CN114811574A - 双燃料高温热源与双燃料蒸汽动力装置 - Google Patents
双燃料高温热源与双燃料蒸汽动力装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114811574A CN114811574A CN202210119641.3A CN202210119641A CN114811574A CN 114811574 A CN114811574 A CN 114811574A CN 202210119641 A CN202210119641 A CN 202210119641A CN 114811574 A CN114811574 A CN 114811574A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heating furnace
- communicated
- fuel
- heat source
- channel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 196
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 312
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims abstract description 68
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 3
- 238000003303 reheating Methods 0.000 claims description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 21
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000009347 mechanical transmission Effects 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C1/00—Combustion apparatus specially adapted for combustion of two or more kinds of fuel simultaneously or alternately, at least one kind of fuel being either a fluid fuel or a solid fuel suspended in a carrier gas or air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
- F01D15/08—Adaptations for driving, or combinations with, pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K11/00—Plants characterised by the engines being structurally combined with boilers or condensers
- F01K11/02—Plants characterised by the engines being structurally combined with boilers or condensers the engines being turbines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K7/00—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
- F01K7/16—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type
- F01K7/22—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type the turbines having inter-stage steam heating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C6/00—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
- F23C6/04—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L15/00—Heating of air supplied for combustion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
本发明提供双燃料蒸汽动力装置,属于热力学与热动技术领域。汽轮机有低压蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝液管路经升压泵和加热炉与第二加热炉连通之后第二加热炉再有高压蒸汽通道与汽轮机连通,汽轮机还有再热蒸汽通道经加热炉与自身连通;外部有低品位燃料通道与加热炉连通,外部还有空气通道经热源回热器与加热炉连通,加热炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通;外部还有高品位燃料通道与第二加热炉连通,外部还有空气通道经第二热源回热器与第二加热炉连通,第二加热炉还有燃气通道经第二热源回热器与外部连通;冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,形成双燃料蒸汽动力装置。
Description
技术领域:
本发明属于热力学与热动技术领域。
背景技术:
冷需求、热需求和动力需求,为人类生活与生产当中所常见;其中,将不同品质的化石燃料、生物质燃料等通过燃烧形成高温热源,是进行冷、热、动力生产与利用的首要环节;减少高温热源形成过程的温差不可逆损失,是实现能源高效利用的关键和首要环节;将燃料的化学能通过燃烧转换为热能,进而通过不同的热变功装置再将热能转换为机械能,是向人类提供动力或电力的重要手段。
燃料有不同的种类和不同的性质,其中燃料燃烧形成燃气的温度高低与转换效率密切相关;从燃烧形成的燃气温度——如绝热燃烧温度或定压燃烧温度——来看,定压燃烧温度高的高品位燃料,对应着高品位热源,可转化更多的机械能;而定压燃烧温度低的低品位燃料,难以形成高温燃烧产物,对应着低品位热源,转化的机械能相对较少。
由于受限于工作原理,或受限于工作介质的性质,或受限于材料性质,或受限于压缩设备及其它部件的制造水平等原因,采用高品位优质燃料的动力装置中,燃烧室内高温热源的形成过程中存在较大的温差损失,这带来较大的燃料利用上的质量损失——不过,这为低品位燃料参与高温热源构建和提供驱动热负荷带来了机遇。
人们需要简单、主动、安全、高效地利用燃料来形成高温热源,本发明给出了将低品位燃料与高品位燃料进行合理搭配使用,实现取长补短和优势互补,能够同时提升两种燃料利用价值,减少温室气体排放,以及有效降低燃料成本的双燃料高温热源与双燃料蒸汽动力装置。
发明内容:
本发明主要目的是要提供双燃料蒸汽动力装置,具体发明内容分项阐述如下:
1.双燃料高温热源,主要由加热炉、第二加热炉、热源回热器和第二热源回热器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉连通,外部还有空气通道经热源回热器与加热炉连通,加热炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通,外部还有高品位燃料通道与第二加热炉连通,外部还有空气通道经第二热源回热器与第二加热炉连通,第二加热炉还有燃气通道经第二热源回热器与外部连通,外部还有被加热介质通道经加热炉与第二加热炉连通之后第二加热炉再有被加热介质通道与外部连通,形成双燃料高温热源。
2.双燃料高温热源,主要由加热炉、第二加热炉和热源回热器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉连通,外部还有高品位燃料通道与第二加热炉连通,外部还有空气通道经热源回热器之后分成两路——第一路与加热炉连通和第二路与第二加热炉连通,加热炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通,第二加热炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通,外部还有被加热介质通道经加热炉与第二加热炉连通之后第二加热炉再有被加热介质通道与外部连通,形成双燃料高温热源。
3.双燃料蒸汽动力装置,主要由加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器、汽轮机、升压泵和冷凝器所组成;汽轮机有低压蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝液管路经升压泵和加热炉与第二加热炉连通之后第二加热炉再有高压蒸汽通道与汽轮机连通;外部有低品位燃料通道与加热炉连通,外部还有空气通道经热源回热器与加热炉连通,加热炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通;外部还有高品位燃料通道与第二加热炉连通,外部还有空气通道经第二热源回热器与第二加热炉连通,第二加热炉还有燃气通道经第二热源回热器与外部连通;冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,形成双燃料蒸汽动力装置;其中,或汽轮机连接升压泵并传输动力。
