CN101294502B - 多功能真空火力水力双发电和提水调水站 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种简化火力发电工艺,降低发电成本,利用火力发电排放的余蒸汽和烟道余热为能源,实现规模提水调水、提水蓄能发电、生产蒸馏水的发电和调水多功能***真空装置。主要用于发电和调水工程、大时空提洪调水将洪水化害为利方面,解决提水调水和大时空应急规模提水调水受电力制约和造成高价水的难题,并能生产蒸馏水解决饮水短缺问题,还可应用于发电和规模海水淡化方面。本发明主要由火力发电***、真空蒸汽提水输水和水轮机发电***、真空烟道余热利用***、真空水蒸气凝结***组成。
Description
一、技术领域
本发明多功能真空火力水力双发电和提水调水站是一种简化火力发电工艺,利用火力发电排放的余蒸汽和烟道余热为能源,实现规模廉价提水调水、提水蓄能发电、生产蒸馏水的发电和调水多功能***真空装置。主要用于发电和调水工程方面,解决提水调水和大时空应急规模提水调水受电力制约和造成高价水的难题,实施大时空提洪调水将洪水化害为利,解决水危机,在调水过程同时规模廉价生产蒸馏水,解决饮用水问题,亦可应用于发电和规模海水淡化方面。
二、背景技术
目前在调水工程中世界各国大都采用泵站提水的方法,这种方法需要消耗大量电能,电力成为制约调水工程主要因素并造成高价水,遗患很大。当今世界随着气候变暖,雨季洪水成灾,积雪更早融化,改变了河流流量周期,使降水集中流走,虽然降水增多了,但可用水量却越来越少,解决这一问题的最好方法是,在河道外建造高位水库和解决汛期应急规模提水调水能力,将洪水蓄存起来。我国由于受季风影响,水资源在时间和空间上分布不均衡,丰水年、平水年、枯水年水资源悬除很大,汛期暴雨成灾,我国的江河是按“蓄泄兼筹,以泄为主”的方针进行治理的,其结果是汛期大部分洪水通过河道排入大海,如果在汛期将更多的洪水储存起来,就能够解决我国的缺水问题。为此,在南水北调工程方案中专家门提出了大时空调水框架方案,并明确的提出,只要在汛期设法解决能够达到数百亿立方米提水泄洪能力的提水输水措施,在各江河的上游或中游规划不太大的工程措施,建造库容庞大的调蓄体系,便能实现在南水北调的同时根治黄、淮、海、长江等江河水患,化害为利,园中华民族治水兴利之梦的远景宏图,其功能等于再造一个中国。在水资源方面更为严重的问题是污染严重,水质的恶化将威胁人类的生命,如1997年报道:“印度首都储备的饮用水已有70%受到非常严重的污染,从而有可能使人致癌。世界银行认为在未来的10年里,各国应该投资6000亿美元以保持世界有足够的饮用水。”
三、发明内容
本发明的主要目的:解决提水调水工程受电力制约和造成高价水的难题。在我国利用西气东输工程的有利条件,以天然气为能源在南水北调过程中的调水区和受水区实施本发明,在将天然气高效的转化为电能的过程中可到达:利用火力发电排放的余蒸汽为能源,实现规模提水调水或提水蓄能发电;利用火力发电排放的烟道余热和调水冷凝能力为能源,规模生产蒸馏水,解决饮用淡水问题,籍以调水工程形成真空天然气水电产业。在各个洪泛区可将本发明作为多个提洪泵站的自备电厂,构成多功能火力发电和汽电双提水调水站,解决应急规模提洪调水能力,实施大时空提洪调水,将洪水化害为利,解决水危机。
本发明的主要结构:包括由水柱塞式真空泵和压缩机、多个水蒸气冷凝器、多个真空储水罐、输水泵、真空管路、真空蒸汽管路、真空提水管路、放水管路、工作平台等组成的真空水蒸气凝结***;包括由锅炉、汽轮机发电机组、烟道管路、余蒸汽管路、等组成的火力发电***;包括由水柱塞式真空泵和压缩机、真空烟气管路、隧道式热交换装置、热水管路、汽包、尾管、水封池、真空蒸汽管路、给水泵、输水管路等组成的真空烟道余热利用***;包括由真空蒸汽高扬程提水装置、储水池、蒸汽管路、放水管路、水轮机发电机组等组成的真空蒸汽提水输水和水轮机发电***,通过真空蒸汽管路将真空水蒸气冷凝***与真空烟道余热利用***相连通,通过真空烟气管路将真空烟道余热利用***与火力发电***相连通,通过蒸汽管路将火力发电***与真空蒸汽提水输水和水轮机发电***相连通,通过主连通管路将真空蒸汽提水输水和水轮机发电***与水源相连通,构成一体组成。其中,真空水蒸气凝结***和真空烟道余热利用***中的水柱塞式真空泵和压缩机是由多个真空获得器、真空制冷器、气水分离器、循环水池、温度传感器、水泵、输水管路、电器控制箱、工作平台等组成;其中真空烟道余热利用***中的隧道式热交换装置是由多个隧道式热交换器、多条水封管、水泵、输水管路、水泵储水池、沉淀池、工作平台等组成;其中真空蒸汽提水输水和水轮机发电***中的真空蒸汽高扬程提水装置是由多个真空蒸汽提水组合单体、汇水室、放水管路、水蒸气喷射真空泵和凝汽器组合体、电器控制箱、余蒸汽管道等组成;其中真空蒸汽提水组合单体是由真空提水器和多个容量与真空提水器相等的压力输水器串联构成。
本发明的工作原理:以火力发电***排放的余蒸汽为动力使真空蒸汽提水输水和水轮机发电***完成提水调水和发电工作;以火力发电***排放的烟道余热为能源,使真空烟道余热利用***完成生产水蒸气的工作;以水源的冷却能力使真空水蒸气凝结***完成凝结水的工作。
本发明的目的是这样完成的:本发明是包括由真空水蒸气凝结***、真空烟道余热利用***、火力发电***、真空蒸汽提水输水和水轮机发电***,通过余蒸汽管路将真空蒸汽提水输水和水轮机发电***与火力发电***相连通;通过烟道管路将火力发电***与真空烟道余热利用***相连通;通过真空蒸汽管路将真空烟道余热利用***与真空水蒸气凝结***相连通;通过主连通管路将水源与真空蒸汽提水输水和水轮机发电***相连通,构成一体组成。将火力发电***排放的余蒸汽通过余蒸汽管道输送给真空蒸汽提水和水轮机发电***为动力,使其完成提水输水和发电工作,将火力发电***排放的烟道余热通过烟道管路被抽入真空烟道余热利用***为热能,使其完成生产水蒸气的工作,将真空烟道余热利用***产生的水蒸气通过真空蒸汽管路被抽入到真空水蒸气凝结***被水源冷却为水,完成规模生产直饮蒸馏水的工作。
