一種雙壓力蒸發氨水動力循環發電裝置制造方法及圖紙

一種雙壓力蒸發氨水動力循環發電裝置，在卡林納循環發電裝置基礎上增加次高壓氨水泵P3、第二預熱器PH2、第二蒸發器E2，并設透平第二進口；用于吸收熱源低溫段余熱，產生次高壓蒸汽進入透平中發電；使熱源梯級利用，即熱源在第一蒸發器蒸發與過熱段放熱后再同時對并列布置的第二蒸發器和第一蒸發器的過冷段中的工作溶液進行加熱，且顯熱熱源與工質的傳熱溫差不可逆損失較小。雙壓力蒸發氨水動力循環發電裝置約可以提高中高溫余熱的發電回收效率20％。

【技術實現步驟摘要】
一種雙壓力蒸發氨水動力循環發電裝置
本專利技術涉及一種發電裝置，尤其是一種雙壓力蒸發氨水動力循環發電裝置。
技術介紹
許多工業過程都會產生大量顯熱型中高溫余熱。由于其放熱過程有較大的溫度變化，普通純工質動力循環中的等溫吸熱過程與之并不匹配，在節點溫差限制下，存在較大的傳熱溫差不可逆損失。氨水混合工質可克服水的沸點較高而純氨的沸點偏低之缺點，可以將工作壓力調整到合適范圍。采用氨水混合工質的卡林納循環發電裝置可以實現工質與顯熱熱源的放熱過程和冷卻水的吸熱過程的溫度變化都有較好的匹配，進而提高發電回收效率。然而計算亦表明，對于350℃以上的中高溫余熱，受到工質相變溫差的限制，通常只能采用增加過熱度來適應余熱溫度的增大(提高壓力則熱源排放溫度更高)，使得單壓力蒸發的卡林納循環發電裝置的工質與熱源的溫度匹配性亦變差。
技術實現思路
本專利技術目的是提供一種能夠充分利用顯熱型中高溫余熱發電的雙壓力蒸發氨水動力循環發電裝置，用于提高發電回收效率。本專利技術為實現上述目的采用如下技術方案：一種雙壓力蒸發氨水動力循環發電裝置，包括中壓吸收器、高壓氨水泵、第一預熱器、高壓蒸發器、透平調節閥、透平發電裝置、回熱器、低壓吸收器、中壓氨水泵、分離器、節流閥；高壓氨水泵出口與第一預熱器高壓側進口相連，第一預熱器高壓側出口與高壓蒸發器工質側進口相連，第一蒸發器工質側出口通過透平調節閥與透平發電裝置的透平進口相連；透平發電裝置的透平出口與回熱器低壓側進口相連，回熱器低壓側出口與低壓吸收器的第一工質側進口相連，低壓吸收器工質側出口與中壓氨水泵進口相連，中壓氨水泵出口分別與中壓吸收器的第一工質側進口及回熱器中壓側進口相連，回熱器中壓側出口與分離器進口相連；分離器液相出口與第一預熱器中壓側進口相連，第一預熱器中壓側出口通過節流閥與低壓吸收器的第二工質側進口相連，所述雙壓力蒸發氨水動力循環發電裝置還包括次高壓氨水泵、第二預熱器、第二蒸發器、第二透平調節閥；透平發電裝置設有透平第二進口；所述透平第二進口設置在透平發電裝置中與次高壓壓力相對應的中間級處的汽缸上；中壓吸收器工質側出口還與次高壓氨水泵的進口相連，次高壓氨水泵的出口與第二預熱器次高壓側進口相連，第二預熱器次高壓側出口與第二蒸發器工質側進口相連，第二蒸發器工質側出口通過第二透平調節閥與透平第二進口相連；所述分離器的氣相出口與第二預熱器中壓側進口相連，第二預熱器中壓側出口與中壓吸收器的第二工質側進口相連。與現有技術相比，本專利技術具有如下優點：1、本專利技術雙壓力蒸發氨水動力循環發電裝置是在卡林納循環發電裝置的基礎上，通過設置第二蒸發器，將第一蒸發器蒸發過熱段的出口熱源再同時對并列布置的第二蒸發器和第一蒸發器過冷段中的工作溶液進行加熱，第二蒸發器中產生的蒸汽通過透平第二進口進入透平發電裝置內膨脹作功，使熱源得到梯級利用，從而可以提高循環的發電回收效率，計算表明本專利技術可比卡林納循環發電裝置多發電20％左右。2、將第二蒸發器與第一蒸發器過冷段并列來吸收熱源低溫段余熱的方案比將第二蒸發器與第一蒸發器串聯布置方案更加合理，使其傳熱曲線的匹配性提高，使溫差不可逆損失減少，發電回收效率更高。