4.双燃料蒸汽动力装置,主要由加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器、汽轮机、升压泵和冷凝器所组成;汽轮机有低压蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝液管路经升压泵和加热炉与第二加热炉连通之后第二加热炉再有高压蒸汽通道与汽轮机连通,汽轮机还有再热蒸汽通道经加热炉与自身连通;外部有低品位燃料通道与加热炉连通,外部还有空气通道经热源回热器与加热炉连通,加热炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通;外部还有高品位燃料通道与第二加热炉连通,外部还有空气通道经第二热源回热器与第二加热炉连通,第二加热炉还有燃气通道经第二热源回热器与外部连通;冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,形成双燃料蒸汽动力装置;其中,或汽轮机连接升压泵并传输动力。
5.双燃料蒸汽动力装置,主要由加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器、汽轮机、升压泵和冷凝器所组成;汽轮机有低压蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝液管路经升压泵和加热炉与第二加热炉连通之后第二加热炉再有高压蒸汽通道与汽轮机连通,汽轮机还有再热蒸汽通道经第二加热炉与自身连通;外部有低品位燃料通道与加热炉连通,外部还有空气通道经热源回热器与加热炉连通,加热炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通;外部还有高品位燃料通道与第二加热炉连通,外部还有空气通道经第二热源回热器与第二加热炉连通,第二加热炉还有燃气通道经第二热源回热器与外部连通;冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,形成双燃料蒸汽动力装置;其中,或汽轮机连接升压泵并传输动力。
6.双燃料蒸汽动力装置,主要由加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器、汽轮机、升压泵和冷凝器所组成;汽轮机有低压蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝液管路经升压泵和加热炉与第二加热炉连通之后第二加热炉再有高压蒸汽通道与汽轮机连通,汽轮机还有再热蒸汽通道经加热炉和第二加热炉与自身连通;外部有低品位燃料通道与加热炉连通,外部还有空气通道经热源回热器与加热炉连通,加热炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通;外部还有高品位燃料通道与第二加热炉连通,外部还有空气通道经第二热源回热器与第二加热炉连通,第二加热炉还有燃气通道经第二热源回热器与外部连通;冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,形成双燃料蒸汽动力装置;其中,或汽轮机连接升压泵并传输动力。
7.双燃料蒸汽动力装置,是在第3-6项所述的任一一款双燃料蒸汽动力装置中,增加膨胀增速机并取代汽轮机,增加扩压管并取代升压泵,形成双燃料蒸汽动力装置。
8.双燃料蒸汽动力装置,是在第3-6项所述的任一一款双燃料蒸汽动力装置中,增加第二升压泵和回热器,将冷凝器有冷凝液管路与升压泵连通调整为冷凝器有冷凝液管路经第二升压泵与回热器连通,汽轮机增设抽汽通道与回热器连通,回热器再有冷凝液管路与升压泵连通,形成双燃料蒸汽动力装置。
9.双燃料蒸汽动力装置,是在第8项所述的任一一款双燃料蒸汽动力装置中,增加膨胀增速机并取代汽轮机,增加扩压管并取代升压泵,增加第二扩压管并取代第二升压泵,形成双燃料蒸汽动力装置。
10.双燃料蒸汽动力装置,是在第3-9项所述的任一一款双燃料蒸汽动力装置中,取消第二热源回热器,将外部有空气通道经第二热源回热器与第二加热炉连通,加热炉有燃气通道经第二热源回热器与外部连通,以及外部有空气通道经空气预热器与加热炉连通,一并调整为外部有空气通道与热源回热器连通之后分成两路——第一路与加热炉连通,第二路与第二加热炉连通;将第二加热炉有燃气通道经第二热源回热器与外部连通调整为第二加热炉有燃气通道经热源回热器与外部连通,形成双燃料蒸汽动力装置。
附图说明:
图1是依据本发明所提供的双燃料高温热源第1种原则性热力系统图。
图2是依据本发明所提供的双燃料高温热源第2种原则性热力系统图。
图3是依据本发明所提供的双燃料蒸汽动力装置第1种原则性热力系统图。
图4是依据本发明所提供的双燃料蒸汽动力装置第2种原则性热力系统图。
图5是依据本发明所提供的双燃料蒸汽动力装置第3种原则性热力系统图。
图6是依据本发明所提供的双燃料蒸汽动力装置第4种原则性热力系统图。
