CN102674487A - 水电联产工厂系统 - Google Patents
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Abstract
公开了一种水电联产工厂系统，包括：锅炉子系统、汽轮机子系统、海水淡化子系统及发电机子系统；所述汽轮机子系统用于将所述锅炉子系统提供的蒸汽中的热能转换为机械能后，传递至发电机子系统进行发电，并将做完功后的蒸汽输送至所述海水淡化子系统生产蒸馏水。本发明提供的一种水电联产工厂系统，利用现有成熟的热力发电厂热力系统，在生产电能的同时，低成本的生产淡水资源。能最大限度的实现能量的阶梯利用，降低沿海城市及工业企业海水淡化运行成本，缓解或者解决沿海城市及工业企业淡水短缺问题，适用于沿海热电厂、石油化工厂、钢铁厂等工业企业实现低成本水电联产。
Description
技术领域
本发明涉及电力行业能源综合利用技术领域，特别是一种水电联产工厂系统。
背景技术
随着社会经济的高速发展和人口的急剧增加，淡水资源危机将成为仅次于全球气候变暖的世界第二大环境问题。我国人多水少，水资源短缺，沿海特别是北方沿海地区是我国最缺水的地区之一。作为水资源的开源增量技术，海水淡化是解决我国沿海城市水资源短缺的必然趋势。
目前，国内低温多效蒸馏海水淡化装置使用的蒸汽压力一般在0.4-0.9Mpa之间，温度一般在200-300℃之间，蒸汽通过减温减压装置后供给海水淡化装置，对于蒸汽在减温减压装置内的焓降，没有被利用，这样就造成了大量的（火用）损失，运行成本高等众多问题。
综上所述，现有的水电联产系统存在以下主要问题：①低温多效蒸馏海水淡化装置加热蒸汽汽源品质较高，蒸汽价格较高，从而导致海水淡化运行成本较高②低温多效蒸馏海水淡化装置作为独立的系统，没有融入热力发电系统，进行统一配置、统一控制，导致海水淡化装置投资费用较高。
发明内容
本发明的目的是，提供一种融入热力发电系统，能进行统一配置、统一控制，节约了运行成本的水电联产工厂系统。
本发明提供的水电联产工厂系统，包括：锅炉子系统、汽轮机子系统、海水淡化子系统及发电机子系统；
所述锅炉子系统用于将温度达到设定值的蒸汽输送至所述汽轮机子系统或将温度未达到设定值的蒸汽输送至所述海水淡化子系统；
所述汽轮机子系统用于将所述锅炉子系统提供的蒸汽中的热能转换为机械能后，传递至发电机子系统进行发电，并将做完功后的蒸汽输送至所述海水淡化子系统；
所述海水淡化子系统用于将所述锅炉子系统或汽轮机子系统输送的蒸汽生产蒸馏水。
进一步，所述的水电联产工厂系统，还包括：
减温减压装置、排气装置及汽轮机排气隔离阀；
所述减温减压装置用于在水电联产工厂系统启动时，将所述锅炉子系统内输出的温度未达到设定值的蒸汽减温减压后输送至所述海水淡化子系统；
所述排气装置一端与所述汽轮机子系统连接，另一端通过所述汽轮机排气隔离阀与所述海水淡化子系统连接。
进一步，所述锅炉子系统包括：
锅炉、锅炉给水泵、除氧器、锅炉控制装置及锅炉紧急停机装置；
所述锅炉依次通过锅炉给水泵、除氧器与所述海水淡化子系统连接；
所述锅炉控制装置分别与所述锅炉、锅炉给水泵及除氧器连接；
所述锅炉紧急停机装置用于在锅炉停机或需要停机时，将紧急停机信号传送给所述汽轮机子系统，同时发出声光报警信号，所述汽轮机子系统在接收到汽轮机子系统传送的紧急停机信号后进行停机操作。
进一步，所述锅炉控制装置包括：
燃烧控制模块、汽包水位控制模块、主蒸汽温度控制模块及除氧器液位控制模块；
所述燃烧控制模块用于控制所述锅炉燃烧；
所述汽包水位控制模块用于控制所述锅炉水位；
所述主蒸汽温度控制模块用于控制所述锅炉主蒸汽温度；
除氧器液位控制模块用于控制除氧器水箱液位。
进一步，所述海水淡化子系统包括：
海水淡化装置、凝结水泵、凝结水处理装置、海水淡化控制装置及海水淡化紧急停机装置；
所述海水淡化装置依次通过凝结水泵、凝结水处理装置与所述除氧器连接；
所述海水淡化控制装置与所述海水淡化装置连接；
所述海水淡化装置用于将海水淡化处理后获得蒸馏水、首效凝结水及浓盐水，所述蒸馏水经蒸馏水泵输送至海水淡化装置外，所述浓盐水通过所述浓盐水泵输送至海水淡化装置外，所述首效凝结水通过首效凝结水水泵输送至所述首效凝结水处理装置进行处理后输送至所述锅炉子系统；
