发电系统技术方案

本发明专利技术涉及可以从液力耦合器的工作流体回收废热和利用该回收的废热来发电的发电系统。在该发电系统中，水通过进水泵(BP)被供应到锅炉(1)来生成蒸汽，汽轮机(2)通过使用所生成的蒸汽被驱动以用来发电，从汽轮机(2)排放的蒸汽在冷凝器(4)中被冷凝，然后，被冷凝的水由进水泵(BP)被重新供应到锅炉(1)。该发电系统包括：液力耦合器(10)，被提供在所述进水泵(BP)与电动机(M)之间，用来通过工作流体将来自所述电动机(M)的转矩传送到进水泵(BP)，以及从所述冷凝器(4)供应的冷凝水被从所述液力耦合器(10)排放出的工作流体加热。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及发电系统，更具体地，涉及一种可以从液力耦合器的工作流体中回收废热和利用回收的废热来发电的发电系统。
技术介绍
液力耦合器为公知的，其中叶轮(impeller)被耦合到驱动轴(输入轴)，转轮(runner)被耦合到被驱动的轴(输出轴)，功率是通过填充油箱的工作油而从驱动源传送到被驱动的源。液力耦合器在热电站、核电站等等中被使用来以可变的速度驱动进料泵或鼓风机，在钢铁厂等等中被使用来以可变的速度驱动泵或鼓风机。当泵或鼓风机被液力耦合器以可变速度驱动时，负载端(即被驱动机器)的旋转速度可以通过使用吸油勺管(scoop tube)而不断变化,从最小的旋转速度到最大的旋转速度。然而,滑动(即原动机与被驱动机器之间的旋转速度差)造成滑动损耗。 当被驱动机器的旋转速度低时，滑动损耗变成为大的。因此，在一些情形下，液力耦合器的功率损耗最大达到被驱动机器的额定功率的14. 8%，导致大的能量损耗。由于液力耦合器的滑动损耗，作为工作流体的工作油的温度上升。因此，从液力耦合器排放出的工作油在被油冷却器变冷后返回到液力耦合器。也就是，由于液力耦合器中的滑动损耗造成的热量通过油冷却器被释放到外面。_5] 专利文献引用列表专利I :日本专利公开号No. 8-13590
技术实现思路
如上所述，由于液力耦合器的滑动损耗，作为工作流体的工作油的温度上升。然而，液力耦合器具有油冷却器作为辅助机器，所以从液力耦合器排放出的加热的工作油被油冷却器冷却，然后返回到液力耦合器。因此，在液力耦合器中生成的滑动损耗的热量被释放到外面，而没有被回收。本专利技术的专利技术人从节能的观点出发研究了包括液力耦合器和通过液力耦合器而被驱动的被驱动机器的整个系统，发现被释放到外面的、在液力耦合器中的滑动损耗的热量应当被回收，以便促进整个系统的节能。鉴于以上的环境，作出了本专利技术。因此，本专利技术的目的是提供可以通过从液力耦合器排放出的工作流体中回收废热而回收在液力耦合器中的滑动损耗的热量，并利用所回收的废热(滑动损耗的热量)来发电的发电系统。为了达到以上的目的，根据本专利技术的第一方面，提供了发电系统，在其中由进水泵将水供应到蒸汽发生器，以便生成蒸汽，汽轮机通过使用所生成的蒸汽而被驱动以发电，从汽轮机排放的蒸汽在冷凝器中被冷凝，然后被冷凝的水通过进水泵被重新供应到蒸汽发生器；发电系统包括在进水泵与用于驱动进水泵的驱动机器之间提供的液力耦合器，它用来通过填充叶轮室的工作流体将来自驱动机器的转矩传送到进水泵；其中从冷凝器供应的冷凝水被从液力耦合器排放的工作流体加热。根据本专利技术的第一方面，水由驱动机器通过液力耦合器而进行驱动的进水泵被供应到蒸汽发生器，以在蒸汽发生器中生成高温蒸汽，以及汽轮机是通过使用高温蒸汽而被驱动的以便发电。从汽轮机排放的蒸汽被供应到冷凝器，蒸汽在其中被冷凝，以及冷凝器的冷凝的水被从液力耦合器排放的工作流体加热。加热的冷凝水被重新供应到蒸汽发生器。这样，在液力耦合器中的滑动损耗的热量可以借助于通过从液力耦合器排放的工作流体来加热冷凝水而被回收，因此，整个汽轮机发电系统的热效率可被增加，以提高发电效率。根据本专利技术的一方面，发电系统还包括热交换器，用于执行在从液力耦合器排放的工作流体与从冷凝器供应的冷凝水之间的热交换，以便加热冷凝水。根据本专利技术的一方面，发电系统还包括第一热交换器，用于执行在从液力稱合器排放的工作流体与热交换介质之间的热交换；和第二热交换器，用于执行在所述热交换介质与从冷凝器供应的冷凝水之间的热交换；其中所述热交换介质在第一热交换器中通过在工作流体与热交换介质之间的热交换而被加热，以及冷凝水在第二热交换器中通过在第一 热交换器中的被加热的热交换介质与冷凝水之间的热交换而被加热。根据本专利技术的这个方面，因为工作流体的循环路径与冷凝水的循环路径是互相完全分开的，因此可以减小冷凝水被工作流体污染的风险。根据本专利技术的一方面，发电系统还包括热泵循环，其包括蒸发器、压缩机、制冷剂冷凝器和膨胀阀；其中从液力耦合器排放的工作流体被供应到蒸发器，以便加热所述热泵循环的制冷剂，以及冷凝水从冷凝器被供应到制冷剂冷凝器，以便加热冷凝水。根据本专利技术的这个方面，制冷剂从液力耦合器的工作流体带走热量，并在蒸发器中蒸发，变为低温和低压的气体，然后，低温和低压的气体通过压缩机被压缩为高温和高压的气体。然后，高温和高压的气体通过与在制冷剂冷凝器中的冷凝水的热交换而释放热量，以便加热冷凝水。这时，制冷剂在高压下被冷凝和液化。最终得到的高压液体通过膨胀阀(压力减小阀)进行膨胀，被减压为回到它的原先的低温和低压的液体。然后，低温和低压的液体重新供应到蒸发器。这样，构建了包括从液力耦合器排放的工作流体的热源和冷凝水的冷却源的热泵循环，用工作流体加热冷凝水，由此使得液力耦合器的滑动损耗的热量能够被回收。因此，整个汽轮机发电系统的热效率可被增加，以提高发电效率。根据本专利技术的一方面，发电系统还包括热泵循环，其包括蒸发器、压缩机、制冷剂冷凝器和膨胀阀；以及用于执行在从冷凝器供应的冷凝水与热交换介质之间的热交换的热交换器；其中从液力耦合器排放的工作流体被供应到蒸发器，以便加热所述热泵循环的制冷剂，以及热交换介质被供应到制冷剂冷凝器，以便加热热交换介质；冷凝水在热交换器中通过在从制冷剂冷凝器中被加热的热交换介质与从冷凝器供应的冷凝水之间的热交换而被加热。根据本专利技术的这个方面，制冷剂从工作流体带走热量，并在蒸发器中蒸发，变为低温和低压的气体，然后，低温和低压的气体通过压缩机被压缩为高温和高压的气体。然后，高温和高压的气体通过在制冷剂冷凝器中与从热交换器供应的热交换介质的热交换而释放热量，以便加热热交换介质。这时，制冷剂气体在高压下被冷凝和液化。最终得到的高压液体通过膨胀阀(压力减小阀)进行膨胀，被减压为回到它的原先的低温和低压的液体。然后，低温和低压的液体被重新供应到蒸发器。在制冷剂冷凝器中被加热的热交换介质回到热交换器，在其中执行在热交换介质与从冷凝器供应的冷凝水之间的热交换，以便加热冷凝水。这样，构建了包括从液力耦合器排放的工作流体的热源和冷凝水的冷却源的热泵循环，用工作流体加热冷凝水，由此使得液力耦合器的滑动损耗的热量能够被回收。因此，整个汽轮机发电系统的热效率可被增加，提高发电效率。另外，因为在热泵循环中制冷剂的循环路径与冷凝水的循环路径是互相完全分开的，可以减小冷凝水被制冷剂污染的风险。根据本专利技术的第二方面，提供了发电系统，其中水由进水泵被供应到蒸汽发生器以生成蒸汽，汽轮机是通过使用生成的蒸汽而被驱动以发电，从汽轮机排放的蒸汽在冷凝器中被冷凝，然后冷凝水由进水泵被重新供应到蒸汽发生器；发电系统包括被提供在进水泵与用于驱动进水泵的驱动机器之间提供的液力耦合器，用来通过填充叶轮室的工作流体将来自驱动机器的转矩传送到进水泵；以及包括蒸发器、压缩机、制冷剂冷凝器和膨胀阀的热泵循环；其中从液力耦合器排放的工作流体被供应到蒸发器，以便加热所述热泵循环的制冷剂，从汽轮机排放的部分蒸汽被供应到制冷剂冷凝器，以及从汽轮机排放的蒸汽被制冷剂加热，该制冷剂已被从液力耦合器排放的工作流体加热。根据本专利技术的第二方面，水由驱动机器通过液力耦合器进行驱动的进水泵被供应到蒸汽发生器，以便在蒸汽发生器中生成高温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.01.28 JP 2010-0162081.一种发电系统，其中水通过进水泵被供应到蒸汽发生器以生成蒸汽，汽轮机通过使用所生成的蒸汽被驱动以用来发电，从所述汽轮机排放的蒸汽在冷凝器中被冷凝，然后，被冷凝的水由进水泵被重新供应到蒸汽发生器；所述发电系统包括 液力耦合器，被提供在所述进水泵和用于驱动所述进水泵的驱动机器之间，以便通过填充叶轮室的工作流体将来自所述驱动机器的转矩传送到所述进水泵； 其中从所述冷凝器供应的冷凝水被从所述液力耦合器排放的工作流体加热。2.根据权利要求I的发电系统，还包括 热交换器，用于执行在从所述液力耦合器排放的工作流体与从所述冷凝器供应的冷凝水之间的热交换，以便加热冷凝水。3.根据权利要求I的发电系统，还包括 第一热交换器，用于执行在从所述液力耦合器排放的工作流体与热交换介质之间的热 交换；以及 第二热交换器，用于执行在所述热交换介质与从所述冷凝器供应的冷凝水之间的热交换； 其中所述热交换介质在所述第一热交换器中通过在工作流体与热交换介质之间的热交换而被加热，以及冷凝水在所述第二热交换器中通过在所述第一热交换器中被加热的热交换介质与冷凝水之间的热交换而被加热。4.根据权利要求I的发电系统，还包括热泵循环，其包括蒸发器、压缩机、制冷剂冷凝器和膨胀阀； 其中从所述液力耦合器排放的工作流体被供应到所述蒸发器，用来加热所述热泵循环的制冷剂，以及冷凝水从所述冷凝器被供应到所述制冷剂冷凝器，用来加热冷凝水。5.根据权利要求I的发电系统，还包括热泵循环，其包括蒸发器、压缩机、制冷剂冷凝器和膨胀阀；以及 热交换器，用于执行在从所述冷凝器供应的冷凝水与热交换介质之间的热交换； 其中从所述液力耦合器排放的工作流体被供应到所述蒸...

【专利技术属性】
技术研发人员：绪方大洋，
申请(专利权)人：株式会社荏原制作所，
类型：发明
国别省市：