图7是依据本发明所提供的双燃料蒸汽动力装置第5种原则性热力系统图。
图8是依据本发明所提供的双燃料蒸汽动力装置第6种原则性热力系统图。
图9是依据本发明所提供的双燃料蒸汽动力装置第7种原则性热力系统图。
图10是依据本发明所提供的双燃料蒸汽动力装置第8种原则性热力系统图。
图中,1-加热炉,2-第二加热炉,3-热源回热器,4-第二热源回热器,5-汽轮机,6-升压泵,7-冷凝器,8-膨胀增速机,9-扩压管,10-回热器,11-第二升压泵,12-第二扩压管。
关于膨胀增速机、加热炉、热源回热器、低品位燃料和高品位燃料,这里给出如下简要说明:
(1)为揭示汽轮机1和膨胀增速机8在工作流程上的区别,这里作如下解释:
①图3中,蒸汽流经汽轮机1实现热变功,汽轮机1出口蒸汽具有很低压力和较小流速(对应较小的动能),升压泵6需要的机械能可通过机械传输由汽轮机1或由外部提供。
②相比之下,图7中,膨胀增速机8出口蒸汽同样具有很低的压力,但流速相对较大(一部分压降转换为低压蒸汽的动能)以满足扩压管9降速升压的需要。
③对图1中蒸汽流经汽轮机1实现热变功的过程采用“降压作功”,对图7中蒸汽流经膨胀增速机8实现热变功的过程采用“降压作功并增速”来表示。
(2)加热炉和热源回热器:
①根据需要,加热炉内部设置换热管束,对流经其内的介质进行加热——包括用于介质升温的热交换器,还可设置用于受热汽化的蒸发器和对蒸汽进行再热的再热器等。
②不具体指明循环介质流经加热炉受热时所涉及到的具体换热管束,而统一采用加热炉来表述。
③热源回热器涉及加热炉内燃气(即热源高温段)的温度品位,单独列出。
(3)低品位燃料和高品位燃料:
①低品位燃料:指的是燃烧产物所能够形成的最高温度(比如绝热燃烧温度或定压燃烧温度)相对较低的燃料;相对于优质煤炭,煤矸石、煤泥等则是低品位燃料。从热源的概念来看,低品位燃料指的是燃烧产物难以形成较高温度的高温热源的燃料。
②高品位燃料:指的是燃烧产物所能够形成的最高温度(比如绝热燃烧温度或定压燃烧温度)相对较高的燃料;相对于煤矸石、煤泥等燃料而言,优质煤、天然气、甲烷、氢气等都是高品位燃料。从热源的概念来看,低品位燃料指的是燃烧产物能够形成较高温度的高温热源的燃料。
③对固体燃料来说,燃烧产物的气态物质是构成热源的核心,是热力系统的重要组成部分;而燃烧产物中的固态物质,如废渣,在其含有热能得到利用(利用流程及设备包含在加热炉内或在加热炉本体之外预热空气)之后被排出,不单独列出,其作用不单独表述。
④受限于现行技术条件或材料性能等原因,尤其对于需要通过间接手段向循环工质提供驱动高温热负荷的燃料来说,它们的品位高低应以燃烧产物所能够形成的最高温度减去间接传热温差之后的温度高低来划分;或者,以现行技术条件下能够使循环工质所能达到的温度高低来划分——使循环工质(工作介质)能够达到的温度更高者为高品位燃料,使循环工质(工作介质)能够达到的温度较低者为低品位燃料。
具体实施方式:
首先要说明的是,在结构和流程的表述上,非必要情况下不重复进行;对显而易见的流程不作表述。下面结合附图和实例来详细描述本发明。
图1所示的双燃料高温热源是这样实现的:
(1)结构上,它主要由加热炉、第二加热炉、热源回热器和第二热源回热器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉1连通,外部还有空气通道经热源回热器3与加热炉1连通,加热炉1还有燃气通道经热源回热器3与外部连通;外部还有高品位燃料通道与第二加热炉2连通,外部还有空气通道经第二热源回热器4与第二加热炉2连通,第二加热炉2还有燃气通道经第二热源回热器4与外部连通,外部还有被加热介质通道经加热炉1与第二加热炉2连通之后第二加热炉2再有被加热介质通道与外部连通。
(2)流程上,外部低品位燃料进入加热炉1,外部第一路空气流经热源回热器3吸热升温之后进入加热炉1,低品位燃料和空气在加热炉1内混合并燃烧成温度较高的燃气,加热炉1内燃气放热于流经其内的被加热介质并降温,之后流经热源回热器3放热降温和对外排放;外部高品位燃料进入第二加热炉2,外部第二路空气流经第二热源回热器4吸热升温之后进入第二加热炉2,高品位燃料和空气在第二加热炉2内混合并燃烧成高温燃气,高温燃气放热于流经其内的被加热介质并降温,之后流经第二热源回热器4放热降温和对外排放;低品位燃料通过加热炉1和高品位燃料通过第二加热炉2分别为高温热源提供热负荷,被加热介质流经加热炉1和第二加热炉2获取高温热负荷,形成双燃料高温热源。
图2所示的双燃料高温热源是这样实现的:
(1)结构上,它主要由加热炉、第二加热炉和热源回热器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉1连通,外部还有高品位燃料通道与第二加热炉2连通,外部还有空气通道经热源回热器3之后分成两路——第一路与加热炉1连通和第二路与第二加热炉2连通,加热炉1还有燃气通道经热源回热器3与外部连通,第二加热炉2还有燃气通道经热源回热器3与外部连通,外部还有被加热介质通道经加热炉1与第二加热炉2连通之后第二加热炉2再有被加热介质通道与外部连通。