所述海水淡化紧急停机装置用于在海水淡化装置停机或需要停机时，将紧急停机信号传送至所述汽轮机子系统，同时发出声光报警信号，所述汽轮机子系统在接收到汽轮机子系统传送的紧急停机信号后进行停机操作。
进一步，所述海水淡化控制装置包括：
首效凝结水位控制模块、蒸馏水水位控制模块、海水流量控制模块及真空控制模块；
所述首效凝结水位控制模块用于控制海水淡化装置中产生的首效凝结水水位；
所述蒸馏水水位控制模块用于控制海水淡化装置中产生的蒸馏水水位；
所述海水流量控制模块用于控制海水淡化装置海水淡化过程中的海水流入量；
所述真空控制模块用于在水电联产工厂系统启动后，使海水淡化装置抽真空至设定值。
进一步，所述发电机子系统包括：
发电机组及发电机紧急停机装置；
所述发电机组与所述汽轮机子系统连接；
所述发电机紧急停机装置用于在发电机组停机或需要停机时，将紧急停机信号传送至所述汽轮机子系统，所述汽轮机子系统在接收到汽轮机子系统传送的紧急停机信号后进行停机操作。
进一步，所述汽轮机子系统包括：
汽轮机、汽轮机控制装置及汽轮机紧急停机装置；
所述汽轮机分别与所述锅炉、排气装置及发电机组连接；
所述汽轮机控制装置分别与汽轮机、发电机组及海水淡化装置连接；
所述汽轮机紧急停车系统用于在汽轮机停机或汽轮机需要停机时，将紧急停机信号传送至锅炉紧急停机装置和发电机紧急停机装置，同时发出声光报警信号，锅炉紧急停机装置和发电机紧急停机装置在接收到紧急停机信号后锅炉和发电机组进行停机操作；
所述汽轮机紧急停车系统用于在接收到所述海水淡化紧急停车装置传送的紧急停机信号时，将汽轮机停机，并将紧急停机信号传送至锅炉紧急停机装置和发电机紧急停机装置，同时发出声光报警信号，锅炉紧急停机装置和发电机紧急停机装置在接收到紧急停机信号后锅炉和发电机组进行停机操作；
所述汽轮机紧急停车系统用于在接收到锅炉紧急停机装置传送的紧急停机信号后将汽轮机停机，并将紧急停机信号传送至发电机紧急停机装置，同时发出声光报警信号，发电机紧急停机装置接收到紧急停机信息后发电机组进行停机操作；
所述汽轮机紧急停车系统用于在接收到发电机紧急停机装置传送的紧急停机信号后将汽轮机停机，并将紧急停机信号传送至锅炉紧急停机装置，同时发出声光报警信号，锅炉紧急停机装置接收到紧急停机信息后锅炉进行停机操作。
进一步，汽轮机控制装置包括：
转速控制模块和汽轮机阀位控制模块；
所述转速控制模块用于控制汽轮机转速，当汽轮机到达而定转速，发电机组并网；
所述汽轮机阀位控制模块用于控制发电机组，使发电机组达到额定发电功率。
进一步，汽轮机控制装置还包括：
发电负荷控制模块或排气压力控制模块；
所述发电负荷控制模块用于控制发电机子系统的发电量；
所述排气压力控制模块用于控制海水淡化子系统生产的蒸馏水量。
本发明提供的一种水电联产工厂系统，利用现有成熟的热力发电厂热力系统，在生产电能的同时，低成本的生产淡水资源。同现有热力发电厂不同的是，把海水淡化装置作为汽轮机的凝汽装置，蒸汽在发电机组做完功后，直接排入海水淡化装置制取淡化水，海水淡化装置产生的淡水（除盐水）一小部分经凝结水精处理装置返回到锅炉产生蒸汽，完成一个热力循环，同时海水淡化装置产生的大部分淡水外供给各用户。同现有技术相比，本发明能最大限度的实现能量的阶梯利用，降低沿海城市及工业企业海水淡化运行成本，缓解或者解决沿海城市及工业企业淡水短缺问题，适用于沿海热电厂、石油化工厂、钢铁厂等工业企业实现低成本水电联产。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种水电联产工厂系统结构示意图；
图2为图1所示结构运行时控制水电联产过程示意图；
图3为图1所示结构运行时紧急停车过程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
结合图1、图2、图3所示，本发明提供的一种水电联产工厂系统包括：锅炉子系统、汽轮机子系统、海水淡化子系统、发电机子系统、减温减压装置1、排气装置2及汽轮机排气隔离阀3。其中，锅炉子系统用于将温度达到设定值的蒸汽输送至汽轮机子系统或将温度未达到设定值的蒸汽输送至海水淡化子系统。汽轮机子系统用于将锅炉子系统提供的蒸汽中的热能转换为机械能后，传递至发电机子系统进行发电，并将做完功后的蒸汽输送至海水淡化子系统。海水淡化子系统用于将锅炉子系统或汽轮机子系统输送的蒸汽生产蒸馏水，并将生产过程中产生的首效凝结水输送至锅炉子系统进行循环使用。减温减压装置1一端与锅炉子系统连接，用于在水电联产工厂系统启动时，将锅炉子系统内输出的温度未达到设定值的蒸汽减温减压后输送至海水淡化子系统。排气装置2一端与汽轮机子系统连接，另一端通过汽轮机排气隔离阀3与海水淡化子系统连接。