3、本專利技術的發電裝置看起來增加了一些設備，但比起為利用這部分低溫余熱而另行設置一套獨立的裝置要簡化得多，因為其共享利用了原有卡林納循環發電裝置的大量設備。4、氨和水都是自然工質，且來源豐富，價格較便宜。本專利技術的技術成熟，易于實施。由于動力循環發電裝置的發電回收效率主要取決于熱源的溫度，因此溫度較高的中高溫余熱源具有更高的回收價值和經濟效益，開發利用中高溫熱源發電技術應該放在比低溫熱源發電技術更加優先的位置。特別是中高溫工業煙氣對大氣的排放，不僅造成了能源的浪費而且會對環境帶來霧霾等不可忽視的影響。本專利技術有利于節能減排。采用氨水混合工質的卡林納循環發電裝置的循環工質通常具有3個等級的壓力。高壓和低壓分別是從高溫熱源吸熱和對冷卻水放熱的工質壓力狀態，也是決定透平膨脹焓降的主要因素；中壓則是用于解吸的壓力，使得低壓吸收器出口的基本溶液通過解吸重新形成工作溶液。而本專利技術的發電裝置具有4個等級的壓力，即在此基礎上增加次高壓等級，該壓力介于高壓和中壓之間，其數值主要根據熱源與工質的傳熱曲線的匹配情況來確定。附圖說明圖1是本專利技術實施例的流程示意圖。圖2是本專利技術實施例的工質與熱源的傳熱過程曲線示意圖。具體實施方式下面結合圖1對本專利技術的技術方案進行詳細說明：實施例：一種雙壓力蒸發氨水動力循環發電裝置，包括中壓吸收器A2、高壓氨水泵P2、第一預熱器PH1、高壓蒸發器E1、透平調節閥V1、透平發電裝置T、回熱器R、低壓吸收器A1、中壓氨水泵P1、分離器S、節流閥V2；高壓氨水泵P2出口與第一預熱器PH1高壓側進口相連，第一預熱器PH1高壓側出口與高壓蒸發器E1工質側進口相連，第一蒸發器E1工質側出口通過透平調節閥V1與透平發電裝置T的透平進口T-1相連；透平發電裝置T的透平出口T-3與回熱器R低壓側進口相連，回熱器R低壓側出口與低壓吸收器A1的第一工質側進口相連，低壓吸收器A1工質側出口與中壓氨水泵P1進口相連，中壓氨水泵P1出口分別與中壓吸收器A2的第一工質側進口及回熱器R中壓側進口相連，回熱器R中壓側出口與分離器S進口相連；分離器S液相出口與第一預熱器PH1中壓側進口相連，第一預熱器PH1中壓側出口通過節流閥V2與低壓吸收器A1的第二工質側進口相連；所述雙壓力蒸發氨水動力循環發電裝置還包括次高壓氨水泵P3、第二預熱器PH2、第二蒸發器E2、第二透平調節閥V3；透平發電裝置T設有透平第二進口T-2；所述透平第二進口T-2設置在透平發電裝置T中與次高壓壓力相對應的中間級處的汽缸上；中壓吸收器A2工質側出口還與次高壓氨水泵P3的進口相連，次高壓氨水泵P3的出口與第二預熱器PH2次高壓側進口相連，第二預熱器PH2次高壓側出口與第二蒸發器E2工質側進口相連，第二蒸發器E2工質側出口通過第二透平調節閥V3與透平第二進口T-2相連；所述分離器S的氣相出口與第二預熱器PH2中壓側進口相連，第二預熱器PH2中壓側出口與中壓吸收器A2的第二工質側進口相連。所述第一蒸發器E1包括第一蒸發器過冷段E1-1和第一蒸發器蒸發過熱段E1-2；所述第一蒸發器E1與所述第二蒸發器E2形成組合式蒸發器；所述組合式蒸發器包括蒸發器殼體，所述蒸發器殼體的兩端設有熱源進口和熱源出口；所述蒸發器殼體內靠近熱源進口側的通道中逆流布置第一蒸發器蒸發過熱段E1-2；所述蒸發器殼體內靠近熱源出口側的通道分成2個區域，并列逆流布置第一蒸發器過冷段E1-1和第二蒸發器E2的全部換熱面。