(2)流程上,外部空气流经热源回热器3吸热升温之后分成两路——第一路进入加热炉1,第二路进入第二加热炉2;外部低品位燃料进入加热炉1,低品位燃料和空气在加热炉1内混合并燃烧成温度较高的燃气,加热炉1内燃气放热于流经其内的被加热介质并降温,之后流经热源回热器3放热降温和对外排放;外部高品位燃料进入第二加热炉2,高品位燃料和空气在第二加热炉2内混合并燃烧成高温燃气,高温燃气放热于流经其内的被加热介质并降温,之后流经热源回热器3放热降温和对外排放;低品位燃料通过加热炉1和高品位燃料通过第二加热炉2分别为高温热源提供热负荷,被加热介质流经加热炉1和第二加热炉2获取高温热负荷,形成双燃料高温热源。
图3所示的双燃料蒸汽动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器、汽轮机、升压泵和冷凝器所组成;汽轮机5有低压蒸汽通道与冷凝器7连通,冷凝器7还有冷凝液管路经升压泵6和加热炉1与第二加热炉2连通之后第二加热炉2再有高压蒸汽通道与汽轮机5连通;外部有低品位燃料通道与加热炉1连通,外部还有空气通道经热源回热器3与加热炉1连通,加热炉1还有燃气通道经热源回热器3与外部连通;外部还有高品位燃料通道与第二加热炉2连通,外部还有空气通道经第二热源回热器4与第二加热炉2连通,第二加热炉2还有燃气通道经第二热源回热器4与外部连通;冷凝器7还有冷却介质通道与外部连通。
(2)流程上,外部低品位燃料进入加热炉1,外部第一路空气流经热源回热器3吸热升温之后进入加热炉1,低品位燃料和空气在加热炉1内混合并燃烧成温度较高的燃气,加热炉1内的燃气放热于流经其内的循环工质并降温,之后流经热源回热器3放热降温和对外排放;外部高品位燃料进入第二加热炉2,外部第二路空气流经第二热源回热器4吸热升温之后进入第二加热炉2,高品位燃料和空气在第二加热炉2内混合并燃烧成高温燃气,高温燃气放热于流经其内的循环工质并降温,之后流经第二热源回热器4放热降温和对外排放;冷凝器7的冷凝液流经升压泵6升压,流经加热炉1和第二加热炉2逐步吸热升温和汽化,流经汽轮机5降压作功,之后进入冷凝器7放热冷凝;低品位燃料通过加热炉1和高品位燃料通过第二加热炉2共同提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器7带走低温热负荷;汽轮机5输出的功对外提供,或汽轮机5输出的功提供给升压泵6和外部,形成双燃料蒸汽动力装置。
图4所示的双燃料蒸汽动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器、汽轮机、升压泵和冷凝器所组成;汽轮机5有低压蒸汽通道与冷凝器7连通,冷凝器7还有冷凝液管路经升压泵6和加热炉1与第二加热炉2连通之后第二加热炉2再有高压蒸汽通道与汽轮机5连通,汽轮机5还有再热蒸汽通道经加热炉1与自身连通;外部有低品位燃料通道与加热炉1连通,外部还有空气通道经热源回热器3与加热炉1连通,加热炉1还有燃气通道经热源回热器3与外部连通;外部还有高品位燃料通道与第二加热炉2连通,外部还有空气通道经第二热源回热器4与第二加热炉2连通,第二加热炉2还有燃气通道经第二热源回热器4与外部连通;冷凝器7还有冷却介质通道与外部连通。
(2)流程上,与图3所示的双燃料蒸汽动力装置相比较,不同之处在于:冷凝器7的冷凝液流经升压泵6升压,流经加热炉1和第二加热炉2逐步吸热升温和汽化,进入汽轮机5降压作功至一定程度之后流经加热炉1吸热升温,然后进入汽轮机5继续降压作功;汽轮机5排放的低压蒸汽进入冷凝器7放热冷凝,形成双燃料蒸汽动力装置。
图5所示的双燃料蒸汽动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器、汽轮机、升压泵和冷凝器所组成;汽轮机5有低压蒸汽通道与冷凝器7连通,冷凝器7还有冷凝液管路经升压泵6和加热炉1与第二加热炉2连通之后第二加热炉2再有高压蒸汽通道与汽轮机5连通,汽轮机5还有再热蒸汽通道经第二加热炉2与自身连通;外部有低品位燃料通道与加热炉1连通,外部还有空气通道经热源回热器3与加热炉1连通,加热炉1还有燃气通道经热源回热器3与外部连通;外部还有高品位燃料通道与第二加热炉2连通,外部还有空气通道经第二热源回热器4与第二加热炉2连通,第二加热炉2还有燃气通道经第二热源回热器4与外部连通;冷凝器7还有冷却介质通道与外部连通。
(2)流程上,与图3所示的双燃料蒸汽动力装置相比较,不同之处在于:冷凝器7的冷凝液流经升压泵6升压,流经加热炉1和第二加热炉2逐步吸热升温和汽化,进入汽轮机5降压作功至一定程度之后流经第二加热炉2吸热升温,然后进入汽轮机5继续降压作功;汽轮机5排放的低压蒸汽进入冷凝器7放热冷凝,形成双燃料蒸汽动力装置。