锅炉子系统包括：锅炉4、锅炉给水泵5、除氧器6、锅炉控制装置及锅炉紧急停机装置。锅炉4依次通过锅炉给水泵5、除氧器6与海水淡化子系统连接。锅炉控制装置分别与锅炉4、锅炉给水泵5及除氧器6连接。锅炉紧急停机装置用于在锅炉停机或需要停机时，将紧急停机信号传送给所述汽轮机子系统，同时发出声光报警信号，汽轮机子系统在接收到汽轮机子系统传送的紧急停机信号后进行停机操作。锅炉控制装置包括：燃烧控制模块、汽包水位控制模块、主蒸汽温度控制模块及除氧器液位控制模块。燃烧控制模块用于控制锅炉燃烧；汽包水位控制模块用于控制锅炉水位；主蒸汽温度控制模块用于控制锅炉主蒸汽温度；除氧器液位控制模块用于控制除氧器水箱液位。
海水淡化子系统包括：海水淡化装置7、凝结水泵8、凝结水处理装置9、海水淡化控制装置及海水淡化紧急停机装置。海水淡化装置7依次通过凝结水泵8、凝结水处理装置9与除氧器6连接。海水淡化控制装置与海水淡化装置7连接。海水淡化装置7用于将海水淡化处理后获得蒸馏水、首效凝结水及浓盐水，蒸馏水经蒸馏水泵输送至海水淡化装置7外，浓盐水通过浓盐水泵输送至海水淡化装置7外，首效凝结水通过首效凝结水水泵8输送至首效凝结水处理装置9进行处理后经除氧器6、锅炉给水泵9输送至锅炉4进行循环使用。海水淡化紧急停机装置用于在海水淡化装置停机或需要停机时，将紧急停机信号传送至汽轮机子系统，同时发出声光报警信号，汽轮机子系统在接收到汽轮机子系统传送的紧急停机信号后进行停机操作。海水淡化控制装置包括：首效凝结水位控制模块、蒸馏水水位控制模块、海水流量控制模块及真空控制模块；首效凝结水位控制模块用于控制海水淡化装置中产生的首效凝结水水位；蒸馏水水位控制模块用于控制海水淡化装置中产生的蒸馏水水位；海水流量控制模块用于控制海水淡化装置海水淡化过程中的海水流入量；真空控制模块用于在水电联产工厂系统启动后，使海水淡化装置抽真空至设定值。
发电机子系统包括：发电机组及发电机紧急停机装置。发电机组与汽轮机子系统连接。发电机紧急停机装置用于在发电机组停机或需要停机时，将紧急停机信号传送至所述汽轮机子系统，汽轮机子系统在接收到汽轮机子系统传送的紧急停机信号后进行停机操作。
汽轮机子系统包括：汽轮机10、汽轮机控制装置及汽轮机紧急停机装置。汽轮机10分别与锅炉4、排气装置2及发电机组连接。汽轮机控制装置分别与汽轮机10、发电机组及海水淡化装置7连接。汽轮机紧急停车系统用于在汽轮机停机或汽轮机需要停机时，将紧急停机信号传送至锅炉紧急停机装置和发电机紧急停机装置，同时发出声光报警信号，锅炉紧急停机装置和发电机紧急停机装置在接收到紧急停机信号后锅炉和发电机组进行停机操作；汽轮机紧急停车系统用于在接收到海水淡化紧急停车装置传送的紧急停机信号时，将汽轮机停机，并将紧急停机信号传送至锅炉紧急停机装置和发电机紧急停机装置，同时发出声光报警信号，锅炉紧急停机装置和发电机紧急停机装置在接收到紧急停机信号后锅炉和发电机组进行停机操作；汽轮机紧急停车系统用于在接收到锅炉紧急停机装置传送的紧急停机信号后将汽轮机停机，并将紧急停机信号传送至发电机紧急停机装置，同时发出声光报警信号，发电机紧急停机装置接收到紧急停机信息后发电机组进行停机操作；汽轮机紧急停车系统用于在接收到发电机紧急停机装置传送的紧急停机信号后将汽轮机停机，并将紧急停机信号传送至锅炉紧急停机装置，同时发出声光报警信号，锅炉紧急停机装置接收到紧急停机信息后锅炉进行停机操作。汽轮机控制装置包括：转速控制模块和汽轮机阀位控制模块；转速控制模块用于控制汽轮机转速，当汽轮机到达而定转速，发电机组并网；汽轮机阀位控制模块用于控制发电机组，使发电机组达到额定发电功率。汽轮机控制装置还包括：发电负荷控制模块或排气压力控制模块；发电负荷控制模块用于控制发电机子系统的发电量；排气压力控制模块用于控制海水淡化子系统生产的蒸馏水量。