真空蒸汽提水输水和水轮机发电***的工作是这样完成的:本***是由真空蒸汽高扬程提水装置、放水管路、水轮机发电机组、余蒸汽管路、储水池等组成,真空蒸汽高扬程提水装置安装在储水池内的基础上面,通过主连通输水管路将储水池与水源相连通,通过放水管路将真空蒸汽高扬程提水装置上部的汇水室与水轮机发电机组相连通,通过余蒸汽管路将真空蒸汽高扬程提水装置与火力发电***中汽轮机发电机组的余蒸汽管路相连通,利用汽轮机发电机组排放的余蒸汽为动力,使真空蒸汽高扬程提水装置通过储水池将水源的水连续不断提升到其上部的汇水室内,汇水室内的高位水通过放水管使水轮机发电机组运行发电,完成提水输水和发电的工作。
真空蒸汽高扬程提水装置的工作是这样完成的:本装置是由多个真空蒸汽提水组合单体、水蒸气喷射真空泵和凝汽器组合体、汇水室、放水管路、余蒸汽管路等组成,将多个真空蒸汽提水组合单体围绕着水蒸气喷射真空泵和凝汽器组合体,并联安装在储水池内基础上面,通过余蒸汽管路将多个真空蒸汽提水组合单体和水蒸气喷射真空泵与汽轮机发电机组相连通,通过真空管路将水蒸气喷射真空泵与多个真空蒸汽提水组合单体相连通,以火力发电***排放的余蒸汽和水蒸气喷射真空泵获得的真空能量为动力,使多个真空蒸汽提水组合单体同时工作,将储水池内的水连续不断的提升到上部的汇水室内,完成提水蓄能工作,多个真空蒸汽提水组合单体内的乏余蒸汽,由水蒸气喷射真空泵抽吸到凝汽器内部,凝结水排入到储水池内未凝结气体由凝汽器上部出口逸升到大气中。
真空蒸汽提水组合单体的结构:是由真空提水器、多个容量与真空提水器相等的压力输水器、蒸汽管路、真空管路等组成,真空提水器安装在储水池内的基础上,多个压力输水器串联安装在真空提水器上面,最上面一节压力输水器与上部汇水室相连通,通过蒸汽管路和真空管路分别与真空提水器和多个压力提水器的上部相连通。其中真空提水器是由真空储水室、、吸水管、压力输水管、电动阀、电动真空阀、两个底阀、水位传感器等组成;压力输水器是由压力储水室、两个电动阀、压力输水管、底阀等组成。
真空蒸汽提水组合单体的工作原理:利用真空提水器内获得的真空能量与储水池水面上的大气压力之间形成的压差力为动力,将储水池内的水吸入到真空提水器内,完成真空提水工作;利用真空提水器和串联的各个压力输水器内分别获得真空能量与蒸汽能量之间形成的压差力为动力,分级将真空提水室内的水提升到上部汇水室内,完成压力输水的工作。
真空蒸汽提水组合单体的工作是这样完成的:将真空蒸汽提水组合单体中的真空提水器安装在储水池内的基础上,再将多个压力输水器串联安装在真空提水器上面,使真空提水器与串联的压力输水器之间、各个串联的压力输水器之间,通过其内部安装的压力输水管路相连通,再用每条压力输水管路末端的底阀隔离成各自独立的密闭容腔,从最底部的真空提水器为第一节开始计数,将其上面串联的多个压力输水器顺序编号为2、3、4、5…节,再按序号分为奇数和偶数两组,通过电路控制分别使蒸汽管路和真空管路上奇数组和偶数组的电动阀和电动真空阀的工况同步,规定为:同时开启奇数组电动真空阀和偶数组蒸汽电动阀;同时开启奇数电动蒸汽阀和偶数电动真空阀两个交替工作程序,两个工作程序切换由真空提水器内的水位传感器来控制。如当同时开奇数组电动真空阀和偶数组电动蒸汽阀的工作程序:使真空提水器和奇数压力输水器内获得真空,同时使偶数压力输水器内压入蒸汽,这种工况,储水池内的水被大气压力通过吸水管路和底阀压入真空提水器内,各偶数压力输水器内的水被蒸汽压力将其下部串联的奇数压力输水器和真空提水器内的压力输水管末端的底阀压紧封严,同时通过其各偶数压力输水器内的压力输水管和底阀将水压入其上部串联的奇数压力输水器内,当各偶数压力输水器将其内部水全部压入各自上部串联的奇数压力输水器内,同时真空提水器也被大气压力压满水量,使真空提水器内的水位传感器上升到上限位置,即时工况是各奇数压力输水器内充满水量,各偶数压力输水器内充满蒸汽,水位传感器发出完成真空提水器和奇数压力输水器储水工作的电信号指令控制电路切换为同时开启奇数组电动蒸汽阀和偶数电动真空阀的工作程序;通过真空管路将各偶数压力输水器的蒸汽抽除使其内部获得真空,同时通过蒸汽管路将蒸汽压入各奇数压力输水器和真空提水器内,压入真空提水器内的蒸汽将内部的水压紧其底部的吸水管末端底阀,并通过其内部的压力输水管路和底阀压入其上部串联的压力输水器内;压入各奇数压力输水器内的蒸汽将内部的水压紧其下部串联的偶数压力输水器内压力输水管末端底阀,通过其内部的压力输水管和底阀,压入其上部串联的压力输水器内部,当各奇数压力输水器和真空提水器将内部水全部压入各自上部串联的偶数压力输水器内,真空提水器内水位传感器下降到下限位置,即时工况是各偶数压力输水器内充满水量,各奇数压力输水器和真空提水器内充满蒸汽,水位传感器发出完成各偶数压力输水器储水工作的电信号,指令控制电路切换为开启奇数组电动真空阀和偶数组电动蒸汽阀的工作程序,这样周而复始的交换工作,使真空蒸汽提水组合单体连续的完成提水工作。
真空烟道余热利用***的工作是这样完成的:本***是由水柱塞式真空泵和压缩机、真空烟气管路、隧道式热交换装置、汽包、热水管路、尾管、水封水池、真空蒸汽管路、给水泵、输水管路、烟道管路等组成,通过烟道管路与火力发电***的锅炉烟道相连通,通过真空烟气管路将水柱塞式真空泵和压缩机与隧道式热交换装置相连通,通过热水管路将汽包与隧道式热交换装置相连通,通过真空蒸汽管路将汽包与真空水蒸气凝结***相连通,通过输水管路将水泵与隧道式热交换装置相连通。这种结构,利用水柱塞式真空泵和压缩机获得的真空能量,通过真空烟气管路、烟道管路、将锅炉排放的烟气流经隧道式热交换装置,以烟气携带的烟道余热为能源,使隧道式热交换装置完成对水加热的工作,在汽包产生的水蒸气通过真空蒸汽管路被真空水蒸气凝结***抽走,被抽除的烟气被水柱塞式真空泵和压缩机压缩输出。
隧道式热交换装置的工作是这样完成的:本装置是由多个隧道式热交换器、多条水封管、多个电动阀、水泵、输水管、热水管路、真空烟气管路、烟道管路、水泵储水池、沉淀池、工作平台等组成,多个隧道式热交换器卧式并联安装在工作平台上面,各个隧道式热交换器的烟气进口通过管路与烟道管路相连通,各个隧道式热交换器的烟气出口通过管路与真空烟气管路相连通,各个隧道式热交换器冷水进口通过管路与输水管路相连通,各个隧道式热交换器的热水出口通过管路与热水管路相连通,各个隧道式热交换器下部的水封管路末端伸入沉淀池的水中,各个隧道式热交换器内的烟气室的水力清扫管路与水泵的输水管路相连通,其中隧道式热交换器是由热交换室、隔离板、多条真空热管、水力清扫管路、多个水力喷嘴、烟气进口、烟气出口、冷水进口、热水出口、清扫水出口等组成,热交换室是由一条增长管道构成,在其室内的中间位置装置一隔离板,并在隔离板上垂直安装多条真空热管,用其隔离板将热交换室隔离成上下两个各自独立的容腔,上容腔为水加热室,下容腔为烟气通道室,在烟气通道室的底部安装一条水力清扫管路,在其管路上安装多个水力喷嘴,在烟气通道室的下部安装一条水封管。这种结构,利用水柱塞式真空泵和压缩机获得的真空能量,将锅炉由烟道排放的烟气流经多个隧道式热交换器下部的烟气通道室,烟气所携带的热量通过热交换室内的多条真空热管,传递到水加热室,完成加热蒸发水的工作,被抽除的烟气在流经多个烟气通道室时,由于烟气通径的增大,使其烟气流的流速放慢,烟气中的烟尘便沉积在下烟气通道室内,沉积的烟尘利用水力进行清理。