图6所示的双燃料蒸汽动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器、汽轮机、升压泵和冷凝器所组成;汽轮机5有低压蒸汽通道与冷凝器7连通,冷凝器7还有冷凝液管路经升压泵6和加热炉1与第二加热炉2连通之后第二加热炉2再有高压蒸汽通道与汽轮机5连通,汽轮机5还有再热蒸汽通道经加热炉1和第二加热炉2与自身连通;外部有低品位燃料通道与加热炉1连通,外部还有空气通道经热源回热器3与加热炉1连通,加热炉1还有燃气通道经热源回热器3与外部连通;外部还有高品位燃料通道与第二加热炉2连通,外部还有空气通道经第二热源回热器4与第二加热炉2连通,第二加热炉2还有燃气通道经第二热源回热器4与外部连通;冷凝器7还有冷却介质通道与外部连通。
(2)流程上,与图3所示的双燃料蒸汽动力装置相比较,不同之处在于:冷凝器7的冷凝液流经升压泵6升压,流经加热炉1和第二加热炉2逐步吸热升温和汽化,进入汽轮机5降压作功至一定程度之后流经加热炉1和第二加热炉2逐步吸热升温,然后进入汽轮机5继续降压作功;汽轮机5排放的低压蒸汽进入冷凝器7放热冷凝,形成双燃料蒸汽动力装置。
图7所示的双燃料蒸汽动力装置是这样实现的:
(1)结构上,在图3所示的双燃料蒸汽动力装置中,增加膨胀增速机8并取代汽轮机5,增加扩压管9并取代升压泵6。
(2)流程上,与图3所示的双燃料蒸汽动力装置相比较,不同之处在于:冷凝器7的冷凝液流经扩压管9降速升压,流经加热炉1和第二加热炉2逐步吸热升温和汽化,流经膨胀增速机8降压作功并增速,之后进入冷凝器7放热冷凝,膨胀增速机8输出的功对外提供,形成双燃料蒸汽动力装置。
图8所示的双燃料蒸汽动力装置是这样实现的:
(1)结构上,在图3所示的双燃料蒸汽动力装置中,增加第二升压泵和回热器,将冷凝器7有冷凝液管路与升压泵6连通调整为冷凝器7有冷凝液管路经第二升压泵10与回热器11连通,汽轮机5增设抽汽通道与回热器11连通,回热器11再有冷凝液管路与升压泵6连通。
(2)流程上,与图3所示的双燃料蒸汽动力装置相比较,不同之处在于:冷凝器7排放的冷凝液流经第二升压泵10升压之后进入回热器11,与来自汽轮机5的抽汽混合、吸热和升温,抽汽放热成冷凝液;回热器11的冷凝液流经升压泵6升压,流经加热炉1和第二加热炉2逐步吸热升温和汽化,进入汽轮机5降压作功至一定程度之后分成两路——第一路提供给回热器11,第二路继续降压作功之后进入冷凝器7放热冷凝,形成双燃料蒸汽动力装置。
图9所示的双燃料蒸汽动力装置是这样实现的:
(1)结构上,在图8所示的双燃料蒸汽动力装置中,增加膨胀增速机8并取代汽轮机5,增加扩压管9并取代升压泵6,增加第二扩压管12并取代第二升压泵10。
(2)流程上,与图8所示的双燃料蒸汽动力装置相比较,不同之处在于:冷凝器7排放的冷凝液流经第二扩压管12降速升压之后进入回热器11,与来自膨胀增速机8的抽汽混合、吸热和升温,抽汽放热成冷凝液;回热器11的冷凝液流经扩压管9降速升压,流经加热炉1和第二加热炉2逐步吸热升温和汽化,进入膨胀增速机8降压作功至一定程度之后分成两路——第一路提供给回热器11,第二路继续降压作功并增速之后进入冷凝器7放热冷凝,形成双燃料蒸汽动力装置。
图10所示的双燃料蒸汽动力装置是这样实现的:
(1)结构上,在图3所示的双燃料蒸汽动力装置中,取消第二热源回热器,将外部有空气通道经第二热源回热器4与第二加热炉2连通,加热炉2有燃气通道经第二热源回热器4与外部连通,以及外部有空气通道经空气预热器3与加热炉1连通,一并调整为外部有空气通道与热源回热器3连通之后分成两路——第一路与加热炉1连通,第二路与第二加热炉2连通;将第二加热炉2有燃气通道经第二热源回热器4与外部连通调整为第二加热炉2有燃气通道经热源回热器3与外部连通。
(2)流程上,与图3所示的双燃料蒸汽动力装置相比较,不同之处在于:第二加热炉2排放的燃气流经热源回热器3放热降温之后对外排放,外部空气流经热源回热器3吸热升温之后分成两路——第一路进入加热炉1,第二路进入第二加热炉2,形成双燃料蒸汽动力装置。
本发明技术可以实现的效果——本发明所提出的双燃料蒸汽动力装置,具有如下效果和优势:
(1)合理搭配,分段构建,有效降低高温热源形成过程中的温差不可逆损失。
(2)低品位燃料与高品位燃料共同构建高温热源,显著提升低品位燃料的能源利用价值。
(3)低品位燃料参与构建高温热源,减少高品位燃料投入,提升低品位燃料利用价值。
(4)降低高品位燃料在形成高温热源过程中的温差不可逆损失,提升高品位燃料形成高温热源的利用价值。
(5)提升燃料利用价值,减少温室气体排放,减少污染物排放,节能减排效益突出。
(6)结构简单,流程合理;提升燃料选择范围和使用价值,降低蒸汽动力装置能耗成本。
Claims (10)
1.双燃料高温热源,主要由加热炉、第二加热炉、热源回热器和第二热源回热器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉(1)连通,外部还有空气通道经热源回热器(3)与加热炉(1)连通,加热炉(1)还有燃气通道经热源回热器(3)与外部连通,外部还有高品位燃料通道与第二加热炉(2)连通,外部还有空气通道经第二热源回热器(4)与第二加热炉(2)连通,第二加热炉(2)还有燃气通道经第二热源回热器(4)与外部连通,外部还有被加热介质通道经加热炉(1)与第二加热炉(2)连通之后第二加热炉(2)再有被加热介质通道与外部连通,形成双燃料高温热源。