下面通过具体实施例对本发明进行进一步说明。
某钢铁公司海水淡化工程共建设建设四套海水淡化装置（U1、U2、U3、U4），单套装置产水规模每天12500吨，两台中温中压蒸汽（3.82Mpa，450℃）锅炉，额定蒸发量130吨/小时，两台进汽参数为3.43Mpa，435℃，额定功率21.17MW的汽轮机、发电机及相配套的辅助设备，其中两台汽轮发电机组对应于低温多效蒸馏海水淡化装置U1、U2，两台锅炉、两台汽轮发电机组、两台低温多效蒸馏海水淡化装置（U1、U2）组成水电联产系统。
整套装置采用单元制运行，即一台锅炉对应一台汽轮发电机组及一套海水淡化装置，流程为由中温中压锅炉来的蒸汽进入汽轮机组发电，发完电的乏汽再进入海水淡化装置生产除盐水，最后乏蒸汽在海水淡化装置中冷凝，并通过冷凝水泵送至锅炉重新使用，避免了中温中压蒸汽通过减温减压供给海水淡化使用过程中的能量损失，实现了能源的梯度利用。额定工况下，汽轮机进汽量为130吨/小时，排汽量87吨/小时（0.035Mpa，69~71℃），满足一套海水淡化装置在E模式下满负荷产水，抽汽43吨/小时，并入U3、U4供汽母管，额定发电功率21.17MW。
本发明提供的水电联产工厂系统的工作过程如下：
当水电联产工厂系统启动时，锅炉子系统通过燃烧控制模块控制锅炉燃烧，汽包水位控制模块控制锅炉水位，主蒸汽温度控制模块控制锅炉主蒸汽温度。
在主蒸汽温度未达到设定值，即2.5MPa时，蒸汽经减温减压装置1降温至不超过60℃后输送至海水淡化装置7生产淡水，获得蒸馏水、首效凝结水及浓盐水。此时，海水淡化装置通过首效凝结水位控制模块控制海水淡化装置7中产生的首效凝结水水位；蒸馏水水位控制模块控制海水淡化装置7中产生的蒸馏水水位；海水流量控制模块控制海水淡化装置7海水淡化过程中的海水流入量；真空控制模块在水电联产工厂系统启动后，使海水淡化装置7抽真空至设定值，即-75Kpa。蒸馏水经蒸馏水泵输送至海水淡化装置7外，浓盐水通过浓盐水泵输送至海水淡化装置7外，首效凝结水通过首效凝结水水泵8输送至首效凝结水处理装置9进行处理后经除氧器6、锅炉给水泵9输送至锅炉4进行循环使用。
主蒸汽温度达到设定值，即250-300℃，海水淡化装置真空度达到-75Kpa--80Kpa后，锅炉产生的蒸汽经蒸汽管网导入汽轮机10，汽轮机10开始冲转，汽轮机10由转速控制模块进行转速控制，汽轮机10转速达到额定转速，即3000r/min,且暖机充分后，发电机并网，汽轮机10控制方式自动转为阀位控制模块进行阀位控制。汽轮机排汽压力设定两个保护逻辑，高I值(35Kpa.a)闭锁汽轮发电机组电负荷增加，同时发声光报警，高II值(37Kpa.a)，通过汽轮机ETS系统联锁汽轮发电机跳闸停机。此时，投入汽轮机排汽压力保护逻辑，发电机组电负荷达到30%额定电负荷后，汽轮机控制装置可以切换为发电负荷控制模块或排汽压力控制模块进行控制。蒸汽在汽轮机10内做完功后直接导入海水淡化装置7生产淡水。
汽轮机阀位控制模块的控制方式是开环控制方式，运行人员直接控制汽轮机进汽阀门的开度，汽轮机进汽参数依靠锅炉子系统控制，汽轮机排汽参数，并网前由海水淡化控制装置控制在-75Kpa--80Kpa，并网后，由汽轮机控制装置进行控制。发电负荷控制模块的控制方式为闭环控制，运行人员在汽轮机控制装置中设定目标负荷和负荷变化率，汽轮机控制装置控制进汽阀门的开度，锅炉控制装置控制汽轮机进汽参数，汽轮机控制装置控制其排汽参数。汽轮机排汽压力控制模块的控制方式为闭环控制，运行人员在汽轮机控制装置中设定目标压力和压力变化率，汽轮机控制装置控制进汽阀门的开度，锅炉控制装置控制汽轮机进汽参数，汽轮机控制装置控制其排汽参数。
当发电机组电负荷达到60%额定发电负荷时，海水流量增加到额定值，海水淡化装置首效凝结水品质合格后，首效凝结水液位可以投入自动控制；海水淡化装置产水品质合格后，末效蒸馏水液位可以投入自动控制，此后，海水淡化装置产水负荷完全跟随汽轮发电机组电负荷或排汽压力的升高而升高。
当系统停止运行时，首先发电机组降低发电负荷，发电负荷降低到50%额定发电负荷时，海水淡化装置首效凝结水品质超标后，首效凝结水液位解除自动自动控制；海水淡化装置产水品质超标后，末效蒸馏水液位解除自动控制，汽轮发电机组电负荷降低到30%额定电负荷后，水电联产系统控制方式切换为汽轮机阀位控制方式，汽轮机打闸后，解除汽轮机排汽压力保护逻辑。
