的發(fā)電效率。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)組成及工作原理圖。圖中編號(hào):1、蒸 汽/換熱/增壓器；2、介質(zhì)蒸汽驅(qū)動(dòng)發(fā)電裝置；3、汽/液分離器；
4、氣體壓縮泵；
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的系統(tǒng)組成參見(jiàn)圖1，一種水或液體介質(zhì)蒸汽非冷凝循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，包括由鍋爐或蒸發(fā)器、換熱/增壓器、汽液分離器、蒸汽驅(qū)動(dòng)動(dòng)力機(jī)(如螺桿膨脹動(dòng)力/汽輪機(jī))、發(fā)電機(jī)、氣體壓縮泵以及管路系統(tǒng)。利用單級(jí)或多級(jí)氣體壓縮泵或增壓泵將動(dòng)力機(jī)排出的水或液體介質(zhì)的蒸汽直接壓回?fù)Q熱/增壓器，而不是將其冷凝成液體后泵回鍋爐或蒸發(fā)器再蒸發(fā)成蒸汽。介質(zhì)以55°C、1.5MP,進(jìn)入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中蒸發(fā)后進(jìn)入換熱/增壓器升溫升壓，升溫升壓至75°C、2.2MP后的介質(zhì)蒸汽，推動(dòng)蒸汽驅(qū)動(dòng)動(dòng)力機(jī)做功帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，蒸汽驅(qū)動(dòng)動(dòng)力機(jī)做功后排出的介質(zhì)蒸汽經(jīng)由單級(jí)或多級(jí)氣體壓縮泵泵入蒸發(fā)換熱增壓器變?yōu)楦邷馗邏赫羝筮M(jìn)入下一次循環(huán)。所述氣體壓縮泵為柱塞泵或隔膜泵或增壓泵，根據(jù)所需壓縮的水或液體介質(zhì)蒸汽量可以安裝單級(jí)或多級(jí)泵，可以并列或串聯(lián)或并聯(lián)和串聯(lián)安裝。采用該方法循環(huán)介質(zhì)發(fā)電，熱能利用:如進(jìn)入動(dòng)力機(jī)前蒸汽:壓力P1，溫度Tl，焓Hl,動(dòng)力機(jī)排出蒸汽:壓力P2，溫度T2，焓H3 ；絕熱狀態(tài)發(fā)電量=H1-H2，P1>P2,T1>T2只要水或液體介質(zhì)在Pl，T2條件下處于氣體或超臨界流體狀態(tài)，就可以采用本發(fā)明的方法。只要將動(dòng)力機(jī)排出的蒸汽加壓到3 Pl,就可以將動(dòng)力機(jī)排出的蒸汽壓送到換熱/增壓器，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。因此我們消耗得能量是:Hpl-Hp2節(jié)約的能量是:汽化潛熱。例如:進(jìn)入動(dòng)力機(jī)前蒸汽:壓力9MP，溫度450°C，焓H1，動(dòng)力機(jī)排出蒸汽:壓力3MP，溫度 230°C，焓 H2 ;絕熱狀態(tài)發(fā)電量=Η1-Η2，Ρ1>Ρ2,Τ1ΧΓ2。
權(quán)利要求
1.一種水或液體介質(zhì)蒸汽非冷凝循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:包括鍋爐或蒸發(fā)器系統(tǒng)、蒸汽換熱/增壓器、蒸汽驅(qū)動(dòng)動(dòng)力機(jī)系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)、汽液分離器、氣體壓縮泵或增壓泵系統(tǒng)以及管路系統(tǒng)，水或液體介質(zhì)在鍋爐或蒸發(fā)器系統(tǒng)中蒸發(fā)成蒸汽后進(jìn)入換熱/增壓器進(jìn)行增溫增壓，換熱/增壓器與熱源連接，增溫增壓后的水或液體介質(zhì)蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)或螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，做功后排出的低溫低壓水或液體介質(zhì)蒸汽進(jìn)入汽/液分離器分離，水或液體介質(zhì)的蒸汽通過(guò)氣體壓縮泵，直接壓縮回蒸汽換熱/增壓器，水或液體介質(zhì)的液體通過(guò)泵輸回鍋爐或蒸發(fā)器系統(tǒng)，再次蒸發(fā)成蒸汽后進(jìn)入蒸汽換熱/增壓器，完成一次循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水或液體介質(zhì)蒸汽非冷凝循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述蒸發(fā)器系統(tǒng)中的加熱熱源和/或蒸汽換熱/增壓系統(tǒng)的加熱熱源，采用但不僅限于燃油加熱，燃煤加熱，余熱加熱或太陽(yáng)能集熱加熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水或液體介質(zhì)蒸汽非冷凝循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述蒸汽驅(qū)動(dòng)動(dòng)力機(jī)系統(tǒng)，采用蒸汽輪機(jī)或螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水或液體介質(zhì)非冷凝循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述氣體壓縮泵，采用柱塞泵、隔膜泵或增壓泵；根據(jù)水或液體介質(zhì)蒸汽循環(huán)量和壓力，采用單臺(tái)泵或多臺(tái)泵，多臺(tái)泵是串聯(lián)或并聯(lián)安裝的結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種水或液體介質(zhì)蒸汽非冷凝循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，包括鍋爐或蒸發(fā)器，水或液體介質(zhì)蒸汽換熱/增壓系統(tǒng)、水或液體介質(zhì)蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)或螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、氣體壓縮泵或增壓泵以及管路系統(tǒng)。氣體壓縮泵或增壓泵系統(tǒng)可以采用采用單級(jí)或多級(jí)，按照串聯(lián)或并聯(lián)或串聯(lián)和并聯(lián)的安裝方式，將做過(guò)功的水或液體介質(zhì)蒸汽，不經(jīng)過(guò)冷凝而直接壓縮回蒸汽換熱/增壓器。本發(fā)明可以提高能量利用效率，達(dá)到節(jié)約能源的目的。
文檔編號(hào)F01K11/00GK103195517SQ201310142858
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月23日
發(fā)明者李光武 申請(qǐng)人:李光武