2.双燃料高温热源,主要由加热炉、第二加热炉和热源回热器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉(1)连通,外部还有高品位燃料通道与第二加热炉(2)连通,外部还有空气通道经热源回热器(3)之后分成两路——第一路与加热炉(1)连通和第二路与第二加热炉(2)连通,加热炉(1)还有燃气通道经热源回热器(3)与外部连通,第二加热炉(2)还有燃气通道经热源回热器(3)与外部连通,外部还有被加热介质通道经加热炉(1)与第二加热炉(2)连通之后第二加热炉(2)再有被加热介质通道与外部连通,形成双燃料高温热源。
3.双燃料蒸汽动力装置,主要由加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器、汽轮机、升压泵和冷凝器所组成;汽轮机(5)有低压蒸汽通道与冷凝器(7)连通,冷凝器(7)还有冷凝液管路经升压泵(6)和加热炉(1)与第二加热炉(2)连通之后第二加热炉(2)再有高压蒸汽通道与汽轮机(5)连通;外部有低品位燃料通道与加热炉(1)连通,外部还有空气通道经热源回热器(3)与加热炉(1)连通,加热炉(1)还有燃气通道经热源回热器(3)与外部连通;外部还有高品位燃料通道与第二加热炉(2)连通,外部还有空气通道经第二热源回热器(4)与第二加热炉(2)连通,第二加热炉(2)还有燃气通道经第二热源回热器(4)与外部连通;冷凝器(7)还有冷却介质通道与外部连通,形成双燃料蒸汽动力装置;其中,或汽轮机(5)连接升压泵(6)并传输动力。
4.双燃料蒸汽动力装置,主要由加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器、汽轮机、升压泵和冷凝器所组成;汽轮机(5)有低压蒸汽通道与冷凝器(7)连通,冷凝器(7)还有冷凝液管路经升压泵(6)和加热炉(1)与第二加热炉(2)连通之后第二加热炉(2)再有高压蒸汽通道与汽轮机(5)连通,汽轮机(5)还有再热蒸汽通道经加热炉(1)与自身连通;外部有低品位燃料通道与加热炉(1)连通,外部还有空气通道经热源回热器(3)与加热炉(1)连通,加热炉(1)还有燃气通道经热源回热器(3)与外部连通;外部还有高品位燃料通道与第二加热炉(2)连通,外部还有空气通道经第二热源回热器(4)与第二加热炉(2)连通,第二加热炉(2)还有燃气通道经第二热源回热器(4)与外部连通;冷凝器(7)还有冷却介质通道与外部连通,形成双燃料蒸汽动力装置;其中,或汽轮机(5)连接升压泵(6)并传输动力。
5.双燃料蒸汽动力装置,主要由加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器、汽轮机、升压泵和冷凝器所组成;汽轮机(5)有低压蒸汽通道与冷凝器(7)连通,冷凝器(7)还有冷凝液管路经升压泵(6)和加热炉(1)与第二加热炉(2)连通之后第二加热炉(2)再有高压蒸汽通道与汽轮机(5)连通,汽轮机(5)还有再热蒸汽通道经第二加热炉(2)与自身连通;外部有低品位燃料通道与加热炉(1)连通,外部还有空气通道经热源回热器(3)与加热炉(1)连通,加热炉(1)还有燃气通道经热源回热器(3)与外部连通;外部还有高品位燃料通道与第二加热炉(2)连通,外部还有空气通道经第二热源回热器(4)与第二加热炉(2)连通,第二加热炉(2)还有燃气通道经第二热源回热器(4)与外部连通;冷凝器(7)还有冷却介质通道与外部连通,形成双燃料蒸汽动力装置;其中,或汽轮机(5)连接升压泵(6)并传输动力。
6.双燃料蒸汽动力装置,主要由加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器、汽轮机、升压泵和冷凝器所组成;汽轮机(5)有低压蒸汽通道与冷凝器(7)连通,冷凝器(7)还有冷凝液管路经升压泵(6)和加热炉(1)与第二加热炉(2)连通之后第二加热炉(2)再有高压蒸汽通道与汽轮机(5)连通,汽轮机(5)还有再热蒸汽通道经加热炉(1)和第二加热炉(2)与自身连通;外部有低品位燃料通道与加热炉(1)连通,外部还有空气通道经热源回热器(3)与加热炉(1)连通,加热炉(1)还有燃气通道经热源回热器(3)与外部连通;外部还有高品位燃料通道与第二加热炉(2)连通,外部还有空气通道经第二热源回热器(4)与第二加热炉(2)连通,第二加热炉(2)还有燃气通道经第二热源回热器(4)与外部连通;冷凝器(7)还有冷却介质通道与外部连通,形成双燃料蒸汽动力装置;其中,或汽轮机(5)连接升压泵(6)并传输动力。
7.双燃料蒸汽动力装置,是在权利要求3-6所述的任一一款双燃料蒸汽动力装置中,增加膨胀增速机(8)并取代汽轮机(5),增加扩压管(9)并取代升压泵(6),形成双燃料蒸汽动力装置。