真空水蒸气凝结***的工作是这样完成的:本***是由水柱塞式真空泵和压缩机、多个水蒸气冷凝器、多个真空储水罐、输水泵、真空管路、真空蒸汽管路、真空提水管路、工作平台等组成,多个水蒸气冷凝器安装在工作平台下面的水中,多个真空储水罐安装在工作平台上面,输水泵通过放水管路与多个真空储水罐的下部相连通,通过真空提水管路将多个水蒸气冷凝器与多个真空储水罐相连通,通过真空管路将水柱塞式真空泵和压缩机与多个真空储水罐和多个水蒸气冷凝器相连通,通过真空蒸汽管路将多个水蒸气冷凝器与真空烟道余热利用***中的汽包相连通,其中:水蒸气冷凝器是由管式冷凝室、储水室、放水管路、水位传感器、真空提水管路、真空管路、真空蒸汽管路、二个电动阀、电动真空阀等组成,管式冷凝室安装在储水室上面,水位传感器安装在储水室的内部,通过放水管路将管式冷凝室与储水室相连通;真空储水罐是由储水室、水位传感器、真空提水管路、真空管路、放水管路、电动阀、电动真空阀等组成。这种结构,利用水柱塞式真空泵和压缩机获得的真空能量,可将真空烟道余热利用***中产生的水蒸气流经水蒸气凝结器中管式冷凝室,在这过程中利用水源冷却能量将水蒸气凝结成水,凝结水自动的通过多个真空储水罐、放水管路由输水泵输出。
水柱塞式真空泵和压缩机的结构:是由多个真空获得器、真空制冷器、气水分离器、水泵、电器控制箱、温度传感器、循环水池、工作平台等组成。其中:真空获得器是包括由真空室、尾管、真空阀、排气阀、水位传感器、给水管、真空管、两个电动阀组成;真空制冷器是包括由真空室、制冷室、尾管、真空阀、排气阀、水位传感器、给水管、放水管、真空管、两个电动阀等组成;气水分离器是包括由分离室、水位传感器、压力表、放水管、电动阀等组成。
水柱塞式真空泵和压缩机的工作原理:是利用在常压下真空吸上水柱的极限高度不超过10.33米的原理,通过水泵和输水管路,将循环水池内的水压入位置高于循环水池内水面10.33米以上的真空获得器的真空室内,其压入真空室内的水量在上升的过程便形成水柱塞的工作状况,将真空室内水面以上的气体压缩,其被压缩气体将真空室内上部的真空阀压紧封严同时压开排气阀排放到大气中,压入的水注满真空室后便完成了排气的工作,由真空室内的水位传感器指令控制电路,使输水管路上的电动阀关闭同时使真空获得器尾管下部电动阀开启,这样真空室内高于循环水池内水面10.33米以上的水量,便通过尾管压入循环水池内,真空室在放水的过程便使真空室内上部容腔形成真空,排气阀被大气压力压缩封严,被抽除的气体通过真空管路压开真空阀压入真空室内,完成抽除气体获得真空的工作。
水柱塞式真空泵和压缩机获得真空的工作是这样完成的:将水柱塞式真空泵和压缩机的多个真空获得器、真空制冷器安装在高于连通水池水面10.3公尺的工作平台上面,并将多个真空获得器、真空制冷器的尾管末端沉入到地下循环水池的水面之下。水池内安装温度传感器,安装在水池上面的水泵通过管道分别与多个真空获得器、真空制冷器的真空室相连通。真空获得器的工作是分两个工作程序来完成的。第一程序是排除气体:其工作过程是关闭真空获得器尾管下部的电动阀,开启给水管道上的电动阀,由水泵向其真空室输水,水量在真空室上升的过程形成了水柱塞的工况,将真空室水柱上面的气体压缩,压缩气体将真空室上方的真空阀压紧封严,并压开真空室上方的排气阀,通过管道将压缩气体排放到气水分离器内,当真空室内压满水量时,便完成了排除气体的工作,同时水位传感器发出电信号,指令电器控制箱进入第二工作程序是获得真空:关闭给水管道上的电动阀,停止供水,开启尾管下部的电动阀,真空室内的水量便通过尾管排放到下面的联通水池内,真空室内因水位的下降,使其上部形成真空,这种工况,真空室上部的排气阀被大气压紧封严,被抽除的气体通过真空管路压开真空阀进入真空室,当真空室内的水位下降到高于循环水池水面的高度,小于10.3公尺时,大气压力便阻止真空室内的水位继续下降(在真空环境中气压水柱的极限高度不大于10.3公尺),使真空获得器完成获得真空抽除气体的工作;当真空室内的水位下降到所给定的下限位置时,水位传感器发出电信号,指令电器控制箱停止第二工作程序,再进入第一工作程序:关闭尾管下部的电动阀,开启给水管道上的电动阀。如此周而复始的交替工作,便使真空获得器连续的完成获得真空抽除气体的工作。
四、附图说明
图1、多功能真空火力水力双发电和提水调水站结构图
图2、真空水蒸气凝结***结构图
图3、真空储水罐结构图
图4、水蒸气冷凝器结构图
图5、水柱塞式真空泵和压缩机结构和工况图
图6、真空获得器结构图
图7、气水分离器结构图
图8、真空制冷器结构图
图9、火力发电***结构图
图10、真空烟道余热利用***结构图
图11、隧道式热交换装置结构图
图12、隧道式热交换器结构图
图13、真空蒸汽提水输水和水轮机发电***结构图
图14、真空蒸汽高扬程提水装置结构图
图15、真空蒸汽提水组合单体结构图
图16、水蒸气喷射真空泵和凝汽器组合体结构图
图17、真空提水器结构图
图18、压力输水器结构图
图19、真空蒸汽提水组合单体工况图
图20、多功能真空火力发电和汽电双提水调水站结构图
图21、提水泵站结构图
如图1所示,多功能真空火力水力双发电和提水调水站是包括由真空水蒸气凝结***1、真空烟道余热利用***2、火力发电***3、真空蒸汽提水输水和水轮机发电***4、主连通管路6等,通过真空蒸汽管路8将真空水蒸气凝结***1与真空烟道余热利用***2相连通,通过真空烟气管路7将真空烟道余热利用***2与火力发电***3相连通,通过余蒸汽管路9将火力发电***3与真空蒸汽提水输水和水轮机发电***4相连通,通过主连通管路6将真空蒸汽提水输水和水轮机发电***4与水源5相连通,构成一体组成。
如图2所示,真空水蒸气凝结***是包括由多个真空储水罐6、多个水蒸气冷凝器5、输水泵8、水柱塞式真空泵和压缩机10、工作平台2、真空管路7、真空提水管路4、电动阀3、放水管路11、真空蒸汽管路9等组成。通过真空提水管路4电动阀3将多个真空储水罐6与多个水蒸气冷凝器5相连通,通过真空管路7将水柱塞式真空泵和压缩机与多个水蒸气冷凝器5和多个真空储水罐6相连通,通过放水管11将多个真空储水罐6与输水泵8相连通构成一体,通过真空蒸汽管路9与真空烟道余热利用***中的汽包相连通。
如图3所示,真空储水罐是包括由储水室3、水位传感器4、真空提水管路7、真空管路1、电动真空阀2、放水管路6、电动阀5等组成。
如图4所示,水蒸气冷凝器是包括由管式冷凝室1、储水室6、水位传感器8、放水管路5、真空管路4、真空蒸汽管路3、电动阀2、真空提水管路7、等组成,管式冷凝室1安装在储水室6的上面,水位传感器8安装在储水室6内部,通过放水管路5将管式冷凝室1与储水室6相连通,构成一体。
如图5所示,水柱塞式真空泵和压缩机是由多个真空获得器3、真空制冷器2、气水分离器7、真空管路4、排气管路6、工作平台8、电控箱1、水泵11、输水管路9、循环水池12、温度传感器13、放水管路10等组成,将多个真空获得器3、真空制冷器2、气水分离器7、电控箱1安装在工作平台8上面,工作平台8的台面高于循环水池12水面10.33米,多个真空获得器3和真空制冷器2的尾管末端伸入循环水池12的水中,温度传感器13安装在循环水池12水中,水泵11通过输水管路9与多个真空获得器3和真空制冷器2中的真空室相当连通,气水分离器7下面的放水管路10伸入到循环水池12的水中,利用真空管路4和排气管路6将多个真空获得器3和气水分离器7并联成为一体。
如图6所示,真空获得器是由真空管路1、真空阀2、真空室3、水位传感器4、排气管5、排气阀6、输水管7、二个电动阀8、尾管9、工作平台10、循环水池11等组成,工作平台10的台面高于循环水池11的水面10.33米,真空室3安装在工作平台10上面,尾管9安装在真空室3的下面,尾管9的末端伸入循环水池11的水中,在尾管9的下部安装一个电动阀8,输水管路7与真空室3的下部相连通,在输水管路7安装一个电动阀8,水位传感器4安装在真空室3内部,真空管路1安装在真空室3的上部,真空阀2安装在真空管路1的下面,排气管路5安装在真空室3的上部,排气阀安装在排气管路5的下面。
如图7所示,气水分离器是由分离室3、进气口6、压力表2、水位传感器7、工作平台8、放水管5、电动阀4等组成,分离室3安装在工作平台8上面、压力表2安装在分离室3的上部,水位传感器7安装在分离室3内部,放水管5安装在分离室3的下部,放水管5伸向循环水池9的水中,在放水管5上安装一个电动阀4。
如图8所示,真空制冷器是由真空管1、真空阀2、电动真空阀3、水位传感器4、排气管5、排气阀6、真空室7、二个电动阀8、放水管9、输水管10、制冷室12、挡板17、尾管13、工作平台14、循环水池16、温度传感器15等组成,工作平台14的台面高于循环水池16的水面10.33米,真空室7安装在工作平台14上面,制冷室12通过放水管9和电动阀8安装在真空室7的下面,尾管13安装在制冷室12的下面,尾管13的末端输入到循环水池16的水中,温度传感器15安装在循环水池16的水中,真空管1安装在真空室7的上部,在真空室7内的真空管1的下面安装真空阀2,通过真空管1将真空室7与制冷室12的上部相当连通,在真空管路1上安装电动真空阀3,水位传感器4安装在真空室7内部,输水管10伸入到真空室7的下部,在输水管路10上安装一个电动阀8,排气管5安装在真空室7上部,在排气管5的下面安装排气阀6。
如图9所示,火力发电***是由锅炉2、汽轮机发电机组4、蒸汽管路3、余蒸汽管路5、烟道1等组成。
如图10所示,真空烟道余热利用***是由水柱塞式真空泵和压缩机1、隧道式热交换装置4、汽包6、尾管7、真空烟气管路8、真空管路2、真空蒸汽管路3、给水泵10、输水管路9、水源11、水封池12、热水管路5等组成,通过真空管路2将水柱塞式真空泵和压缩机1与隧道式热交换装置4中烟气出口相连通,通过输水管路9将水泵10与隧道式热交换装置4中冷水进口相连通,通过热水管路5将隧道式热交换装置4中热水出口与汽包6相连通构成一体,汽包6的尾管7伸入水封池12的水中,通过真空烟气管路8将本***与锅炉烟道相连通,通过真空蒸汽管路3将本***与真空水蒸气凝结***中的水蒸气冷凝器相连通。
如图11所示,隧道式热交换装置是由多个隧道式热交换器1、多条水封管8、水泵13、输水管路12、多个电动阀5、水泵储水池11、沉淀池10、工作平台16等组成,将多个隧道式热交换器1卧式并联安装在工作平台16上面,用管道9将多个隧道式热交换器1的冷水进水口并联,用管道4将多个隧道式热交换器1的热水出口并联,用管道7将多个隧道式热交换器1的烟气进口并联,用管道14将多个隧道式热交换器1的烟气出口并联构成一体,将多个隧道式热交换器1中的多条水封管8的末端伸入到沉淀池10的水中,通过管道12将水泵13与多个隧道式热交换器1相连通。
如图12所示,隧道式热交换器是由热交换室2、隔离板3、多条真空热管4、水力清扫管路9、多个水力喷嘴8、冷水进口1、热水出口6、烟气进口12、烟气出口7、清扫水出口10等组成,利用隔离板3将热交换室2隔离成上下两个独立的容腔,上容腔5为水加热室,下容腔11为烟气通道,多条真空热管4垂直安装在隔板3上面,多个水力喷嘴8安装在水力清扫管路9上面,水力清扫管路9安装在烟气通道11的下部,清扫水出口10安装在烟气通道11的下面。
如图13所示,真空蒸汽提水输水和水轮机发电***是包括由真空蒸汽高扬程提水装置4、放水管5、水轮机发电机组6、储水池2、蒸汽管路3、等组成,通过蒸汽管路3与火力发电***中的汽轮机余蒸汽管路相连通,通过主连通管路1将储水池2与水源相连通。
如图14所示,真空蒸汽高扬程提水装置是由多个真空蒸汽提水组合单体2、水蒸气喷射真空泵和凝汽器组合体3、电器控制箱4、蒸汽管路5、汇水室1、放水管路6、等组成,将多个真空蒸汽组合单体2围绕着水蒸气喷射真空泵和凝汽器组合体3,安装在储水池7内的基础上。
如图15所示,真空蒸汽提水组合单体是由真空提水器5、多个压力输水器3、压力输水管路2等组成,将真空提水器5安装在储水池内基础上,再将多个压力输水器3串联的安装在真空提水器5的上面,通过蒸汽管路4和真空管路6分别与真空提水器5和多个压力输水器3的上部相连通,通过压力输水管路2将最上层的压力输水器3与汇水室1相连通。
如图16所示,水蒸气喷射真空泵和凝汽器组合体是由水蒸气喷射真空泵6、真空罐4、真空管3、蒸汽管2、凝汽室1、多个挡板5等组成,水蒸气喷射真空泵6安装在凝汽室1内部,通过管路与真空罐4相当连通。
如图17所示,真空提水器是由真空储水室3、吸水管6、压力输水管2、水位传感器4、二个底阀5、电动真空阀7、真空管8、电动阀1、蒸汽管9、等组成,水位传感器4安装在真空储水室3内部,压力输水管2安装在真空储水室3内部,在压力输水管2的末端安装一个底阀5,吸水管6安装在真空储水室3的下部,在吸水管6的末端安装底阀5,蒸汽管9通过电动阀1安装在真空储水室3的上部,真空管8通过电动真空阀7安装在真空储水室3的上部。
如图18所示,压力输水器是由压力储水室2、压力输水管3、底阀4、蒸汽管5、电动阀1、真空管6、电动真空阀7、等组成,压力输水管3安装在压力储水室2内部,在压力输水管3的末端安装底阀4,蒸汽管5通过电动阀1安装在压力储水室2的上部,真空管6通过电动真空阀7安装在压力储水室2的上部。
如图20所示,多功能真空能源火力发电和汽电双提水调水站是包括由真空水蒸气凝结***1、真空烟道余热利用***2、火力发电***3、真空蒸汽高扬程提水输水***4、提水电泵站5、主连通管路7等,通过真空蒸汽管路9将真空水蒸气凝结***1和真空烟道余热利用***2相连通,通过真空烟道管路11将真空烟道余热利用***2与火力发电***3相连通,通过余蒸汽管道10将火力发电***3与真空蒸汽高扬程提水输水***4相连通,通过输水管路12将真空蒸汽高扬程提水输水***4与高位水库8相连通,通过输水管路13将提水电泵站5与高位水库8相连通,通过主连通管路7将水源6与真空蒸汽高扬程提水输水***4相连通,构成一体组成。
如图21所示,提水电泵站是包括由多台主输水泵2、多条吸水管路4、多条排水管路3、总输水管路1等组成。
五、具体实施方式
结合附图对本发明的动态操作进行描述:
下面结合附图1对多功能真空火力水力双发电和提水调水站的动态操作进行概括描述:利用火力发电***3排放的余蒸汽通过余蒸汽管路9,使真空蒸汽提水输水和水轮机发电***4完成高扬程提水蓄能发电和提水调水工作;利用火力发电***3排放的烟道余热通过真空烟道管路7,使真空烟道余热利用***2完成生产水蒸气的工作;水蒸气通过真空蒸汽管路8,使真空水蒸气凝结***1利用水源5的冷凝能力,完成凝结水蒸气生产蒸馏水的工作。
下面结合附图20和附图21对多功能真空火力发电和汽电双提水调水站的动态操作进行概括描述:利用火力发电***3排放的余蒸汽通过余蒸汽管路10,使真空蒸汽提水输水***4完成将水源6的水提升到高位水库8中的工作;利用火力发电***3的电力,使提水泵站5中的多台主输水泵完成将水源6的水通过输水管路13,提升到高位水库8中的工作;利用火力发电***3排放的烟道余热通过真空烟道管路11,使烟道余热利用***2完成生产水蒸气的工作;水蒸气通过真空蒸汽管路9,使真空水蒸气凝结***1利用水源6的冷凝能力,完成凝结水蒸气生产蒸馏水的工作。
下面结合附图13对真空蒸汽提水输水和水轮机发电***的动态操作进行概括描述:通过管路3输送的蒸汽为动力,使真空蒸汽高扬程提水装置4完成高扬程提水蓄能工作,通过放水管路5排放高位水量使水轮机发电机组6完成生产电能和输水的工作。
下面结合附图14对真空蒸汽高扬程提水装置的动态操作进行概括描述:通过管路5输送的蒸汽为动力,使水蒸气喷射真空泵和凝汽器组合体3中的水蒸气喷射真空泵完成获得真空能量的工作,以获得真空能量和通过管路5输送的蒸汽为动力,使多个真空蒸汽提水组合单体2完成将水池7内的水提升到汇水室1的提水蓄能工作。
下面结合附图17、18、19对真空蒸汽提水组合单体的动态操作进行描述:如图19所示,真空蒸汽提水组合单体是真空提水器2和多个压力输水器1串联组成,真空提水器2和各个压力输水器的容积相等,将真空提水器1安装在储水池10内的基础上,以管路5输送水蒸气为动力,使水蒸气喷射真空泵9完成获得真空能量工作,水蒸气喷射真空泵9通过真空罐8、真空管路6、多个电动真空阀4与真空提水器2和多个压力输水器1的上部并联,从真空提水器2为第一节开始计数,将其和上部串联的多个压力输水器1分为奇数节和偶数节两组,使奇数节的电动真空阀4和偶数节的电动蒸汽阀3为第1组;使奇数节的电动蒸汽阀3和偶数节的电动真空阀4为第2组,通过控制电路使各组内的电动真空阀4和电动蒸汽阀3同步,第1组与第2组提水工作程序的切换动作是通过真空提水器2内的水位传感器的电信号进行的。如开动第1组提水工作程序,如图19中B图所示,开启真空提水器2,奇数节压力输水器1的电动真空阀4和开启各偶数节压力输水器1电动蒸汽阀3,使真空提水器2和各奇数节的压力输水器1内获得真空,同时使各偶数节压力输水器1压入蒸汽,即时工况是,以真空提水器2内的真空与大气压力之间形成的压差力为动力,储水池10内的水被大气压力通过底阀、吸水管压入真空储水室内(如图17所示);以各偶数节压力输水器1内的蒸汽压力与其上部串联的奇数节压力输水器1内的真空之间形成的压差力为动力,将各偶数节压力输水器1内的水,通过其内部的压力输水管路、底阀,压入各自上部串联的奇数节压力输水器1内(如图18所示),其工作完成后,使各偶数节压力输水器1内的水全部压入其上部串联的奇数节压力输水器1内,使真空提水器2内提满水,并使其内部的水位传感器上升到上限位置,水位传感器即发出切换电信号,通过控制电路停止第1组提水工作程序,关闭真空提水器2和奇数节压力输水器1的电动真空阀4和偶数节压力输水器1的电动蒸汽阀3;同时开启第2组提水工作程序,如图19中A图所示,开启真空提水器2各奇数节压力输水器1的电动蒸汽阀3和开启各偶数节压力输水器1的电动真空阀4,使真空提水器2和各和各奇数节压力输水器1压入蒸汽,同时使各偶数节压力输水器1内获得真空,即时工况是,以真空提水器2和各奇数节压力输水器1内部的蒸汽压力与各自上部串联的压力输水器1内的真空之间形成的压差力为动力,将真空提水器2和各奇数节压力输水器1内的水,通过其内部的压力输水管路、底阀,压入各自上部串联的偶数节压力输水器1内,其工作完成后,使各奇数节压力输水器1和真空提水器2内的水全部压入其上部串联的偶数压力输水器2,并使真空提水器2内的水位传感器下降到下限位置,水位传感器即发出切换电信号,通过控制电路停止第2组提水工作程序,关闭真空提水器2各奇数节压力输水器1的电动蒸汽阀3和关闭各偶数节压力输水器1的电动真空阀4;同时开启第1组提水工作程序……如此周而复始的交替工作,便使真空蒸汽提水组合单体连续完成提水工作。
