CN104100315A - 一种低温热源发电*** - Google Patents

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杨向民
张海喜
殷宏
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Abstract

本发明提供一种利用低温热源进行发电的低温热源发电***，该***环境效益高；能有效利用低温热源发电，与此同时并不会危害环境。本发明包括热源***，导热工质循环***，发电***和冷却***；所述热源***包括具有热源水入口和热源水出口的热源管道；所述导热工质循环***包括蒸发器，吸收器，喷淋泵，溶液热交换器，发生器和冷凝器；所述发电***包括补水泵，汽水分离器，汽轮机，发电机；所述冷却***包括冷却塔和与冷却塔连接的冷却水入管道和冷却水出管道，冷却水入管道和冷却水出管道组成回路，延伸至导热工质循环***内冷凝器表面，对冷凝器进行散热。

Description

一种低温热源发电***
技术领域
本发明涉及热发电领域，具体涉及驱动汽轮机和发电机的低温热源发电***。
背景技术
传统的低温热源（低于100℃），尤其是低温水，无法被用来产生电能，这主要是低温水无法直接驱动汽轮机转动；目前低温水在冬天被用来取暖，但是在取暖机过后往往是被浪费掉的；为了对低温水进行充分利用；目前有一种发电***是通过低沸点的导热工质吸收低温水的热量，导热工质气化后推动汽轮机；这种方式最大的缺陷是对环境危害大；由于汽轮机的密封性不容易被控制，这种方式驱动汽轮机发电，会导致有害的导热工质大量泄漏，危害环境和人们的身体健康；这种发电方式不可取。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种利用低温热源进行发电的低温热源发电***，该***环境效益高；能有效利用低温热源发电，与此同时并不会危害环境。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种低温热源发电***，包括热源***，导热工质循环***，发电***和冷却***；
所述热源***包括具有热源水入口和热源水出口的热源管道；
所述导热工质循环***包括通过导热工质管道依次密封连接的蒸发器，吸收器，喷淋泵，溶液热交换器，发生器和冷凝器；导热工质最终通过管道连接至蒸发器；所述发生器和冷凝器位于同一个箱体内，发生器将低温导热工质送入冷凝器内冷却成液态，发生器将高温导热工质再次利用；
所述发电***包括将补水水源的水通过补水管道送至上述导热工质循环***的吸收器内吸热的补水泵，补水水源的水在吸收器内吸收热量后气化，被送至汽水分离器，汽水分离器将气态水通过管道送至汽轮机发电，汽轮机连接发电机，发电机通过电力输出并网或者直接供电；汽水分离器将液态水通过管道再次送至吸收器吸热；
所述冷却***包括冷却塔和与冷却塔连接的冷却水入管道和冷却水出管道，冷却水入管道和冷却水出管道组成回路，延伸至导热工质循环***内冷凝器表面，对冷凝器进行散热；
上述热源***中的热源管道依次经过导热工质循环***的蒸发器，发生器进行两次放热。
进一步的是：上述导热工质循环***中，还包括将发生器内的高温导热工质通过溶液泵送至吸收器内进行再次放热的第三喷淋管道，第三喷淋管道的第三喷淋口深入到吸收器内；第三喷淋管道经过溶液热交换器吸热后延伸至吸收器内。
进一步的是：上述溶液热交换器上还连接有第二喷淋管道，第二喷淋管道的第二喷淋口深入至发生器内。
进一步的是：冷凝器的底部连接第一喷淋管道，第一喷淋管道将液态的导热工质送至蒸发器，第一喷淋管道的第一喷淋口深入到蒸发器内部。
进一步的是：上述汽水分离器与汽轮机之间的管道上还串接有压力控制阀和压力传感器。
进一步的是：上述发电***的补水管道中还安装有用于为补水管道送入改善水质的药剂的注药泵。
更进一步的是：还包括将经过汽轮机进行发电后的水回收利用的水回收***；所述水回收***包括用于汲取经过汽轮机进行发电后的水的回水装置，回水装置底部连接回水管道，管道上串接回水泵，回水管道最终连接至发电***的补水管道中。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
本发明低温热源发电***，用密封的导热工质循环***吸收低温热源的热量，最后通过高温高压的导热工质将外部水源进行加热气化，最终推动汽轮机，产生电能；整套***中，不仅利用了低温热源，而且导热工质是在一套单独的密封的循环***中运转，不会对环境造成危害；整套***可以将低温热源的水最终转化成能够驱动汽轮机转动的高温水蒸气。