8.双燃料蒸汽动力装置,是在权利要求3-6所述的任一一款双燃料蒸汽动力装置中,增加第二升压泵和回热器,将冷凝器(7)有冷凝液管路与升压泵(6)连通调整为冷凝器(7)有冷凝液管路经第二升压泵(10)与回热器(11)连通,汽轮机(5)增设抽汽通道与回热器(11)连通,回热器(11)再有冷凝液管路与升压泵(6)连通,形成双燃料蒸汽动力装置。
9.双燃料蒸汽动力装置,是在权利要求8所述的任一一款双燃料蒸汽动力装置中,增加膨胀增速机(8)并取代汽轮机(5),增加扩压管(9)并取代升压泵(6),增加第二扩压管(12)并取代第二升压泵(10),形成双燃料蒸汽动力装置。
10.双燃料蒸汽动力装置,是在权利要求3-9所述的任一一款双燃料蒸汽动力装置中,取消第二热源回热器,将外部有空气通道经第二热源回热器(4)与第二加热炉(2)连通,加热炉(2)有燃气通道经第二热源回热器(4)与外部连通,以及外部有空气通道经空气预热器(3)与加热炉(1)连通,一并调整为外部有空气通道与热源回热器(3)连通之后分成两路——第一路与加热炉(1)连通,第二路与第二加热炉(2)连通;将第二加热炉(2)有燃气通道经第二热源回热器(4)与外部连通调整为第二加热炉(2)有燃气通道经热源回热器(3)与外部连通,形成双燃料蒸汽动力装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110151583 | 2021-01-27 | ||
CN2021101515838 | 2021-01-27 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114811574A true CN114811574A (zh) | 2022-07-29 |
Family
ID=82527861
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210119641.3A Pending CN114811574A (zh) | 2021-01-27 | 2022-01-26 | 双燃料高温热源与双燃料蒸汽动力装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114811574A (zh) |
-
2022
- 2022-01-26 CN CN202210119641.3A patent/CN114811574A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN114811574A (zh) | 双燃料高温热源与双燃料蒸汽动力装置 | |
WO2022161114A1 (zh) | 双燃料高温热源与双燃料动力装置 | |
WO2022156521A1 (zh) | 双燃料联合循环动力装置 | |
WO2022152006A1 (zh) | 双燃料燃气-蒸汽联合循环动力装置 | |
CN114810245A (zh) | 双燃料联合循环蒸汽动力装置 | |
WO2022141610A1 (zh) | 双燃料联合循环蒸汽动力装置 | |
CN115217556A (zh) | 双燃料联合循环蒸汽动力装置 | |
WO2022193796A1 (zh) | 双燃料联合循环动力装置 | |
CN115217548A (zh) | 双燃料蒸汽动力装置 | |
CN115217557A (zh) | 双燃料联合循环蒸汽动力装置 | |
CN115341971A (zh) | 双燃料燃气-蒸汽联合循环动力装置 | |
CN115217547A (zh) | 双燃料蒸汽动力装置 | |
CN114909194A (zh) | 双燃料联合循环蒸汽动力装置 | |
CN115199364A (zh) | 双燃料联合循环动力装置 | |
WO2022161113A1 (zh) | 双燃料联合循环动力装置 | |
WO2022206087A1 (zh) | 双燃料联合循环动力装置 | |
CN115263463A (zh) | 双燃料联合循环动力装置 | |
CN115263464A (zh) | 双燃料联合循环动力装置 | |
CN115199363A (zh) | 双燃料联合循环蒸汽动力装置 | |
CN115217552A (zh) | 双燃料联合循环蒸汽动力装置 | |
CN115217553A (zh) | 双燃料联合循环蒸汽动力装置 | |
WO2022141611A1 (zh) | 双燃料联合循环蒸汽动力装置 | |
WO2022148329A1 (zh) | 双燃料燃气-蒸汽联合循环动力装置 | |
WO2022156523A1 (zh) | 双燃料燃气-蒸汽联合循环动力装置 | |
CN115217562A (zh) | 双燃料燃气-蒸汽联合循环动力装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |