CN206233959U - 电力系统梯级热能利用式发电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电力系统梯级热能利用式发电装置，属于热能再利用装置领域，包括发热装置，使用导热介质A与发热装置散发出的剩余热量进行热交换，使导热介质A沸腾并形成高压蒸汽推动汽轮机A做功，可以逐级回收热能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电力系统梯级热能利用式发电装置，属于热能再利用装置领域。
背景技术
热能发电厂通过烧煤使热力发电机运作来产生电能，但是热能利用率非常低，现有的热力发电机使用水为发电机进行降温，将剩余热能带走，这样除了与空气进行热交换丧失的热能，还需要使用水来降温并再次带走大量热量，使热能大大的浪费。
实用新型内容
本实用新型提供一种电力系统梯级热能利用式发电装置，可以逐级回收热能。
本实用新型所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，包括发热装置，使用导热介质A与发热装置散发出的剩余热量进行热交换，使导热介质A沸腾并形成高压蒸汽推动汽轮机A做功。
所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，其特征在于，导热介质A在汽轮机A内做完功后，再与下一级介质热交换，使下一级介质继续沸腾，再推动下一级汽轮机，以此类推，将能量通过热能转换为机械能的方式逐级进行分级回收。
所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，其特征在于，发热装置为发电机，其中优选火力发电机，将火力发电机的汽轮机的蒸汽从蒸汽升温口输出，并与导热介质A发生热交换，导热介质A形成高压蒸汽推动汽轮机A做功。
所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，其特征在于，设有导热介质B和汽轮机B，导热介质B的沸点低于导热介质A，使用与导热介质A热交换后剩余的蒸汽以及推完汽轮机的导热介质A蒸汽与导热介质B发生热交换，使导热介质B再次形成高压蒸汽推动汽轮机B做功。
所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，发热装置包括汽油发电机、柴油发电机、汽轮机带动的发电机等热能发电机，利用本申请中所述的导热介质代替汽油发电机、柴油发电机中发动机的冷却液，由导热介质将发送机散发的热量带走并再利用；利用沸点逐渐降低的各级导热介质进行沸腾换热，使各级导热介质在沸腾产生高压蒸汽后，推动汽轮机转动后，将剩余热量与下一集介质进行热交换，使剩余热能被逐级回收，达到完美的能源再利用效果，同时本结构不需要做较大改进，仅需要把本结构安装到现有的热能发电机上即可，改造成本低。
所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，发热装置为发电机，其中优选火力发电机。火力发电机的热能浪费比较严重，且产生的热量大，其产生的高压蒸汽温度远远的高于次级介质的沸点，可以使次级介质产生高压干蒸汽，避免产生液滴，将汽轮机的叶片损坏。
所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，设有两级导热介质和两级汽轮机，两级导热介质分别为导热介质A和导热介质B，导热介质B的沸点低于导热介质A，两级汽轮机分别为汽轮机A和汽轮机B；设有散热箱A和散热箱B，导热介质A位于散热箱A内，散热箱A的出液口连接到发热装置的散热腔，发热装置的散热腔的排出口通过液滴过滤装置连接到汽轮机A的入口，汽轮机A的出口连接到换热箱，换热箱的出口连接散热箱A，换热箱内设有散热管路，散热管路一端通过循环泵B连接到散热箱B，散热管路另一端通过液滴过滤装置B连接到汽轮机B的入口连接，散热箱B内设有导热介质B，汽轮机B的出口连接到散热箱B。以两级热能回收为例进行结构介绍，此处的发热装置选用带有发动机的汽油发电机或柴油发电机，导热介质A由循环泵A的带动下进入发热装置代替原有的冷却液进入散热腔进行沸腾热交换，快速的吸收热量，控制循环泵A的流量，使导热介质A在发热装置的散热腔充分的生成高压蒸汽，高压蒸汽进入汽轮机，推动汽轮机A的叶片转动，汽轮机A的转轴连接有功能设备，功能设备可以为发电机或搅拌机等可以做功的设备，汽轮机A可以带动发电机发电上网，或直接带动搅拌机等功能设备工作，导热介质A生成的蒸汽通过汽轮机后，进入换热箱，虽然蒸汽发生了焓降，但是依然含有大量热能，导热介质A生成的高压蒸汽在换热箱内与散热管路中的导热介质B进行热交换，导热介质B沸腾吸热，生成高压蒸汽，导热介质B生成的高压蒸汽通过液滴过滤装置B过滤后，推动汽轮机B转动，汽轮机B同样带动功能设备工作，实现了热能的二次回收，回收效果非常好，导热介质A可以采用乙醇，导热介质B可以采用异戊烷，且只需要将本设备循环泵A和液滴过滤装置A连接到现有设备即可，改造非常方便。