下面结合图2,对真空水蒸气凝结***的动态操作进行描述:由真空烟道余热利用***中产生的水蒸气,通过真空蒸汽管路9、水蒸气冷凝器5、真空管路7、被水柱塞式真空泵和压缩机10抽除,水蒸气在流经水蒸气冷凝器5的过程中,被水源1冷凝成水,水蒸气冷凝器5中的凝结水及时的被真空储水罐6抽除,再经输水泵8输出。
下面结合图4,对水蒸气冷凝器的动态操作进行描述:由真空蒸汽管路3输送的水蒸气,通过管式冷凝室1、放水管路5、储水室6、真空管路4被真空抽除,水蒸气在流经管式冷凝室1的过程中被水冷凝成水,凝结水通过放水管路5排放到储水室6内,当储水室6内的积水上升到水位传感器8的上限位置时,水位传感器8发出电信号,通过控制电路开启电动阀2,经过真空提水管路7被真空储水罐抽除,当储水室6的积水水位下降到下限位置时,水位传感器8发出电信号,通过控制电路关闭电动阀2。
下面结合图10对真空烟道余热利用***的动态操作进行描述:由锅炉烟道排放的烟气通过真空烟气管路8、隧道式热交换装置4、真空管路2、被水柱塞式真空泵和压缩机1抽除并压缩输出,水源11的水,经过水泵10、输水管路9、隧道式热交换装置4输入汽包6内、水在流经隧道式热交换装置4的过程中,用烟气所携带的热量将水加温成为热水,当热水输入到汽包后,在真空环境中迅速汽化,产生的水蒸气被真空水蒸气凝结***抽除。
下面结合图11对隧道式热交换装置的动态操作进行描述:由锅炉排放的烟气通过真空烟气管路7、多个并联隧道式热交换器1、真空管路14被抽除,烟气在流经多个并联隧道式热交换器1的过程中,由于烟气通道的扩容,使烟气流速降低,烟气所携带的烟尘便沉积在各个隧道式热交换器1中烟气通道内,沉积在各个隧道式热交换器1中烟气通道内的烟尘,可分别利用水泵13、输水管路12、压入的压力水流冲除,被冲除的烟尘经过水封管8排入沉淀池10内,由输水管路9输送的压力水流,在流经多个并联隧道式热交换器1的过程中,被烟气所携带的热量加温成为热水,热水通过管路4输入到汽包3内,在汽包3的真空环境中热水迅速汽化为水蒸气。
下面结合图12对隧道式热交换器的动态操作进行描述:被真空抽除的烟道气体由进气口12进入,流经烟气通道11由出气口7抽出,被压力输送的水流由进水口1进入,流经水加热室5由出水口6压出,烟气在流经烟气通道11过程中,烟气所携带的热量由多条真空热管4传递到上面的水加热室5内,将流经的水流加温成热水,热水经出水口6输出。沉积在烟气通道11内的烟尘由水力清扫管路9上的多个水力喷嘴8,喷出的压力水流清除,压力水流与烟尘从水封管出口10流出。
下面结合图5对水柱塞式真空泵和压缩机的动态操作进行概况的描述:如图5所示,多个真空获得器3、真空制冷器2、气水分离器7安装在工作平台8上面,工作平台高于循环水池12的水面10.33米,通过输水管路9将水泵11与多个真空获得器3和真空制冷器2的真空室相当连通,用水泵11输出的压力水流为动力,使多个真空获得器3和真空制冷器2分别完成获得真空能量和真空制冷工作。如图5中(a)图所示,是用水泵11向真空获得器3中真空室输水形成的水柱塞,在向上运动的过程中完成排除气体的工况;如图5中(b)图所示,是排放真空获得器3中真空室内的水量,获得真空能量的工况;如图5中(c)图所示,是排放真空制冷器2中真空室内的水量,获得真空能量的工况。
下面结合图5、6对真空获得器的动态操作进行描述:如图6所示,当关闭尾管9下端的电动阀8,开启输水管路7上的电动阀8时,由输水管路7开始向真空室3内输水,水位在真空室3内上升的过程,形成水柱塞上升排气的工况,如图5中(a)图所示,当真空室3内输满水完成排除气体工作的同时真空室3内水位传感器4上升到上限位置,即时水位传感器4发出电信号,由控制电路使输水管路7的电动阀8关闭,同时使尾管9下端的电动阀8开启,真空室3内的水通过尾管9排放到循环水池11内,在这过程中形成真空室3内获得真空能量的工况,如图5中(b)图所示,在这过程中被抽除的气体通过真空管路1压开真空阀2压入真空室3,当真空室3内的水位下降到水位传感器4的下限位置时,水位传感器4即发出电信号,由控制电路使尾管9下端的电动阀8关闭,同时使输水管路7的电动阀8开启,通过输水管路7向真空室3输水……这样周而复始的工作,使真空获得器连续完成获得真空能量的工作。
下面结合图5、7对气水分离器的动态操作进行描述:如图7所示,由多个真空获得器排出的气体通过进气口1排入到分离室3内,再通过出气口6排出,由压力表2显示排除气体压力,分离出的水量使水位传感器7上升到上限位置时,通过电信号控制,使放水管路5的电动阀4开启,积水便通过放水管路5排入到循环水池9内,当水位下降到水位传感器7的下限位置时,通过电信号控制,使放水管路5上电动阀关闭,完成放水工作,其工况如图5中气水分离器7所示。
下面结合图5、8对真空制冷器的动态操作进行描述:如图8所示,当安装在循环水池16中的温度传感器15显示水温上升到上限温度时即发出电信号,指令控制电路使真空制冷器进入制冷工作程序,开启输水管路10上电动阀8,输水管路10开始向真空室7内输水,当真空室7内水位上升到水位传感器4的上限位置时,真空室7完成排除气体的工作,水位传感器4即发出电信号,通过控制电路关闭输水管路10的电动阀8,同时开启放水管路9上电动阀8和真空管路上电动真空阀3,即时工况是,输水管路10停止对真空室7输水,真空室7内的水通过放水管9排放到制冷室12内,排放水在流经真空制冷室12的过程中被多个挡板17阻挡成为散开的水流,由尾管13排入到循环水池16内,真空室7在放水的过程获得真空能量,用其真空能量通过真空管路1使真空制冷室12获得真空,使流经真空室12散开的水流在其真空环境中汽化蒸发,完成真空制冷工作,冷却后水流通过尾管13排入循环水池16内,其工况如图5中(c)图所示,当真空室7内的水位下降到下限位置时,水位传感器发出电信号,通过控制电路关闭放水管路9上电动阀和真空管路1上电动真空阀3,同时开启输水管路10上电动阀8,通过输水管路10向真空阀7开始输水,……这样使真空制冷器周而复始的工作就能达到降低循环水池16内水温的目的,当水温下降到下限温度时,温度传感器15即发出电信号,指令控制电路使真空制冷器进入停止工作程序。
本发明的主要技术特征之一是,本发明是由火力发电***、真空蒸汽提水输水和水轮机发电***、真空烟道余热利用***、真空水蒸气凝结***等,通过真空烟气管路将火力发电***中的锅炉烟道与真空烟道余热利用***中的隧道式热交换装置相连通,通过真空蒸汽管路将隧道式热交换装置与真空水蒸气凝结***中的水蒸气冷凝器相连通,水蒸气冷凝器安装在水源的水中,通过余蒸汽管路将火力发电***中的汽轮机余蒸汽管道与真空蒸汽提水输水和水轮机发电***中的真空蒸汽高扬程提水装置相连通,通过主连通管路将水源与真空蒸汽高扬程提水装置相连通,构成一体组成。这种结构可达到:利用火力发电***排放的余蒸汽为动力,通过真空蒸汽提水输水和水轮机发电***实现高扬程提水调水和蓄能发电,达到简化火力发电工艺、提高发电效率、降低发电和提水调水成本的目的;利用火力发电***的烟道余热和水源的冷凝能力为能源,通过真空烟道余热利用***和真空水蒸气凝结***,实现规模廉价生产蒸馏水,达到解决饮水短缺的目的。
本发明的再一个主要技术特征之一是,可由火力发电***、真空蒸汽提水输水***、多个提水泵站、真空烟道余热利用***、真空水蒸气凝结***等组成多功能真空火力发电和汽电双提水调水站。这种结构可达到:利用火力发电***排放的余蒸汽为动力,通过真空蒸汽提水输水***实现规模廉价提水调水,达到降低提水调水成本的目的;将火力发电***作为多个提水泵站的自备电站,形成应急规模提水调水能力,达到实施大时空调水,将洪水化害为利解决水危机的目的;利用火力发电***排放的烟道余热和水源的冷凝能力为能源,通过真空烟道余热利用***和水蒸气凝结***,实现规模廉价生产蒸馏水,达到解决饮水短缺的目的。
本发明的另一个主要技术特征之一是,真空蒸汽提水输水和水轮机发电***是由真空蒸汽高扬程提水装置、水轮机发电机组、储水池、放水管路、蒸汽管路、主连通管路等,通过管路与汽轮机余蒸汽管路相连通,通过放水管路将真空蒸汽高扬程提水装置与水轮机发电机组相连通,通过主连通管路将水源与真空蒸汽高扬程提水装置相连通,构成一体组成。这种结构可利用火力发电***排放的余蒸汽为动力,实现高扬程提水蓄能发电和提水调水。
本发明的再一个主要技术特征之一是,真空蒸汽高扬程提水装置是包括多个真空蒸汽提水组合单体、水蒸气喷射真空泵和凝汽器组合体、汇水室、蒸汽管路、真空管路、放水管路等,将多个真空蒸汽提水组合单体围绕着水蒸气喷射真空泵和凝汽器组合体,安装在储水池内基础上,再通过蒸汽管路、真空管路、汇水室、相连通构成一体组成,其中真空蒸汽提水组合单体是真空提水器和多个压力输水器串联构成。这种结构可利用蒸汽压力为动力实现高扬程提水输水,同时通过增多各个真空蒸汽提水组合单体的压力输水器的数量,就可以提高提水扬程高度,通过增多真空蒸汽提水组合单体的数量,和扩大水蒸气喷射真空泵和凝汽器的真空获得和冷凝水蒸气的能力,就可扩大提水调水能力。
本发明的再一个主要技术特点之一是,真空烟道余热利用***是包括,水柱塞式真空泵和压缩机、隧道式热交换装置、汽包、尾管、水封池、给水泵、输水管路、真空烟气管路、真空管路、真空蒸汽管路等,水柱塞式真空泵和压缩机通过真空管路、隧道式热交换装置、真空烟气管路与锅炉烟道相连通,给水泵通过输水管路、隧道式热交换装置、热水管路、汽包、真空蒸汽管路与真空水蒸气凝结***相连通构成一体组成。这种结构可实现由锅炉排放的烟气通过真空烟气管路、隧道式热交换装置、真空管路被水柱塞式真空泵和压缩机抽除并压力输出,烟气在流经隧道式热交换装置的过程,用其所携带的热量将流经隧道式热交换器的水加温成热水,当热水压入汽包后在真空环境中热水迅速汽化,产生的水蒸气通过真空蒸汽管路被水蒸气凝结***中水柱塞式真空泵和压缩机抽除,烟气所携带的烟尘在隧道式热交换器中被清除。
本发明的另一个主要技术特征之一是,隧道式热交换装置是包括多个隧道式热交换器、多条水封管、工作平台、水泵、输水管路、多个电动阀、沉淀水池等,将多个隧道式热交换器卧式并联安装在工作平台上面,各个隧道式热交换器下面水封管的末端输入到沉淀水池内水中,给水泵通过输水管路与各个隧道式热交换器相连通,通过真空烟气管路与各个隧道式热交换器的烟气进口并联,通过真空管路与各个隧道式热交换器的烟气出口并联,通过输水管路与各个隧道式热交换器的冷水进口并联,通过热水管路与各个隧道式热交换器的热水出口并联,构成一体组成。这种结构可实现:烟气在流经各个隧道式热交换器的过程中,用其所携带的热量将流经的水加热成为热水;沉积在各个隧道式热交换器中的烟尘,利用给水泵输入的压力水流清除,并通过水封管排入到沉淀水池中;在扩大获得真空能量的工况下,通过增加隧道式热交换器的数量,就能扩大烟气热交换的能力。
本发明的再一个主要技术特点之一是,真空水蒸气凝结***是包括水柱塞式真空泵和压缩机、多个水蒸气冷凝器、多个真空罐、工作平台、真空管路、真空提水管路、放水管路、真空蒸汽管路、电动阀等,多个真空储水罐安装在工作平台上面,多个水蒸气冷凝器安装在工作平台下面的水中,用多条真空提水管路将多个真空罐与多个水蒸气冷凝器相连通,通过真空管路将水柱塞式真空泵和压缩机分别与多个真空储水罐和多个水蒸气冷凝器相连通,构成一体组成。这种结构可实现:由真空烟道余热利用***产生的水蒸气,通过真空蒸汽管路、多个水蒸气冷凝器、、真空管路被水柱塞式真空泵和压缩机抽除,水蒸气在流经水蒸气冷凝器的过程中被冷凝成水,凝结水通过多个真空储水罐、水泵输出;在扩大获得真空能量的工况下,通过增加真空储水罐和水蒸气冷凝器的数量,就能扩大水蒸气的冷凝能力。
本发明的另一个主要技术特点之一是,水柱塞式真空泵和压缩机是由多个真空获得器、真空制冷器、气水分离器、电控箱、循环水池、温度传感器、水泵、输水管路、工作平台等,工作平台安装在循环水池上面,使台面高于水面10.33米,将多个并联真空获得器、真空制冷器、气水分离器、电器控制箱安装在工作平台上面,使多个真空获得器和真空制冷器的尾管伸入到循环水池的水中,温度传感器安装在循环水池的水中,水泵安装在循环水池上面,通过输水管路将水泵与多个真空获得器和真空制冷器的真空室相连通,构成一体组成。这种结构可实现:以水泵输出的压力水流为动力,利用多个真空获得器规模获得真空能量;利用真空制冷器获得制冷量;利用气水分离器压力输送被抽除气体;在扩大水泵输水量的工况下,通过增加真空获得器数量,就能扩大获得真空能量的能力,在增大水泵输水压力的工况下,就能增大气水分离器输出气体的能力。
Claims (8)