水电联产连锁保护系统采用常规热力发电厂基本配置，即汽轮机紧急停机装置，发电机紧急停机装置，锅炉紧急停机装置，在汽轮机紧急停机装置内引入海水淡化装置7的“停机信号”，当海水淡化装置7处于停机状态或需要紧急切断蒸汽，海水淡化紧急停机装置发送停机信号给汽轮机紧急停机装置，禁止汽轮机10启动或使汽轮机10跳闸，同时汽轮机紧急停机装置发送停机信号给锅炉紧急停机装置，锅炉紧急停机装置动作切断锅炉4燃料。当锅炉4、汽轮机10或发电机组紧急停机时，采用的是常规发电厂联锁保护逻辑配置，即其中一者紧急停机，联锁另外两者停机，但不联锁海水淡化装置7停机。
本发明提供的一种水电联产工厂系统，利用现有成熟的热力发电厂热力系统，在生产电能的同时，低成本的生产淡水资源。同现有热力发电厂不同的是，把海水淡化装置7作为汽轮机10的凝汽装置，蒸汽在发电机组做完功后，直接排入海水淡化装置7制取淡化水，海水淡化装置7产生的淡水（除盐水）一小部分经凝结水处理装置9返回到锅炉产生蒸汽，完成一个热力循环，同时海水淡化装置7产生的大部分淡水外供给各用户。同现有技术相比，本发明能最大限度的实现能量的阶梯利用，降低沿海城市及工业企业海水淡化运行成本，缓解或者解决沿海城市及工业企业淡水短缺问题，适用于沿海热电厂、石油化工厂、钢铁厂等工业企业实现低成本水电联产。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种水电联产工厂系统，其特征在于，包括：
锅炉子系统、汽轮机子系统、海水淡化子系统及发电机子系统；
所述锅炉子系统用于将温度达到设定值的蒸汽输送至所述汽轮机子系统或将温度未达到设定值的蒸汽输送至所述海水淡化子系统；
所述汽轮机子系统用于将所述锅炉子系统提供的蒸汽中的热能转换为机械能后，传递至发电机子系统进行发电，并将做完功后的蒸汽输送至所述海水淡化子系统；
所述海水淡化子系统用于将所述锅炉子系统或汽轮机子系统输送的蒸汽生产蒸馏水。
2.如权利要求1所述的水电联产工厂系统，其特征在于，还包括：
减温减压装置、排气装置及汽轮机排气隔离阀；
所述减温减压装置用于在水电联产工厂系统启动时，将所述锅炉子系统内输出的温度未达到设定值的蒸汽减温减压后输送至所述海水淡化子系统；
所述排气装置一端与所述汽轮机子系统连接，另一端通过所述汽轮机排气隔离阀与所述海水淡化子系统连接。
3.如权利要求2所述的水电联产工厂系统，其特征在于，所述锅炉子系统包括：
锅炉、锅炉给水泵、除氧器、锅炉控制装置及锅炉紧急停机装置；
所述锅炉依次通过锅炉给水泵、除氧器与所述海水淡化子系统连接；
所述锅炉控制装置分别与所述锅炉、锅炉给水泵及除氧器连接；
所述锅炉紧急停机装置用于在锅炉停机或需要停机时，将紧急停机信号传送给所述汽轮机子系统，同时发出声光报警信号，所述汽轮机子系统在接收到汽轮机子系统传送的紧急停机信号后进行停机操作。
4.如权利要求3所述的水电联产工厂系统，其特征在于，所述锅炉控制装置包括：
燃烧控制模块、汽包水位控制模块、主蒸汽温度控制模块及除氧器液位控制模块；
所述燃烧控制模块用于控制所述锅炉燃烧；
所述汽包水位控制模块用于控制所述锅炉水位；
所述主蒸汽温度控制模块用于控制所述锅炉主蒸汽温度；
除氧器液位控制模块用于控制除氧器水箱液位。
5.如权利要求4所述的水电联产工厂系统，其特征在于，所述海水淡化子系统包括：
海水淡化装置、凝结水泵、凝结水处理装置、海水淡化控制装置及海水淡化紧急停机装置；
所述海水淡化装置依次通过凝结水泵、凝结水处理装置与所述除氧器连接；
所述海水淡化控制装置与所述海水淡化装置连接；
所述海水淡化装置用于将海水淡化处理后获得蒸馏水、首效凝结水及浓盐水，所述蒸馏水经蒸馏水泵输送至海水淡化装置外，所述浓盐水通过所述浓盐水泵输送至海水淡化装置外，所述首效凝结水通过首效凝结水水泵输送至所述首效凝结水处理装置进行处理后输送至所述锅炉子系统；
所述海水淡化紧急停机装置用于在海水淡化装置停机或需要停机时，将紧急停机信号传送至所述汽轮机子系统，同时发出声光报警信号，所述汽轮机子系统在接收到汽轮机子系统传送的紧急停机信号后进行停机操作。
6.如权利要求5所述的水电联产工厂系统，其特征在于，所述海水淡化控制装置包括：
