CN211871454U - 一种实现燃煤电站无冷源损失的水电联产系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种实现燃煤电站无冷源损失的水电联产系统，包括锅炉、高压缸、中压缸、低压缸、低温多效海水淡化装置以及闪蒸装置；高压缸、中压缸及低压缸的转轴同轴连接，共同驱动发电机发电。闪蒸装置的出口连接低温多效海水淡化装置的供热入口，低温多效海水淡化装置的凝结水出口连接凝汽器的冷侧入口，凝汽器的冷侧出口通过阀门组连接闪蒸装置的入口。本实用新型通过实施燃煤汽轮机高背压改造，使得燃煤电站冷源损失降为零，大幅提升能源使用效率；运行中抬升汽轮机排汽压力，利用机组排汽余热驱动低温多效海水淡化装置制取淡水，形成水电联产的产业布局，为新形势下的煤电生存能力和可持续发展能力。

Description

一种实现燃煤电站无冷源损失的水电联产系统

【技术领域】

本实用新型属于能源综合利用技术领域，涉及一种实现燃煤电站无冷源损失的水电联产系统。

【背景技术】

随着全球经济、能源和环保形势的发展，当前燃煤电站将面临更为严格的环保要求和严峻的市场经营形势，主要表现为：1)电量调度由铭牌调度逐步向节能调度调整，要求燃煤电站持续进行节能降耗；2)火电发电小时数下降，发电侧盈利能力降低；3)可再生能源利用率低，火电机组灵活性调峰需求迫切，燃煤电站由当前的电源主力逐步向调峰主力转型，低年利用小时、低负荷率和频繁调峰是燃煤电站未来一段时期的主要现状，这一现状的持续时间取决于风电光水等新能源电力发展以及储能技术工业化生产。目前我国最大峰谷差约为最高负荷的～25％，加上占比～20％的风光电源，目前电力系统的调峰需求约45％。煤电企业须主动转变观念：1)从电源主力渐向配角转型：年利用小时～4000h。2)纯供电渐向综合能源供应基地转型：电、热、汽、气、冷、水。

沿海地区淡水资源缺乏，主流南水北调工程成本相对较高且供不应求，海水淡化作为当地水资源的重要保障。海水淡化主要技术路线有热法和膜法，膜法主要缺点为占地面积大、化学品消耗量大、性能受海水温度等缺点，应用前景略低于热法。

热法工艺中低温多效海水淡化装置应用较多，其对热源需求为不高于75℃的微过热或饱和蒸汽。基于热源需求，本实用新型提出了一种实现燃煤电站无冷源损失的水电联产系统，通过技术改造抬升汽轮机排汽压力至～40kPa，冷端系统高温凝结水全部输送至闪蒸装置转换为蒸汽后进入低温多效海水淡化装置，低温水和海水淡化装置凝结水回流至机组热力系统。利用机组余热用于淡化制水，同时将燃煤电站冷源损失降低为零，大幅度提升燃煤电站能量使用效率。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种实现燃煤电站无冷源损失的水电联产系统，利用机组排汽余热驱动低温多效海水淡化装置制取淡水，形成水电联产的产业布局，实现燃煤电站零冷源损失，大幅度提升燃煤电站能量使用效率，新形势下的煤电生存能力和可持续发展能力。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种实现燃煤电站无冷源损失的水电联产系统，包括：

锅炉，所述锅炉的排汽输送至高压缸做功；

高压缸，所述高压缸的排汽经锅炉再热后，输送至中压缸做功；

中压缸，所述中压缸的排汽输送至低压缸做功；

低压缸，所述低压缸的排汽通过带有凝汽器的给水系统加热后回流至锅炉，形成排汽循环；

低温多效海水淡化装置，所述低温多效海水淡化装置的入口连接原海水取水泵，出口连接淡水输送泵；淡水输送泵将淡化后的海水加压后输出，一部分作为成品水输出，一部分作为燃煤机组自身耗用输送至给水系统；

闪蒸装置，所述闪蒸装置的出口连接低温多效海水淡化装置的供热入口，低温多效海水淡化装置的凝结水出口连接凝汽器的冷侧入口，凝汽器的冷侧出口通过阀门组连接闪蒸装置的入口。

本实用新型进一步的改进在于：

所述给水系统包括依次连接的凝汽器、凝结水泵、低压加热器组、给水泵以及高压加热器组；凝汽器的入口与低压缸的排汽相连；淡水输送泵将一部分淡化后的海水加压后输送至凝结水泵的入口管路上；高压加热器组的出口与锅炉相连。

所述闪蒸装置还设置有旁路出口，所述旁路出口通过阀门与凝汽器的冷侧入口相连通。

所述低温多效海水淡化装置上连接有用于抽出不凝结气体的水环真空泵组。

所述高压缸、中压缸及低压缸的转轴同轴连接，共同驱动发电机发电。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过实施燃煤汽轮机高背压改造，汽轮机排汽余热全部用于低温多效海水淡化装置，使得燃煤电站冷源损失降为零，大幅提升能源使用效率；运行中抬升汽轮机排汽压力，利用机组排汽余热驱动低温多效海水淡化装置制取淡水，形成水电联产的产业布局，实现燃煤电站零冷源损失，为新形势下的煤电生存能力和可持续发展能力。

【附图说明】

图1为本实用新型的系统结构示意图。

其中：1-锅炉；2-高压缸；3-中压缸；4-低压缸；5-发电机；6-凝汽器；7-凝结水泵；8-低压加热器组；9-给水泵；10-高压加热器组；11-闪蒸装置；12-原海水取水泵；13-低温多效海水淡化装置；14-淡水输送泵；15-水环真空泵组；16-阀门组。

【具体实施方式】

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本实用新型公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本实用新型公开的概念。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

在附图中示出了根据本实用新型公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

本实用新型公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参见图1，本实用新型实现燃煤电站无冷源损失的水电联产系统，包括锅炉1、高压缸2、中压缸3、低压缸4、低温多效海水淡化装置13以及闪蒸装置11；高压缸2、中压缸3及低压缸4的转轴同轴连接，共同驱动发电机5发电。锅炉1的排汽输送至高压缸2做功；高压缸2的排汽经锅炉1再热后，输送至中压缸3做功；中压缸3的排汽输送至低压缸4做功；低压缸4的排汽通过带有凝汽器6的给水系统加热后回流至锅炉1，形成排汽循环；给水系统包括依次连接的凝汽器6、凝结水泵7、低压加热器组8、给水泵9以及高压加热器组10；凝汽器6的入口与低压缸4的排汽相连；淡水输送泵14将一部分淡化后的海水加压后输送至凝结水泵7的入口管路上；高压加热器组10的出口与锅炉1相连。温多效海水淡化装置13的入口连接原海水取水泵12，出口连接淡水输送泵14；低温多效海水淡化装置13上连接有用于抽出不凝结气体的水环真空泵组15。淡水输送泵14将淡化后的海水加压后输出，一部分作为成品水输出，一部分作为燃煤机组自身耗用输送至给水系统；闪蒸装置11的出口连接低温多效海水淡化装置13的供热入口，低温多效海水淡化装置13的凝结水出口连接凝汽器6的冷侧入口，凝汽器6的冷侧出口通过阀门组16连接闪蒸装置11的入口。闪蒸装置11还设置有旁路出口，旁路出口通过阀门与凝汽器6的冷侧入口相连通。

本实用新型的工作原理：

燃煤电站汽轮机实施高背压改造，锅炉1出口新蒸汽依次经过汽轮机高压缸2、中压缸3、低压缸4做功驱动发电机5发电，低压缸4排汽以～40kPa的高背压参数进入凝汽器6冷凝，凝结水依次经凝结水泵7、低压加热器组8、给水泵9和高压加热器组10进入锅炉，完成热力汽水循环。凝汽器出口的高温冷却水经阀门组16进入闪蒸装置11转换为～35kPa的饱和蒸汽进入低温多效海水淡化装置13加热经海水经取水泵12提供的原海水制取淡水，海水淡化装置13凝结水和闪蒸装置11出口低温水混合后进入凝汽器6冷凝燃煤电站排汽余热，形成循环；海水淡化装置13成品水淡水经输送泵14加压对外供出。此外，为维持海水淡化装置运行真空，配置水环真空泵组15抽出不凝结气体。

以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种实现燃煤电站无冷源损失的水电联产系统，其特征在于，包括：

锅炉(1)，所述锅炉(1)的排汽输送至高压缸(2)做功；

高压缸(2)，所述高压缸(2)的排汽经锅炉(1)再热后，输送至中压缸(3)做功；

中压缸(3)，所述中压缸(3)的排汽输送至低压缸(4)做功；

低压缸(4)，所述低压缸(4)的排汽通过带有凝汽器(6)的给水系统加热后回流至锅炉(1)，形成排汽循环；

低温多效海水淡化装置(13)，所述低温多效海水淡化装置(13)的入口连接原海水取水泵(12)，出口连接淡水输送泵(14)；淡水输送泵(14)将淡化后的海水加压后输出，一部分作为成品水输出，一部分作为燃煤机组自身耗用输送至给水系统；

闪蒸装置(11)，所述闪蒸装置(11)的出口连接低温多效海水淡化装置(13)的供热入口，低温多效海水淡化装置(13)的凝结水出口连接凝汽器(6)的冷侧入口，凝汽器(6)的冷侧出口通过阀门组(16)连接闪蒸装置(11)的入口。

2.根据权利要求1所述的实现燃煤电站无冷源损失的水电联产系统，其特征在于，所述给水系统包括依次连接的凝汽器(6)、凝结水泵(7)、低压加热器组(8)、给水泵(9)以及高压加热器组(10)；凝汽器(6)的入口与低压缸(4)的排汽相连；淡水输送泵(14)将一部分淡化后的海水加压后输送至凝结水泵(7)的入口管路上；高压加热器组(10)的出口与锅炉(1)相连。

3.根据权利要求1所述的实现燃煤电站无冷源损失的水电联产系统，其特征在于，所述闪蒸装置(11)还设置有旁路出口，所述旁路出口通过阀门与凝汽器(6)的冷侧入口相连通。

4.根据权利要求1所述的实现燃煤电站无冷源损失的水电联产系统，其特征在于，所述低温多效海水淡化装置(13)上连接有用于抽出不凝结气体的水环真空泵组(15)。

5.根据权利要求1所述的实现燃煤电站无冷源损失的水电联产系统，其特征在于，所述高压缸(2)、中压缸(3)及低压缸(4)的转轴同轴连接，共同驱动发电机(5)发电。

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