CN205744023U - 高温高压水蓄能蒸汽发电*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高温高压水蓄能蒸汽发电***,具有承压水罐、第一汽轮机组、第二汽轮机组、发电机以及冷凝器,其中承压水罐内以高温高压的水作为储能介质,吸收高温热源的热量,输出高温高压的循环工质至第一汽轮机组,第一汽轮机组驱动发电机发电,循环工质经冷凝器、高温泵回流至承压水罐;承压水罐输出的循环工质同时输送至第二汽轮机组,带动高温泵,将冷凝水输送回承压水罐内进行下次循环。本实用新型用水作为蓄能介质由于水在高压下的比热容升高,同时采用水作为循环工质,安全、绿色、成本低廉;实现能源的梯级利用,显著提高了能源利用率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种蓄能发电技术,具体的说是一种高温高压水蓄能蒸汽发电***。
背景技术
现有技术发电***蓄能设备采用常压低温水或者相变材料储存热能。在常压下水储能能力有限(比热容为4.2x103j/kg·℃),因此在使用水作为储能介质时通常需要建设储能水池,占地面较大,保温困难。使用性价比不高。而相变材料储能种类多样,一般分为无机相变材料、有机相变材料、复合相变材料。无机相变材料一般用于温度在300℃-1000℃的范围内的储能。有机相变材料使用温度一般为30-60℃范围内的储能。复合相变才来哦使用温度一般为450-1000℃范围内的储能。总的来说,各种相变材料的比热值相对于水来说要更低,蓄能效果差、成本高,且部分相变材料含有毒性,使用过程中有一定的危险性。
现有技术低温发电***中冷凝水回水一般直接使用电力驱动的水泵,能量需先由蒸汽的内能在发电机中转换为电能,再在水泵中由电能转换为机械能,能量在二次转换过程中造成了损失,降低了低温发电***的能量利用率。
现有技术低温发电***中循环工质一般为不同沸点有机物,成本相对较高且对人体有一定毒性,对臭氧层有破坏作用。
现有技术低温发电***中汽轮机一般为固定整体,功率固定。无法根据热源实际工况的变化作出调整,特别是热源温度高于设计值时机组超负荷运转,热源温度低于设计值时机组无法启动,两种情况都会造成能源的极大浪费。
实用新型内容
针对现有技术中蓄能设备蓄能效果差、成本高和循环工质成本高、有毒性且破坏臭氧层等不足,本实用新型要解决的技术问题是提供一种安全、绿色、成本低廉的高温高压水蓄能蒸汽发电***。
为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:
本实用新型高温高压水蓄能蒸汽发电***,具有承压水罐、第一汽轮机组、第二汽轮机组、发电机以及冷凝器,其中承压水罐内以高温高压的水作为储能介质,吸收高温热源的热量,输出高温高压的循环工质至第一汽轮机组,第一汽轮机组驱动发电机发电,循环工质经冷凝器、高温泵回流至承压水罐;承压水罐输出的循环工质同时输送至第二汽轮机组,带动高温泵,将冷凝水输送回承压水罐内进行下次循环。
本实用新型中,冷凝器与供暖***相连,形成供暖回路;第一、二汽轮机组为多级可拆卸标准单体汽轮机;在第一汽轮机输入、输出管路之间设有旁路,在该旁路上加设调节发电机组与供暖***的能源分配的调节阀。
本实用新型具有以下有益效果及优点:
1.本实用新型将热水储存在压力容器中,用水作为蓄能介质由于水在高压下的比热容升高,相比常压下蓄能总量提高两倍以上,同时采用水作为循环工质,安全、绿色、成本低廉;发电***中水蒸汽经过第一汽轮机组做功后进入冷凝器,利用余热加热冷凝器中冷却水用来供暖,实现能源的梯级利用。
2.本实用新型汽轮机组由多个可拆卸标准单体汽轮机组成,使用方法灵活,可根据热源实际情况选择单体汽轮机数量,尤其是适合小型的太阳能或余热发电;同时使用电动调节阀调节发电机组与供暖***之间的能源分配,显著提高了能源利用率。
