电站排汽潜热与排烟余热联合发电系统和优化运行方法技术方案
【技术实现步骤摘要】
电站排汽潜热与排烟余热联合发电系统和优化运行方法
本专利技术涉及多种低温余热协同热发电
，是一种电站排汽潜热与排烟余热联合发电系统和优化运行方法。
技术介绍
锅炉排烟余热和蒸汽动力循环排汽潜热是燃煤电站主要的热量损失，致使大型火电站的发电效率一般在40％左右，正是大约60％的热量损失释放到环境中(冷却水和大气中)，使得燃煤机组的发电效率难以大幅度提高。电站锅炉为我国工业部门第一大能耗设备，为了防止锅炉尾部受热面酸腐蚀，保障锅炉连续安全运行，锅炉设计排烟温度远高于硫酸蒸汽的露点腐蚀温度，大型燃煤锅炉排烟温度在110℃～180℃之间，其热量相当于煤炭发热量的8％～12％，排烟余热资源约占工业余热资源量的20％，余热资源浪费极为严重。蒸汽动力循环排汽潜热温度低、但是热量大，其排热量约为燃料热值的50％以上，为提高能源利用率，在北方寒冷地区汽轮机排汽冷凝热热泵供暖技术得到快速应用，但是在无需供暖的南方地区排汽潜热仍未有合适的利用途径。
技术实现思路
本专利技术的构思基础是，针对现有汽轮机排汽潜热量大、温度低，烟气余热量少，温度稍高的特性，以及排汽潜热和烟气排烟余热利用存在的不足，1)本专利技术提出以低沸点物质为工质，如氨、二氧化碳和有机工质等绿色工质，燃煤电站排汽潜热作工质蒸发器的热源，排烟余热作工质一级过热器的热源，燃气作工质二级过热器的热源的排汽潜热与排烟余热联合发电系统，通过排汽潜热、燃煤锅炉排烟余热和燃气串接耦合来为低温工质气动马达提供流量更大、温度更高的过热蒸气，显著增加低温工质朗肯循环作功能力和循环热效率；2)本专利技术提出电站排汽潜热与排烟余热联合...
【技术保护点】
一种电站排汽潜热与排烟余热联合发电系统，其特征在于：它包括冷凝/蒸发器(3)低温侧气态工质输出端经第一截止阀(20)与烟气过热器(8)低温侧输入端相连通，烟气过热器(8)低温侧输出端通过第二截止阀(23)与燃气锅炉(11)的燃气过热器(13)低温侧输入端相连通，燃气过热器(13)低温侧输出端与气动马达(14)输入端相连通，气动马达(14)输出端与发电机(15)输入端连接，气动马达排气口(21)与空冷散热器(16)输入端连通，空冷散热器(16)输出端与储液箱(18)输入端连通，储液箱(18)输出端通过工质升压泵(19)与冷凝/蒸发器(3)低温侧液态工质输入端连通；冷凝/蒸发器(3)高温侧水蒸气入口与汽轮机排汽口(24)相连通，冷凝/蒸发器(3)热水井出口端与蒸汽动力循环的凝结水泵(4)入口相连通；锅炉(5)排烟输出端经过空气预热器(6)和静电除尘器(7)与烟气过热器(8)高温侧输入端连通，烟气过热器(8)高温侧输出端经脱硫系统(9)与烟囱(10)输入端连通。
【技术特征摘要】
1.一种电站排汽潜热与排烟余热联合发电系统，其特征在于：它包括冷凝/蒸发器(3)低温侧气态工质输出端经第一截止阀(20)与烟气过热器(8)低温侧输入端相连通，烟气过热器(8)低温侧输出端与三通换向阀(21)输入端连通，三通换向阀(21)第一输出端与燃气锅炉(11)的燃气过热器(13)低温侧输入端相连通，燃气过热器(13)低温侧输出端与气动马达(14)输入端相连通；三通换向阀(21)第二输出端与气动马达(14)输入端相连通，气动马达(14)输出端与发电机(15)输入端连接，气动马达排气口(22)与空冷散热器(16)输入端连通，空冷散热器(16)输出端与储液箱(18)输入端连通，储液箱(18)输出端通过工质升压泵(19)与冷凝/蒸发器(3)低温侧液态工质输入端连通；冷凝/蒸发器(3)高温侧水蒸气入口与汽轮机排汽口(24)相连通，冷凝/蒸发器(3)热水井出口端与蒸汽动力循环的凝结水泵(4)入口相连通；锅炉(5)排烟输出端经过空气预热器(6)和静电除尘器(7)与烟气过热器(8)高温侧输入端连通，烟气过热器(8)高温侧输出端经脱硫系统(9)与烟囱(10)输入端连通。2.根据权利要求1所述的一种电站排汽潜热与排烟余热联合发电系统,其特征在于：其优化运行方法是依据环境气温的变化，自动调整汽轮机排汽压力，整个机组输出功率最大，整个调整过程机理由下述方程组定量描述：机组功率变化：ΔWtp＝ΔWt+ΔWe(1)汽轮机功率增量：ΔWt＝(hn0-hn)·qm,e·ηt·ηm·ηe(2)hn＝f(tn)(3)气动马达功率增量：ΔWe＝(he-hw)·qm,am·ηet·ηem·ηeg(4)te＝tam+tsup(5)he＝f(te,Pam)(6)hw＝f(tw)(7)空冷散热器传热模型：
【专利技术属性】
技术研发人员：赵波，杨善让，曹生现，王恭，刘志超，
申请(专利权)人：东北电力大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22
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