所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，设有两级导热介质和两级汽轮机，两级导热介质分别为导热介质A和导热介质B，导热介质B的沸点低于导热介质A，两级汽轮机分别为汽轮机A和汽轮机B；设有散热箱A和散热箱B，导热介质A位于散热箱A内，散热箱A的出液口连接到蒸汽收集箱内的散热管路B，蒸汽收集箱连接到热电厂的汽轮机的蒸汽升温口，散热管路B的排出口通过液滴过滤装置连接到汽轮机A的入口，汽轮机A的出口连接到换热箱，换热箱的出口连接散热箱A，换热箱内设有散热管路，散热管路一端通过循环泵B连接到散热箱B，散热管路另一端通过液滴过滤装置B连接到汽轮机B的入口连接，散热箱B内设有导热介质B，汽轮机B的出口连接到散热箱B。本技术方案对汽轮机中的热能进行回收，现有的发电厂用的汽轮机为多级叶轮的汽轮机，当蒸汽经过每一级叶轮时，其功率逐渐降低，所以在经过前两到三个叶轮后，蒸汽会被输出进行再加热，使其压力增加，再去吹动剩余叶轮，本申请直接通过蒸汽升温口将蒸汽导出，然后使用该蒸汽对导热介质A进行加热，由于导热介质A的沸点低于水，进行热交换后，导热介质A形成的蒸汽的压力会相对于汽轮机内输出的蒸汽升高，使导热介质A再去推动汽轮机A进行做功，会在能源回收的前提下，相对于原有的发电流程会大大的提高做功的效率。
所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，发热装置的散热腔的排出口通过三通管道连接到液滴过滤装置，三通管道A14的第三端通过电磁阀A连接到换热箱。通过开启电磁阀的开度将没有经过汽轮机的导热介质A的蒸汽通入换热箱，在做完功的导热介质A的蒸汽热能不足时，为其补充热能，使导热介质B产生足够压力的蒸汽。
所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，汽轮机A的排气端连接到三通管道B，三通过管道的另外两个通道分别通过电磁阀B和电磁阀C连接到换热腔和散热箱。当发热装置产生的热能较低时，使导热介质A产生蒸汽并做完功后，导热介质A产生蒸汽中的剩余热能不足以使导热介质B生成干蒸汽时，通过导通电磁阀C并关闭电磁阀B来将第二次热交换过程切出，避免生成液滴，保证汽轮机的安全运行。
所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，散热箱和换热腔内分别设有传感器A和传感器B，传感器A和传感器B为压力传感器，设有控制装置，传感器A和传感器B连接到控制装置的信号接收端，控制装置的信号输出端连接到电磁阀A、电磁阀B和电磁阀C的线圈。传感器A位于换热腔内，当传感器A检测到压力低于设定值后，会向控制装置发送信号，控制装置控制电磁阀C打开以及电磁阀B关闭，使二次热交换过程切出；传感器B位于液滴过滤装置内，当导热介质B的蒸汽压力未降到设定值，导热介质A的蒸汽压力降到设定值时，控制装置控制电磁阀A打开一定的开度，使换热箱内的热量进行补充。
所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，控制装置包括继电器A、继电器B、继电器C、继电器D、继电器E和非门电路，传感器A的电源端连接到电源，传感器A的信号输出端通过继电器A的线圈接地，以及依次通过非门电路和继电器C的线圈接地，继电器B的线圈通过继电器A的常开触点连接到辅助直流电源，电磁阀B和电磁阀C分别通过继电器B的常开触点和常闭触点连接到电源，继电器C的常开触点一端连接到辅助直流电源，另一端依次通过继电器D的常开触点和继电器E的线圈接地，电磁阀A的线圈通过继电器E的常开触点连接到电源。当传感器A发出信号，继电器A的线圈得电，常开触点闭合，继电器B的线圈得电，继电器B的常开触点和常闭触点动作，电磁阀B由开启变为闭合，电磁阀C有闭合变为开启，使二次热交换过程切出，当传感器B发出信号，同时传感器A没有发出信号时，非门电路会发出信号，使继电器C和继电器D的线圈得电，常开触点闭合，继电器E的线圈得电，常开触点闭合，电磁阀A开启。
本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果是：
