低压热力发电系统 |
|||||||
| 申请号 | CN201710976392.9 | 申请日 | 2017-10-19 | 公开(公告)号 | CN107503807A | 公开(公告)日 | 2017-12-22 |
| 申请人 | 封海涛; | 发明人 | 封海涛; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及热 力 发电系统，具体为低压热力发电系统。包括 蒸汽 动力发电系统和回收系统，所述回收系统包括低压 流体 向高压流体传输装置，与高压 锅炉 连接，将回收的冷凝 水 输入高压锅炉内；所述蒸汽动力发电系统包括高压水 泵 、热源、高压锅炉、蒸汽 发动机 和发 电机 ，所述高压锅炉通过蒸汽管道连接到蒸汽发动机上，通过蒸汽发动机带动发电机进行发电；所述蒸汽发动机的排气口通过蒸汽管道连接到回收池中，回收池通过水管接入低压流体向高压流体传输装置进水口中，高压锅炉、低压流体向高压流体传输装置、蒸汽发动机和回收池构成一个蒸汽循环利用的回收系统。与现有火电厂发电系统相比，大大提高热转化效率，节约发电成本。 | ||||||
| 权利要求 | 1.低压热力发电系统，包括蒸汽动力发电系统和回收系统，其特征在于，所述回收系统包括低压流体向高压流体传输装置（2），与高压锅炉（1）连接，将回收的冷凝水输入高压锅炉（1）内；所述蒸汽动力发电系统包括热源（5）、高压锅炉（1）、蒸汽发动机（3）和发电机（4），所述高压锅炉（1）通过蒸汽管道连接到蒸汽发动机（3）上，通过蒸汽发动机（3）带动发电机（4）进行发电；所述蒸汽发动机（3）的排气口通过蒸汽管道连接到回收池（7）中，回收池（7）通过水管接入低压流体向高压流体传输装置（2）进水口中，高压锅炉（1）、低压流体向高压流体传输装置（2）、蒸汽发动机（3）和回收池（7）构成一个蒸汽循环利用的回收系统；高压锅炉内的饱和水蒸气不需要通过再加热成为过热水蒸气，所以低压热电系统的高压锅炉结构中没有过热管；所述蒸汽发动机（3）为封闭式发动机，气缸内的活塞（或转子）悬空，气缸内壁与活塞（或转子）之间只存在很窄的间隙，能够达到间隙密封效果，可密封住气体又可转动，不与气缸内壁产生摩擦、不需润滑油。 |
||||||
| 说明书全文 | 低压热力发电系统技术领域[0001] 本发明涉及热力发电系统，具体为低压热力发电系统。 背景技术[0002] 现有的火力发电中，火电厂的透平是一个半封闭式动力部件，它需要很高的压力才能将其推动旋转输出做功。因此火力发电长一般采用200℃以上高温的锅炉，高温、高压状态下，使得发电系统本身成为危险场地，具有较高的危险性，同时对整个发电系统的材料强度要求高，建设、维护成本高，维护工作难度大。另外现有火电厂转化率一般不超过40%，具有较大的损耗，能源利用率并不高。 发明内容[0004] 低压热力发电系统，包括蒸汽动力发电系统和回收系统，所述回收系统包括低压流体向高压流体传输装置，与高压锅炉连接，将回收的冷凝水输入高压锅炉内；所述蒸汽动力发电系统包括热源、高压锅炉、蒸汽发动机和发电机，所述高压锅炉通过蒸汽管道连接到蒸汽发动机上，通过蒸汽发动机带动发电机进行发电；所述蒸汽发动机的排气口通过蒸汽管道连接到回收池中，回收池通过水管接入低压流体向高压流体传输装置进水口中，高压锅炉、低压流体向高压流体传输装置、蒸汽发动机和回收池构成一个蒸汽循环利用的回收系统。 [0005] 高压锅炉内的饱和水蒸气不需要通过再加热成为过热水蒸气，所以低压热电系统的高压锅炉结构中没有过热管；所述蒸汽发动机为封闭式发动机，气缸内的活塞（或转子）悬空，气缸内壁与活塞（或转子）之间只存在很窄的间隙，能够达到间隙密封效果，可密封住气体又可转动，不与气缸内壁产生摩擦、不需润滑油。 [0007] 高压锅炉加水由外部高压水泵加水补充，或直接采用低压流体向高压流体传输的装置进行加水补充。高压锅炉给水，采用低压流体向向高压流体传输的装置，此装置特点是将高压锅高压状态与通向大气的冷凝器的低压状态通过中间的容器上的阀门分别连接高压锅和冷凝器，将高压状态与低压状态分离的部件。 [0008] 所述蒸汽发动机为封闭式发动机，气缸内的活塞（或转子）悬空，气缸内壁与活塞（或转子）之间只存在很窄的间隙，可密封住气体又可转动，不与气缸内壁产生摩擦，不需润滑油。蒸汽发动机不需要润滑油，就能用很小的蒸汽压力推动其旋转运动做功，不会对蒸汽造成污染，因此蒸汽冷凝后可直接回收利用。低压热力发电系统的高压锅炉内的饱和水蒸气不需要通过再加热成为过热水蒸气，高压锅炉结构可以更简单，高压锅炉内无需过热蒸汽管道对蒸汽进行再加热，不需要现有的高压火力发电厂的复杂设计。 [0009] 蒸汽发动机采用蒸汽动力驱动，构成一个蒸汽动力的热力发电系统，能够在110℃及以上的温度下启动进行正常发电，其热源可采用火力加热或太阳能加热，应用范围更广，达到高效、节能的效果。 [0010] 由于采用的蒸汽发动机的特殊结构，其驱动压力要求较低，高压锅炉达110℃以上即可驱动进行正常发电工作，因此，热源可以采用火力加热，也可采用太阳能进行加热。整个发电系统在低于200℃的状态下工作，产生的气压较现有的火力发电厂低，危险系数大大降低，安全性更高，对材料的强度要求更低，可以降低发电厂建设和维护的成本。 [0011] 低压热力发电系统，循环回收系统能够有效的回收利用水蒸汽，与现有火电厂发电系统相比，大大提高热转化效率，节约发电成本。低压热电系统是属于继水力发电、风力发电、光伏发电、核电、现有的火电厂之外，一种新型、高效率的低压热电系统，是现有火力发电、光热发电、太阳能发电的优异替代技术产品。附图说明 [0012] 图1为本发明结构示意图；图2为蒸汽发动机结构示意图； 图3为低压流体向高压流体传输装置结构示意图。 具体实施方式[0014] 实施例：低压热力发电系统，包括蒸汽动力发电系统和回收系统，如图1所示，回收系统包括低压流体向高压流体传输装置2和回收池7，低压流体向高压流体传输装置2与高压锅炉1连接，将回收池7内的冷凝水输入高压锅炉1内，也可直接用其向高压锅炉1内补充水。 [0015] 蒸汽动力发电系统包括太阳能集热器5、高压锅炉1、蒸汽发动机3和发电机4。高压锅炉1通过蒸汽管道连接到3蒸汽发动机进气口上，蒸汽发动机3的输出轴与发电机4的输入轴连接，通过蒸汽发动机3带动发电机4进行发电。蒸汽发动机的出气口通过蒸汽管道连接到回收池中。回收池通过水管接入低压流体向高压流体传输装置2进水口中。高压锅炉1、低压流体向高压流体传输装置2、蒸汽发动机3和回收池7构成一个蒸汽循环利用的回收发电系统。 [0016] 高压锅炉内的饱和水蒸气不需要通过再加热成为过热水蒸气，所以低压热电系统的高压锅炉结构中没有过热管；所述蒸汽发动机为封闭式发动机，气缸内的活塞（或转子）悬空，气缸内壁与活塞（或转子）之间只存在很窄的间隙，能够达到间隙密封效果，可密封住气体又可转动，不与气缸内壁产生摩擦、不需润滑油。 [0017] 高压锅炉的管道与太阳能集热器5设计为一体，采用太阳能对高压锅炉进行加热，产生蒸汽。高压锅炉加水可由外部高压水泵加水补充，或直接采用低压流体向高压流体传输的装置2进行加水补充。 [0018] 蒸汽发动机3采用蒸汽动力驱动，可采用201710138621.X所述的“活塞气缸共同摆动式发动机”，也可采用申请号201710138461.9中所述的“摆动式发动机”，或申请号201710144872.9中所述的“曲轴同步摆动发动机”，或申请号201710368474.5中所述的“旋转式发动机”，或申请号2017109435089中所述的“一种新型蒸汽发动机”，或申请号 2017109429302中所述“新型齿轮式蒸汽发动机”，或申请号2017109550693中所述的“新型旋转蒸汽发动”，或申请号2017109659342中所述“新型凸轮式蒸汽发动机”，或申请号 2017109624305中所述“凸轮式蒸汽发动机”。以上所述的几种蒸汽发动机均为封闭式发动机，气缸内的活塞（或转子）悬空，气缸内壁与活塞（或转子）之间只存在很窄的间隙，不需要使用密封圈，可密封住气体又可被高压气流推动向同一方向旋转做功。活塞（或转子）不与气缸内壁产生摩擦，不需润滑油。蒸汽发动机运转内部不产生摩擦、不需要润滑油，就能用较低的蒸汽压力气流推动其旋转运动做功，所需蒸汽压力在110℃及以上的温度即可实现启动运行，并且不会对蒸汽造成污染，因此蒸汽冷凝后可直接回收利用。 [0019] 高压锅炉给水，采用低压流体向向高压流体传输的装置，此装置特点是将高压锅高压状态与通向大气的冷凝器的低压状态通过中间的容器上的阀门分别连接高压锅和冷凝器，将高压状态与低压状态分离的部件。低压流体向高压流体传输装置2采用申请号201620436875.0中所述的“新型低压流体向高压流体传输的装置”，或申请号 201521143416.5中所述的“一种低压流体向高压流体传输装置”，或申请号2016211655798中所述的“带气流口的低压流体向高压流体传输装置”， 其中所述的高压流体仓即为高压锅炉，低压流体仓即为回收池7。装置可将回收池中水加入到高压锅炉中，进行水的补充。 [0020] 低压热力发电系统，能够在110℃及以上的温度下启动蒸汽发动机3进行正常发电，因此高压锅炉内的饱和水蒸气不需要通过再加热成为过热水蒸气，高压锅炉结构可以更简单，高压锅炉内无需过热蒸汽管道对蒸汽进行再加热，不需要现有的高压火力发电厂的复杂设计，整个系统内的气压压强更低，生产、维护更加安全。 [0021] 采用如图2所示201710138621.X所述的活塞气缸共同摆动式发动机，将蒸汽管连接到发动机气缸的阀门91上，阀门打开，高压蒸汽接入发动机气缸11中，推动活塞21运转，将发动机的输出轴61与发电机的动力输入轴连接，带动发电机进行发电。申请号201620436875.0中所述的低压流体向高压流体传输装置如图3所示，该装置的高压流体仓即被加热的锅炉1，回收池7的水由水管接入到该传输装置的低压流体仓8中，经过该传输装置注入到锅炉中继续使用，构成一个蒸汽动力的热力发电系统。 [0022] 低压热力发电系统，能够在110℃及以上的温度下启动进行正常发电，其热源可采用火力加热或太阳能加热，应用范围更广，热效率的利用大大提高，更加节能。整个发电系统的设计技术要求低，降低了热力发电厂的建设成本，低压发电系统与现有的高压热力发电相比，更加安全高效、生产、维护成本大大降低。 [0023] 综上所述是本发明较佳的实施例，凡依本发明技术方案所做的改变，所生产的功能作用未超出本发明技术方案的范围时均属于本发明的保护范围。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