本專利技術雙壓力蒸發氨水動力循環發電裝置之工作流程如下：從中壓吸收器流出的工作溶液分成兩路，其中一路經過高壓氨水泵P2的加壓至高壓，經第一預熱器PH1預熱后進入第一蒸發器E1吸收高溫熱源的熱量，第一蒸發器出口的高溫高壓蒸汽進入透平發電裝置T中膨脹作功；另一路工作溶液經過次高壓氨水泵P3加壓至次高壓，經第二預熱器PH2預熱后進入第二蒸發器E2，與第一蒸發器過冷段E1-1并列被從第一蒸發器蒸發和過熱段E1-2流出的熱源所加熱；第二蒸發器E2出口蒸汽進入第二透平T2中膨脹作功；透平出口的乏汽經回熱器R的冷卻進入低壓吸收器A1本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種雙壓力蒸發氨水動力循環發電裝置，包括中壓吸收器(A2)、高壓氨水泵(P2)、第一預熱器(PH1)、高壓蒸發器(E1)、透平調節閥(V1)、透平發電裝置(T)、回熱器(R)、低壓吸收器(A1)、中壓氨水泵(P1)、分離器(S)、節流閥(V2)；高壓氨水泵(P2)出口與第一預熱器(PH1)高壓側進口相連，第一預熱器(PH1)高壓側出口與高壓蒸發器(E1)工質側進口相連，第一蒸發器(E1)工質側出口通過透平調節閥(V1)與透平發電裝置(T)的透平進口(T?1)相連；透平發電裝置(T)的透平出口(T?3)與回熱器(R)低壓側進口相連，回熱器(R)低壓側出口與低壓吸收器(A1)的第一工質側進口相連，低壓吸收器(A1)工質側出口與中壓氨水泵(P1)進口相連，中壓氨水泵(P1)出口分別與中壓吸收器(A2)的第一工質側進口及回熱器(R)中壓側進口相連，回熱器(R)中壓側出口與分離器(S)進口相連；分離器(S)液相出口與第一預熱器(PH1)中壓側進口相連，第一預熱器(PH1)中壓側出口通過節流閥(V2)與低壓吸收器(A1)的第二工質側進口相連；其特征在于，所述雙壓力蒸發氨水動力循環發電裝置還包括次高壓氨水泵(P3)、第二預熱器(PH2)、第二蒸發器(E2)、第二透平調節閥(V3)；透平發電裝置(T)設有透平第二進口(T?2)；所述透平第二進口(T?2)設置在透平發電裝置(T)中與次高壓壓力相對應的中間級處的汽缸上；中壓吸收器(A2)工質側出口還與次高壓氨水泵(P3)的進口相連，次高壓氨水泵(P3)的出口與第二預熱器(PH2)次高壓側進口相連，第二預熱器(PH2)次高壓側出口與第二蒸發器(E2)工質側進口相連，第二蒸發器(E2)工質側出口通過第二透平調節閥(V3)與透平第二進口(T?2)相連；所述分離器(S)的氣相出口與第二預熱器(PH2)中壓側進口相連，第二預熱器(PH2)中壓側出口與中壓吸收器(A2)的第二工質側進口相連。...

【技術特征摘要】
1.一種雙壓力蒸發氨水動力循環發電裝置，包括中壓吸收器(A2)、高壓氨水泵(P2)、第一預熱器(PH1)、第一蒸發器(E1)、透平調節閥(V1)、透平發電裝置(T)、回熱器(R)、低壓吸收器(A1)、中壓氨水泵(P1)、分離器(S)、節流閥(V2)；高壓氨水泵(P2)出口與第一預熱器(PH1)高壓側進口相連，第一預熱器(PH1)高壓側出口與第一蒸發器(E1)工質側進口相連，第一蒸發器(E1)工質側出口通過透平調節閥(V1)與透平發電裝置(T)的透平進口(T-1)相連；透平發電裝置(T)的透平出口(T-3)與回熱器(R)低壓側進口相連，回熱器(R)低壓側出口與低壓吸收器(A1)的第一工質側進口相連，低壓吸收器(A1)工質側出口與中壓氨水泵(P1)進口相連，中壓氨水泵(P1)出口分別與中壓吸收器(A2)的第一工質側進口及回熱器(R)中壓側進口相連，回熱器(R)中壓側出口與分離器(S)進口相連；分離器(S)液相出口與第一預熱器(PH1)中壓側進口相連，第一預熱器(PH1)中壓側出口通過節流閥(V2)與低壓吸收器(A1)的第二工質側進口相連；其特征在于，所述雙壓力蒸發氨水動力循環發電裝置還包括次高壓氨水泵(P3)、第二預熱器(PH2)、第二蒸發器(E2)、第二透平...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳亞平，張治，郭占偉，吳嘉峰，
申請(專利權)人：東南大學，
類型：發明
國別省市：江蘇;32