首效凝结水位控制模块、蒸馏水水位控制模块、海水流量控制模块及真空控制模块；
所述首效凝结水位控制模块用于控制海水淡化装置中产生的首效凝结水水位；
所述蒸馏水水位控制模块用于控制海水淡化装置中产生的蒸馏水水位；
所述海水流量控制模块用于控制海水淡化装置海水淡化过程中的海水流入量；
所述真空控制模块用于在水电联产工厂系统启动后，使海水淡化装置抽真空至设定值。
7.如权利要求6所述的水电联产工厂系统，其特征在于，所述发电机子系统包括：
发电机组及发电机紧急停机装置；
所述发电机组与所述汽轮机子系统连接；
所述发电机紧急停机装置用于在发电机组停机或需要停机时，将紧急停机信号传送至所述汽轮机子系统，所述汽轮机子系统在接收到汽轮机子系统传送的紧急停机信号后进行停机操作。
8.如权利要求7所述的水电联产工厂系统，其特征在于，所述汽轮机子系统包括：
汽轮机、汽轮机控制装置及汽轮机紧急停机装置；
所述汽轮机分别与所述锅炉、排气装置及发电机组连接；
所述汽轮机控制装置分别与汽轮机、发电机组及海水淡化装置连接；
所述汽轮机紧急停车系统用于在汽轮机停机或汽轮机需要停机时，将紧急停机信号传送至锅炉紧急停机装置和发电机紧急停机装置，同时发出声光报警信号，锅炉紧急停机装置和发电机紧急停机装置在接收到紧急停机信号后锅炉和发电机组进行停机操作；用于在接收到所述海水淡化紧急停车装置传送的紧急停机信号时，将汽轮机停机，并将紧急停机信号传送至锅炉紧急停机装置和发电机紧急停机装置，同时发出声光报警信号，锅炉紧急停机装置和发电机紧急停机装置在接收到紧急停机信号后锅炉和发电机组进行停机操作；用于在接收到锅炉紧急停机装置传送的紧急停机信号后将汽轮机停机，并将紧急停机信号传送至发电机紧急停机装置，同时发出声光报警信号，发电机紧急停机装置接收到紧急停机信息后发电机组进行停机操作；用于在接收到发电机紧急停机装置传送的紧急停机信号后将汽轮机停机，并将紧急停机信号传送至锅炉紧急停机装置，同时发出声光报警信号，锅炉紧急停机装置接收到紧急停机信息后锅炉进行停机操作。
9.如权利要求8所述的水电联产工厂系统，其特征在于，汽轮机控制装置包括：
转速控制模块和汽轮机阀位控制模块；
所述转速控制模块用于控制汽轮机转速，当汽轮机到达而定转速，发电机组并网；
所述汽轮机阀位控制模块用于控制发电机组，使发电机组达到额定发电功率。
10.如权利要求9所述的水电联产工厂系统，其特征在于，汽轮机控制装置还包括：
发电负荷控制模块或排气压力控制模块；
所述发电负荷控制模块用于控制发电机子系统的发电量；
所述排气压力控制模块用于控制海水淡化子系统生产的蒸馏水量。
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Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102992427A (zh) * | 2012-12-12 | 2013-03-27 | 众和海水淡化工程有限公司 | 一种废水零排放处理系统 |
| CN103408193A (zh) * | 2013-08-16 | 2013-11-27 | 北京首钢国际工程技术有限公司 | 以微污染地表水为水源制备钢铁厂用脱盐水的工艺 |
| CN106053111A (zh) * | 2016-06-21 | 2016-10-26 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 一种判定海水淡化设备故障的方法 |
| CN106460569A (zh) * | 2014-05-19 | 2017-02-22 | 阿特拉斯·科普柯空气动力股份有限公司 | 用于使蒸汽膨胀的装置和控制所述装置的方法 |
| CN106545830A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-03-29 | 中核动力设备有限公司 | 一种新型蒸汽余热锅炉及其自动控制系统 |
| CN106595978A (zh) * | 2016-11-22 | 2017-04-26 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 一种检漏装置及方法 |