所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，发热装置包括汽油发电机、柴油发电机、汽轮机带动的发电机等热能发电机，利用沸点逐渐降低的各级导热介质进行沸腾换热，使各级导热介质在沸腾产生高压蒸汽后，推动汽轮机转动后，将剩余热量与下一集介质进行热交换，使剩余热能被逐级回收，达到完美的能源再利用效果，同时本结构不需要做较大改进，仅需要把本结构安装到现有的热能发电机上即可，改造成本低。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的电气原理图；
图3为本实用新型实施例2的结构示意图；
图4为热交换原理框图；
图5为热能回收流程框图。
图中：1、循环泵A；2、散热箱A；3、散热箱B；4、汽轮机B；5、液滴过滤装置B；6、电磁阀B；7、电磁阀C；8、三通管道B；9、换热箱；10、散热管路；11、循环泵B；12、汽轮机A；13、电磁阀A；14、三通管道A；15、液滴过滤装置；16、散热腔；17、散热管路B；18、蒸汽收集箱；19、继电器A；20、传感器A；21、继电器B；22、非门电路；23、传感器B；24、继电器E；25、继电器D；26、继电器C。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例做进一步描述：
实施例1:如图1和图2所示，本实用新型所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，包括发热装置，使用导热介质A与发热装置散发出的剩余热量进行热交换，使导热介质A沸腾并形成高压蒸汽推动汽轮机A12做功。
所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，导热介质A在汽轮机A12内做完功后，再与下一级介质热交换，使下一级介质继续沸腾，再推动下一级汽轮机，以此类推，将能量通过热能转换为机械能的方式逐级进行分级回收。
所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，发热装置为发电机，其中优选火力发电机，将火力发电机的汽轮机的蒸汽从蒸汽升温口输出，并与导热介质A发生热交换，导热介质A形成高压蒸汽推动汽轮机A12做功。
所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，设有导热介质B和汽轮机B4，导热介质B的沸点低于导热介质A，使用与导热介质A热交换后剩余的蒸汽以及推完汽轮机的导热介质A蒸汽与导热介质B发生热交换，使导热介质B再次形成高压蒸汽推动汽轮机B4做功。
所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，设有两级导热介质和两级汽轮机，两级导热介质分别为导热介质A和导热介质B，导热介质B的沸点低于导热介质A，两级汽轮机分别为汽轮机A12和汽轮机B4；设有散热箱A2和散热箱B3，导热介质A位于散热箱A2内，散热箱A2的出液口通过循环泵A1连接到发热装置的散热腔16，发热装置的散热腔16的排出口通过液滴过滤装置15连接到汽轮机A12的入口，汽轮机A12的出口连接到换热箱9，换热箱9的出口连接散热箱A2，换热箱9内设有散热管路10，散热管路10一端通过循环泵B11连接到散热箱B3，散热管路10另一端通过液滴过滤装置B5连接到汽轮机B4的入口连接，散热箱B3内设有导热介质B，汽轮机B4的出口连接到散热箱B3。
所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，发热装置的散热腔16的排出口通过三通管道A17连接到液滴过滤装置15，三通管道A14的第三端通过电磁阀A13连接到换热箱9。
所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，汽轮机A12的排气端连接到三通管道B8，三通管道B8的另外两个通道分别通过电磁阀B6和电磁阀C7连接到换热箱9和散热箱A2。
所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，散热箱和换热腔内分别设有传感器A20和传感器B23，传感器A20和传感器B23为压力传感器，设有控制装置，传感器A20和传感器B23连接到控制装置的信号接收端，控制装置的信号输出端连接到电磁阀A13、电磁阀B6和电磁阀C7的线圈。
所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，控制装置包括继电器A19、继电器B21、继电器C26、继电器D25、继电器E24和非门电路22，传感器A20的电源端连接到电源，传感器A20的信号输出端通过继电器A19的线圈接地，以及依次通过非门电路22和继电器C26的线圈接地，继电器B21的线圈通过继电器A19的常开触点连接到辅助直流电源，电磁阀B6和电磁阀C7分别通过继电器B21的常开触点和常闭触点连接到电源，继电器C26的常开触点一端连接到辅助直流电源，另一端依次通过继电器D25的常开触点和继电器E24的线圈接地，电磁阀A13的线圈通过继电器E24的常开触点连接到电源。
实施例2：如图2和图3所示，本实用新型所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，包括发热装置，使用导热介质A与发热装置散发出的剩余热量进行热交换，使导热介质A沸腾并形成高压蒸汽推动汽轮机A12做功。
所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，导热介质A在汽轮机A12内做完功后，再与下一级介质热交换，使下一级介质继续沸腾，再推动下一级汽轮机，以此类推，将能量通过热能转换为机械能的方式逐级进行分级回收。
所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，发热装置为发电机，其中优选火力发电机，将火力发电机的汽轮机的蒸汽从蒸汽升温口输出，并与导热介质A发生热交换，导热介质A 形成高压蒸汽推动汽轮机A12做功。
所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，设有导热介质B和汽轮机B4，导热介质B的沸点低于导热介质A，使用与导热介质A热交换后剩余的蒸汽以及推完汽轮机的导热介质A蒸汽与导热介质B发生热交换，使导热介质B再次形成高压蒸汽推动汽轮机B4做功。
所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，设有两级导热介质和两级汽轮机，两级导热介质分别为导热介质A和导热介质B，导热介质B的沸点低于导热介质A，两级汽轮机分别为汽轮机A12和汽轮机B4；设有散热箱A2和散热箱B3，导热介质A位于散热箱A2内，散热箱A2的出液口通过循环泵A1连接到蒸汽收集箱18内的散热管路B17，蒸汽收集箱18连接到热电厂的汽轮机的蒸汽升温口，散热管路B17的排出口通过液滴过滤装置15连接到汽轮机A12的入口，汽轮机A12的出口连接到换热箱9，换热箱9的出口连接散热箱A2，换热箱9内设有散热管路10，散热管路10一端通过循环泵B11连接到散热箱B3，散热管路10另一端通过液滴过滤装置B5连接到汽轮机B4的入口连接，散热箱B3内设有导热介质B，汽轮机B4的出口连接到散热箱B3。
所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，发热装置的散热腔16的排出口通过三通管道连接到液滴过滤装置15，三通管道A14的第三端通过电磁阀A13连接到换热箱9。
所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，汽轮机A12的排气端连接到三通管道B8，三通过管道的另外两个通道分别通过电磁阀B6和电磁阀C7连接到换热腔和散热箱。
所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，散热箱和换热腔内分别设有传感器A20和传感器B23，传感器A20和传感器B23为压力传感器，设有控制装置，传感器A20和传感器B23连接到控制装置的信号接收端，控制装置的信号输出端连接到电磁阀A13、电磁阀B6和电磁阀C7的线圈。
所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，控制装置包括继电器A19、继电器B21、继电器C26、继电器D25、继电器E24和非门电路22，传感器A20的电源端连接到电源，传感器A20的信号输出端通过继电器A19的线圈接地，以及依次通过非门电路22和继电器C26的线圈接地，继电器B21的线圈通过继电器A19的常开触点连接到辅助直流电源，电磁阀B6和电磁阀C7分别通过继电器B21的常开触点和常闭触点连接到电源，继电器C26的常开触点一端连接到辅助直流电源，另一端依次通过继电器D25的常开触点和继电器E24的线圈接地，电磁阀A13的线圈通过继电器E24的常开触点连接到电源。
Claims (9)
1.一种电力系统梯级热能利用式发电装置，包括发热装置，其特征在于，使用导热介质A与发热装置散发出的剩余热量进行热交换，使导热介质A沸腾并形成高压蒸汽推动汽轮机A(12)做功，导热介质A在汽轮机A(12)内做完功后，再与下一级介质热交换，使下一级介质继续沸腾，再推动下一级汽轮机，以此类推，将能量通过热能转换为机械能的方式逐级进行分级回收。