附图说明
图1为本发明的***结构示意图。
附图标记说明：
1-热源水入口，2-热源水出口，3-第一喷淋口，4-第二喷淋口，5-溶液泵，6-蒸发器，7-发生器，8-冷凝器，9-第三喷淋口，10-吸收器，11-冷剂泵，12-溶液热交换器，13-喷淋泵，14-补水泵，15-补水水源，16-压力传感器，17-汽水分离器，18-注药泵，19-压力控制阀，20-汽轮机，21-回水泵，22-冷却水出管道，23-冷却水入管道，24-回水装置，25-电力输出，26-发电机，27-冷却塔。
具体实施方式
下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：
图1示出了本发明的一种具体实施方式，如图1所示，一种低温热源发电***，包括热源***，导热工质循环***，发电***和冷却***；
所述热源***包括具有热源水入口1和热源水出口2的热源管道；热源管道用于将温度高于（优选）80℃的水送入至下述的蒸发器6中进行放热，然后再经过发生器7进行二次放热，最终将完全放热的水送回至热源；
所述导热工质循环***包括通过导热工质管道依次密封连接的蒸发器6，吸收器10，喷淋泵13，溶液热交换器12，发生器7和冷凝器8；导热工质最终通过管道连接至蒸发器6；所述发生器7和冷凝器8位于同一个箱体内，发生器7将低温导热工质送入冷凝器8内冷却成液态，发生器7将高温导热工质再次利用；导热工质循环***，主要是将低沸点的导热工质（制冷剂），通过导热工质的吸热和放热，实现高效率的热交换；其中整个导热工质的循环单独组成一个密封的循环***，可以保证导热工质不外漏；对环境没有危害；
所述发电***包括将补水水源15的水通过补水管道送至上述导热工质循环***的吸收器10内吸热的补水泵14，补水水源15的水在吸收器10内吸收热量后气化，被送至汽水分离器17，汽水分离器17将气态水通过管道送至汽轮机20发电，汽轮机20连接发电机26，发电机26通过电力输出25并网或者直接供电；汽水分离器17将液态水通过管道再次送至吸收器10吸热；发电***将外部水源通过管道送至导热工质循环***中吸热气化，最终推动汽轮机进行发电；如此一来，整个***还是通过推动汽轮机发电；但是与传统结构不同的是，我们利用的低温热水（80℃）；这些低温热水本身无法直接推动汽轮机发电；甚至无法被利用；本发明通过将低温热水经过导热工质循环***进行吸热储能，然后将高热高压的导热工质在吸收器内将温度传递给外部水源，压力的释放又进一步将外部水源的温度提升，外部水源经过吸收器后可以转化为气态，实现推动汽轮机发电的目的。
所述冷却***包括冷却塔27和与冷却塔连接的冷却水入管道22和冷却水出管道23，冷却水入管道22和冷却水出管道23组成回路，延伸至导热工质循环***内冷凝器8表面，对冷凝器8进行散热；冷却***使得整个导热工质循环***能更加稳定，充分的工作；可靠的实现导热工质热交换。
上述热源***中的热源管道依次经过导热工质循环***的蒸发器6，发生器7进行两次放热。两次放热，使得本发明充分的利用了低温热源的温度。
为了充分利用经过吸收器后的导热工质的热量，本发明在导热工质循环***中，还设置了将发生器7内的高温导热工质通过溶液泵5送至吸收器10内进行再次放热的第三喷淋管道，第三喷淋管道的第三喷淋口9深入到吸收器10内；第三喷淋管道经过溶液热交换器12吸热后延伸至吸收器10内。
为了进一步利用导热工质的余热，上述溶液热交换器12上还连接有第二喷淋管道，第二喷淋管道的第二喷淋口4深入至发生器7内。
导热工质由蒸发器出来，一直到回蒸发器，形成循环，具体的回蒸发器的的结构为：冷凝器8的底部连接第一喷淋管道，第一喷淋管道将液态的导热工质送至蒸发器6，第一喷淋管道的第一喷淋口3深入到蒸发器6内部。
为了监控整套***的压力，上述汽水分离器17与汽轮机20之间的管道上还串接有压力控制阀19和压力传感器16。
为了将外部水源的水质改善，保证整套***的稳定性，上述发电***的补水管道中还安装有用于为补水管道送入改善水质的药剂的注药泵18。
为了减少本发明对水的浪费，本发明还包括将经过汽轮机20进行发电后的水回收利用的水回收***；所述水回收***包括用于汲取经过汽轮机20进行发电后的水的回水装置24，回水装置24底部连接回水管道，管道上串接回水泵，回水管道最终连接至发电***的补水管道中。
上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (7)