| CN107676842A (zh) * | 2017-11-02 | 2018-02-09 | 清华大学 | 利用电厂余热实现水热联供的系统及该系统的调控方法 |
| CN109162776A (zh) * | 2017-10-30 | 2019-01-08 | 中机国能电力工程有限公司 | 一种热电厂黑启动电源供应和余热回收利用联合系统及使用方法 |
| CN109867312A (zh) * | 2017-12-05 | 2019-06-11 | 平高集团有限公司 | 一种利用清洁能源进行海水淡化的方法及系统 |
| CN109970119A (zh) * | 2017-12-28 | 2019-07-05 | 平高集团有限公司 | 一种清洁能源储能蓄能与海水淡化联产系统及方法 |
| CN109973284A (zh) * | 2017-12-28 | 2019-07-05 | 平高集团有限公司 | 一种清洁能源储能蓄能与海水淡化联产系统 |
| CN111662740A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-09-15 | 敏云信息科技有限公司 | 在船舶上加工油品的方法及系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010279893A (ja) * | 2009-06-04 | 2010-12-16 | Mitaka Koki Co Ltd | 発電機能付き海水淡水化装置 |
| CN102267777A (zh) * | 2011-06-24 | 2011-12-07 | 哈尔滨汽轮机厂辅机工程有限公司 | 凝汽式背压机海水淡化联合系统 |
| CN102358633A (zh) * | 2011-06-21 | 2012-02-22 | 中国神华能源股份有限公司 | 一种水电联产中海水淡化系统及淡化海水的方法 |
| CN202152287U (zh) * | 2011-08-11 | 2012-02-29 | 一重集团大连设计研究院有限公司 | 一种垃圾焚烧发电与海水淡化结合系统 |
-
2012
- 2012-05-22 CN CN2012101603312A patent/CN102674487A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010279893A (ja) * | 2009-06-04 | 2010-12-16 | Mitaka Koki Co Ltd | 発電機能付き海水淡水化装置 |
| CN102358633A (zh) * | 2011-06-21 | 2012-02-22 | 中国神华能源股份有限公司 | 一种水电联产中海水淡化系统及淡化海水的方法 |
| CN102267777A (zh) * | 2011-06-24 | 2011-12-07 | 哈尔滨汽轮机厂辅机工程有限公司 | 凝汽式背压机海水淡化联合系统 |
| CN202152287U (zh) * | 2011-08-11 | 2012-02-29 | 一重集团大连设计研究院有限公司 | 一种垃圾焚烧发电与海水淡化结合系统 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 山西省电力工业局: "《发电厂集控运行：高级工》", 31 December 1998, 中国电力出版社 * |
| 田鹤年: "《背压式汽轮机调节》", 31 August 1993, 江苏科学技术出版社 * |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102992427B (zh) * | 2012-12-12 | 2013-09-04 | 众和海水淡化工程有限公司 | 一种矿山矿井废水零排放处理系统 |
| CN102992427A (zh) * | 2012-12-12 | 2013-03-27 | 众和海水淡化工程有限公司 | 一种废水零排放处理系统 |