1.一种多功能真空火力水力双发电和提水调水站,包括由锅炉、汽轮机发电机组、余蒸汽管路、烟道管路组成的火力发电***;由真空蒸汽高扬程提水装置、储水池、蒸汽管路、放水管路、水轮机发电机组组成的真空蒸汽提水输水和水轮机发电***;由水柱塞式真空泵和压缩机、真空烟气管路、隧道式热交换装置、热水管路、汽包、尾管、水封池、真空蒸汽管路、给水泵、清扫水泵、输水管路组成的真空烟道余热利用***;由水柱塞式真空泵和压缩机、多个水蒸气冷凝器、多个真空储水罐、真空管路、真空提水管路、输水泵、放水管路、工作平台组成的真空水蒸气凝结***,通过余蒸汽管路将火力发电***与真空蒸汽提水输水和水轮机发电***相连通,通过真空烟气管路将火力发电***与真空烟道余热利用***相连通,通过真空蒸汽管路将真空烟道余热利用***与真空水蒸气凝结***相连通,通过主连通管路将真空蒸汽提水输水和水轮机发电***与水源相连通,其中真空蒸汽提水输水和水轮机发电***中的真空蒸汽高扬程提水装置是由多个真空蒸汽提水组合单体、汇水室、放水管路、水蒸气喷射真空泵和凝汽器组合体、电器控制箱、真空管路、余蒸汽管路组成;其中真空烟道余热利用***中的隧道式热交换装置是由多个隧道式热交换器、多条水封管、水泵、输水管路、水泵储水池、沉淀池、工作平台组成;其中真空水蒸气凝结***和真空烟道余热利用***中的水柱塞式真空泵和压缩机是由多个真空获得器、真空制冷器、气水分离器、循环水池、温度传感器、水泵、输水管路、电器控制箱、工作平台组成。
2.根据权利要求1所述的多功能真空火力水力双发电和提水调水站,其特征在于真空蒸汽提水输水和水轮机发电***中的真空蒸汽高扬程提水装置是包括多个真空蒸汽提水组合单体、汇水室、放水管路、水蒸气喷射真空泵和凝汽器组合体、电器控制箱,将多个真空蒸汽提水组合单体围绕着水蒸气喷射真空泵和凝汽器组合体,安装在储水池内基础上,通过蒸汽管路、真空管路、汇水室相连通构成一体,通过放水管路与水轮机发电机组相连通。
3.根据权利要求1所述的多功能真空火力水力双发电和提水调水站,其特征在于高扬程提水装置中的真空蒸汽提水组合单体,是包括真空提水器、多个压力输水器,将真空提水器安装在储水池内的基础上,再将多个压力输水器串联安装在真空提水器上面,通过蒸汽管路和真空管路相连通构成一体组成,其中真空提水器是由真空储水室、吸水管、压力输水管、水位传感器、二个底阀、电动真空阀、真空管路、电动阀、蒸汽管组成,水位传感器安装在真空储水室内部,压力输水管安装在真空储水室内部,在压力输水管末端安装一个底阀,吸水管安装在真空储水室的下部,在吸水管末端安装一个底阀,蒸汽管通过电动阀安装在真空储水室上部,真空管通过电动真空阀安装在真空储水室的上部;其中压力输水器是由压力储水室、压力输水管、底阀、电动阀、电动真空阀、蒸汽管、真空管组成,压力输水管安装在压力储水室内部,在压力输水管末端安装底阀,蒸汽管通过电动阀安装在压力储水室上部,真空管通过电动真空阀安装在压力储水室的上部。
4.根据权利要求1所述的多功能真空火力水力双发电和提水调水站,其特征在于真空烟道余热利用***是包括水柱塞式真空泵和压缩机、真空烟气管路、隧道式热交换装置、热水管路、汽包、尾管、水封池、真空蒸汽管路、给水泵、清扫水泵、输水管路,其中水柱塞式真空泵和压缩机通过真空管路、隧道式热交换装置、真空烟道管路、与锅炉的烟道相连通;其中给水泵通过输水管路、隧道式热交换装置、热水管路、汽包、真空蒸汽管路与真空蒸汽凝结***相连通;其中隧道式热交换装置是将多个隧道式热交换器卧式并联安装在工作平台上面,各个隧道式热交换器下面的水封管的末端伸入到沉淀水池内水中,清扫水泵通过输水管路与各个隧道式热交换器内的水力清扫管路相连通,通过真空烟道管路与各个隧道式热交换器的烟气进口并联,通过真空管路与各个隧道式热交换器的烟气出口并联,通过输水管路与各个隧道式热交换器的冷水进口并联,通过热水管路与各个隧道式热交换器的热水出口并联。
5.根据权利要求1所述的多功能真空火力水力双发电和提水调水站,其特征在于隧道式热交换装置中隧道式热交换器是由热交换室、隔离板、多条真空热管、水力清扫管路、多个水力喷嘴组成,利用隔离板将热交换室隔离成上下两个独立的容腔,上容腔为水加热室,下容腔为烟气通道,多条真空热管垂直安装在隔离板上,水力清扫管路安装在下容腔烟气通道的下部,在水力清扫管路上安装多个水力喷嘴,清扫水出口安装在烟气通道的下面。
6.根据权利要求1所述的多功能真空火力水力双发电和提水调水站,其特征在于真空水蒸气凝结***是包括水柱塞式真空泵和压缩机、多个水蒸气冷凝器、多个真空储水罐、真空管路、真空蒸汽管路、真空提水管路、输水泵、放水管路、工作平台,其中多个水蒸气冷凝器安装在工作平台下面的水中,多个真空储水罐安装在工作平台上面,用多条真空提水管路将多个真空储水罐和多个水蒸气冷凝器相连通,通过真空管路将水柱塞式真空泵和压缩机分别与多个水蒸气冷凝器和多个真空储水罐相连通,通过放水管路将多个真空储水罐与输水泵相当连通,通过真空蒸汽管路将多个水蒸气冷凝器与真空烟道余热利用***中的汽包相连通。
7.根据权利要求1所述的多功能真空火力水力双发电和提水调水站,其特征在于水柱塞式真空泵和压缩机是包括多个真空获得器、真空制冷器、气水分离器、循环水池、温度传感器、水泵、输水管路、电器控制箱、工作平台,其中工作平台安装在循环水池上面,使台面高于水面10.33米,将多个并联真空获得器、真空制冷器、气水分离器、电器控制箱安装在工作平台上面,使多个真空获得器和真空制冷器的尾管伸入到循环水池的水中,温度传感器安装在循环水池的水中,水泵安装在循环水池上面,通过输水管路将水泵与多个真空获得器和真空制冷器的真空室相连通,其中真空获得器是由真空室、水位传感器、真空阀、排气阀、真空管、排气管、输水管、尾管、二个电动阀组成,尾管安装在真空室下面,在尾管的下部安装电动阀,输水管安装在真空室下部,在输水管上安装电动阀,水位传感器安装在真空室内部,真空管安装在真空室的上部,真空阀安装在真空管的下面,排气管安装在真空室的上部,排气阀安装在排气管的下面;其中真空制冷器是由真空室、真空制冷室、多个挡板、尾管、水位传感器、真空阀、排气阀、电动真空阀、真空管、放水管、输水管组成,真空制冷室内部安装多个挡板,真空制冷室下面安装尾管,真空制冷室通过放水管、电动阀安装在真空室下面,真空管安装在真空室的上部,在真空室内的真空管下面安装真空阀,通过真空管将真空室和真空制冷室相当连通,在真空管路上安装电动真空阀,排气管安装在真空室上部,在排气管的下面安装排气阀。
8.根据权利要求1所述的多功能真空火力水力双发电和提水调水站,其特征在于真空蒸汽提水输水和水轮机发电***,用其中的真空蒸汽高扬程提水装置完成高扬程提水输水工作,再设置多个提水泵站用火力发电***作为自备电站。
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