3.本实用新型中的冷凝器在常压水池二次蓄能,特别适用随机不稳定热源如太阳能等绿色能源,通过两次蓄能满足用户连续使用要求且两级调节使用,可靠、容易实施,满足不稳定热源的连续使用要求,同时解决二次能源运行负荷的匹配问题,使总能源利用率进一步提高。
4.本实用新型发电循环***采用的汽轮机组特指多级冲击式涡轮机,以实现千瓦级以下的负荷要求,从而满足小型单用户民用产品的负荷需求,实现太阳能光热产品的民用化。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
其中,1为承压水罐,2为第一汽轮机组,3为第二汽轮机组,4为发电机,5为冷凝器,6为供暖***,7为高温泵,8为高温热源,9为调节阀,10为常压水池。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型作进一步阐述。
如图1所示,本实用新型高温高压水蓄能蒸汽发电***,具有承压水罐1、第一汽轮机组2、第二汽轮机组3、发电机4以及冷凝器5,其中承压水罐1内以高温高压的水作为储能介质,吸收高温热源8的热量蓄能,输出高温高压的循环工质至第一汽轮机组2,第一汽轮机组2驱动发电机4发电,循环工质经冷凝器5冷凝成液态、由高温泵7回流至承压水罐1中蒸发器内进行下次循环;承压水罐1输出的循环工质同时输送至第二汽轮机组3,带动高温泵7,冷凝器5的冷凝热储存在常压水池10内。
本实施例中,承压水罐1内的水通过吸收高温热源8(特别是随机不稳定的高温热源,如太阳能等绿色能源)产生的热量进行蓄能,发电***内的循环工质也为水。利用承压水罐1作为储能容器,将热水储存在压力容器即承压水罐1中,用水作为蓄能介质由于水在高压下的比热容升高,相比常压下蓄能总量提高两倍以上,同时采用水作为循环工质,安全、绿色、成本低廉。
常压水池10与供暖***6相连,形成供暖回路。在第一汽轮机输入、输出管路之间设有旁路,在该旁路上加设调节发电机组与供暖***的能源分配的调节阀9(本实施例为电动调节阀)。
当循环工质温度或流量大于汽轮机设计温度时,打开电动调节阀,对流入汽轮机的循环工质进行分流,调节发电机组与供暖***之间的能源分配,显著提高了能源利用率。
汽轮机组由多级可拆卸标准单体汽轮机组成,使用方法灵活,可根据热源实际情况选择单体汽轮机数量,尤其是适合小型的太阳能或余热发电。
本实用新型工作过程如下:发电时循环工质水先经过蒸发器与承压水罐1与高温高压热水换热后蒸发为蒸汽,驱动第一汽轮机组2进行发电,之后进入冷凝器5,冷凝器5加热常压水池10中的水进行蓄热,有效利用能源,实现能源的梯级利用;控制电动调节阀9的开合可以调节循环工质在二次蓄热与第一汽轮机组间的流量分配,提高热能利用率;承压水罐1中的蒸发器所产生的蒸汽同时驱动第二汽轮机组3带动高温泵7,将冷凝后的液态工质输送回承压水罐1中蒸发器内进行下次循环。
Claims (4)
1.一种高温高压水蓄能蒸汽发电***,其特征在于:具有承压水罐、第一汽轮机组、第二汽轮机组、发电机以及冷凝器,其中承压水罐内以高温高压的水作为储能介质,吸收高温热源的热量,输出高温高压的循环工质至第一汽轮机组,第一汽轮机组驱动发电机发电,循环工质经冷凝器、高温泵回流至承压水罐;承压水罐输出的循环工质同时输送至第二汽轮机组,带动高温泵,将冷凝水输送回承压水罐内进行下次循环。
2.按权利要求1所述的高温高压水蓄能蒸汽发电***,其特征在于:冷凝器与供暖***相连,形成供暖回路。
3.按权利要求1所述的高温高压水蓄能蒸汽发电***,其特征在于:第一、二汽轮机组为多级可拆卸标准单体汽轮机。
4.按权利要求1所述的高温高压水蓄能蒸汽发电***,其特征在于:在第一汽轮机输入、输出管路之间设有旁路,在该旁路上加设调节发电机组与供暖***的能源分配的调节阀。
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