| CN103408193A (zh) * | 2013-08-16 | 2013-11-27 | 北京首钢国际工程技术有限公司 | 以微污染地表水为水源制备钢铁厂用脱盐水的工艺 |
| CN106460569A (zh) * | 2014-05-19 | 2017-02-22 | 阿特拉斯·科普柯空气动力股份有限公司 | 用于使蒸汽膨胀的装置和控制所述装置的方法 |
| CN106460569B (zh) * | 2014-05-19 | 2018-07-20 | 阿特拉斯·科普柯空气动力股份有限公司 | 用于使蒸汽膨胀的装置和控制所述装置的方法 |
| US10174638B2 (en) | 2014-05-19 | 2019-01-08 | Atlas Copco Airpower, Naamloze Vennootschap | Device for expanding steam and method to control such a device |
| CN106053111A (zh) * | 2016-06-21 | 2016-10-26 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 一种判定海水淡化设备故障的方法 |
| CN106053111B (zh) * | 2016-06-21 | 2019-04-09 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 一种判定海水淡化设备故障的方法 |
| CN106595978B (zh) * | 2016-11-22 | 2019-02-01 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 一种检漏装置及方法 |
| CN106595978A (zh) * | 2016-11-22 | 2017-04-26 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 一种检漏装置及方法 |
| CN106545830A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-03-29 | 中核动力设备有限公司 | 一种新型蒸汽余热锅炉及其自动控制系统 |
| CN109162776A (zh) * | 2017-10-30 | 2019-01-08 | 中机国能电力工程有限公司 | 一种热电厂黑启动电源供应和余热回收利用联合系统及使用方法 |
| CN107676842A (zh) * | 2017-11-02 | 2018-02-09 | 清华大学 | 利用电厂余热实现水热联供的系统及该系统的调控方法 |
| CN109867312A (zh) * | 2017-12-05 | 2019-06-11 | 平高集团有限公司 | 一种利用清洁能源进行海水淡化的方法及系统 |
| CN109970119A (zh) * | 2017-12-28 | 2019-07-05 | 平高集团有限公司 | 一种清洁能源储能蓄能与海水淡化联产系统及方法 |
| CN109973284A (zh) * | 2017-12-28 | 2019-07-05 | 平高集团有限公司 | 一种清洁能源储能蓄能与海水淡化联产系统 |
| CN109973284B (zh) * | 2017-12-28 | 2021-09-10 | 平高集团有限公司 | 一种清洁能源储能蓄能与海水淡化联产系统 |
| CN109970119B (zh) * | 2017-12-28 | 2022-04-15 | 平高集团有限公司 | 一种清洁能源储能蓄能与海水淡化联产系统及方法 |
| CN111662740A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-09-15 | 敏云信息科技有限公司 | 在船舶上加工油品的方法及系统 |
| CN111662740B (zh) * | 2020-06-16 | 2021-08-27 | 敏云信息科技有限公司 | 在船舶上加工油品的方法及系统 |
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