1.一种低温热源发电***，包括热源***，导热工质循环***，发电***和冷却***；
所述热源***包括具有热源水入口（1）和热源水出口（2）的热源管道；
所述导热工质循环***包括通过导热工质管道依次密封连接的蒸发器（6），吸收器（10），喷淋泵（13），溶液热交换器（12），发生器（7）和冷凝器（8）；导热工质最终通过管道连接至蒸发器（6）；所述发生器（7）和冷凝器（8）位于同一个箱体内，发生器（7）将低温导热工质送入冷凝器（8）内冷却成液态，发生器（7）将高温导热工质再次利用；
所述发电***包括将补水水源（15）的水通过补水管道送至上述导热工质循环***的吸收器（10）内吸热的补水泵（14），补水水源（15）的水在吸收器（10）内吸收热量后气化，被送至汽水分离器（17），汽水分离器（17）将气态水通过管道送至汽轮机（20）发电，汽轮机（20）连接发电机（26），发电机（26）通过电力输出（25）并网或者直接供电；汽水分离器（17）将液态水通过管道再次送至吸收器（10）吸热；
所述冷却***包括冷却塔（27）和与冷却塔连接的冷却水入管道（22）和冷却水出管道（23），冷却水入管道（22）和冷却水出管道（23）组成回路，延伸至导热工质循环***内冷凝器（8）表面，对冷凝器（8）进行散热；
上述热源***中的热源管道依次经过导热工质循环***的蒸发器（6），发生器（7）进行两次放热。
2.如权利要求1所述的一种低温热源发电***，其特征在于：所述导热工质循环***中，还包括将发生器（7）内的高温导热工质通过溶液泵（5）送至吸收器（10）内进行再次放热的第三喷淋管道，第三喷淋管道的第三喷淋口（9）深入到吸收器（10）内；第三喷淋管道经过溶液热交换器（12）吸热后延伸至吸收器（10）内。
3.如权利要求2所述的一种低温热源发电***，其特征在于：所述溶液热交换器（12）上还连接有第二喷淋管道，第二喷淋管道的第二喷淋口（4）深入至发生器（7）内。
4.如权利要求3所述的一种低温热源发电***，其特征在于：冷凝器（8）的底部连接第一喷淋管道，第一喷淋管道将液态的导热工质送至蒸发器（6），第一喷淋管道的第一喷淋口（3）深入到蒸发器（6）内部。
5.如权利要求1所述的一种低温热源发电***，其特征在于：汽水分离器（17）与汽轮机（20）之间的管道上还串接有压力控制阀（19）和压力传感器（16）。
6.如权利要求1所述的一种低温热源发电***，其特征在于：所述发电***的补水管道中还安装有用于为补水管道送入改善水质的药剂的注药泵（18）。
7.如权利要求1-6任一所述的一种低温热源发电***，其特征在于：还包括将经过汽轮机（20）进行发电后的水回收利用的水回收***；所述水回收***包括用于汲取经过汽轮机（20）进行发电后的水的回水装置（24），回水装置（24）底部连接回水管道，管道上串接回水泵，回水管道最终连接至发电***的补水管道中。
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