2.根据权利要求1所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，其特征在于，发热装置优选火力发电机，将火力发电机的汽轮机的蒸汽从蒸汽升温口输出，并与导热介质A发生热交换，导热介质A形成高压蒸汽推动汽轮机A(12)做功。
3.根据权利要求2所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，其特征在于，设有导热介质B和汽轮机B(4)，导热介质B的沸点低于导热介质A，使用与导热介质A热交换后剩余的蒸汽以及推完汽轮机的导热介质A蒸汽与导热介质B发生热交换，使导热介质B再次形成高压蒸汽推动汽轮机B(4)做功。
4.根据权利要求3所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，其特征在于，设有两级导热介质和两级汽轮机，两级导热介质分别为导热介质A和导热介质B，导热介质B的沸点低于导热介质A，两级汽轮机分别为汽轮机A(12)和汽轮机B(4)；设有散热箱A(2)和散热箱B(3)，导热介质A位于散热箱A(2)内，散热箱A(2)的出液口连接到发热装置的散热腔(16)，发热装置的散热腔(16)的排出口通过液滴过滤装置(15)连接到汽轮机A(12)的入口，汽轮机A(12)的出口连接到换热箱(9)，换热箱(9)的出口连接散热箱A(2)，换热箱(9)内设有散热管路(10)，散热管路(10)一端通过循环泵B(11)连接到散热箱B(3)，散热管路(10)另一端通过液滴过滤装置(15)B(5)连接到汽轮机B(4)的入口连接，散热箱B(3)内设有导热介质B，汽轮机B(4)的出口连接到散热箱B(3)。
5.根据权利要求3所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，其特征在于，设有两级导热介质和两级汽轮机，两级导热介质分别为导热介质A和导热介质B，导热介质B的沸点低于导热介质A，两级汽轮机分别为汽轮机A(12)和汽轮机B(4)；设有散热箱A(2)和散热箱B(3)，导热介质A位于散热箱A(2)内，散热箱A(2)的出液口连接到蒸汽收集箱(18)内的散热管路B(17)，蒸汽收集箱(18)连接到热电厂的汽轮机的蒸汽升温口，散热管路B(17)的排出口通过液滴过滤装置(15)连接到汽轮机A(12)的入口，汽轮机A(12)的出口连接到换热箱(9)，换热箱(9)的出口连接散热箱A(2)，换热箱(9)内设有散热管路(10)，散热管路(10)一端通过循环泵B(11)连接到散热箱B(3)，散热管路(10)另一端通过液滴过滤装置(15)B(5)连接到汽轮机B(4)的入口连接，散热箱B(3)内设有导热介质B，汽轮机B(4)的出口连接到散热箱B(3)。
6.根据权利要求5所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，其特征在于，发热装置的散热腔(16)的排出口通过三通管道连接到液滴过滤装置(15)，三通管道A(14)的第三端通过电磁阀A(13)连接到换热箱(9)。
7.根据权利要求6所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，其特征在于，汽轮机A(12)的排气端连接到三通管道B(8)，三通过管道的另外两个通道分别通过电磁阀B(6)和电磁阀C(7)连接到换热箱(9)和散热箱A(2)。
8.根据权利要求7所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，其特征在于，散热箱和换热腔内分别设有传感器A(20)和传感器B(23)，传感器A(20)和传感器B(23)为压力传感器，设有控制装置，传感器A(20)和传感器B(23)连接到控制装置的信号接收端，控制装置的信号输出端连接到电磁阀A(13)、电磁阀B(6)和电磁阀C(7)的线圈。
9.根据权利要求8所述的电力系统梯级热能利用式发电装置，其特征在于，控制装置包括继电器A(19)、继电器B(21)、继电器C(26)、继电器D(25)、继电器E(24)和非门电路(22)，传感器A(20)的电源端连接到电源，传感器A(20)的信号输出端通过继电器A(19)的线圈接地，以及依次通过非门电路(22)和继电器C(26)的线圈接地，继电器B(21)的线圈通过继电器A(19)的常开触点连接到辅助直流电源，电磁阀B(6)和电磁阀C(7)分别通过继电器B(21)的常开触点和常闭触点连接到电源，继电器C(26)的常开触点一端连接到辅助直流电源，另一端依次通过继电器D(25)的常开触点和继电器E(24)的线圈接地，电磁阀A(13)的线圈通过继电器E(24)的常开触点连接到电源。
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