本发明涉及发电技术领域,具体而言,涉及一种节水型发电系统。
背景技术:
我国是世界上12个贫水国家之一,淡水资源还不到世界人口均占有量的1/4。随着国民经济的发展,我国城乡工农业用水和生活用水将迅速增长,使的本来有限的淡水资源更加紧张。因此,节约用水意义深远重大,已成为当前急待研究解决的重要课题。发电系统是用水大户,一座1000MW的大型电厂,每天耗水量约10万吨,相当于一个中等城市的用水量。
基于上述原因,有必要提供一种节水型发电系统。
技术实现要素:
本发明旨在提供一种节水型发电系统,以解决现有技术中发电系统水耗过高的问题。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种节水型发电系统,其包括:加热装置;发电装置,发电装置的进口管路与加热装置的出口管路相连通;冷凝装置,冷凝装置的进口管路与发电装置的出口管路相连通,且冷凝装置的出口管路与加热装置的进口管路相连通;以及净化装置,净化装置的出口管路与加热装置的进口管路相连通。
进一步地,净化装置包括电解除盐器。
进一步地,净化装置还包括除氧器,除氧器与电解除盐器串联设置,且除氧器设置在电解除盐器的下游。
进一步地,净化装置还包括补偿箱,电解除盐器、除氧器及补偿箱串联设置,且补偿箱设置在除氧器的下游。
进一步地,发电系统还包括过滤器,过滤器设置在冷凝装置和加热装置之间的管路上。
进一步地,发电系统还包括循环泵,循环泵设置在加热装置和过滤器之间的管路上。
进一步地,发电装置包括:透平膨胀机,透平膨胀机的进口管路与加热装置的出口管路相连通,透平膨胀机的出口管路和冷凝装置的进口管路相连通;发电机,发电机与透平膨胀机相连接。
进一步地,加热装置包括:加热炉,加热炉的出口管路与发电装置的进口管路相连通,加热炉的进口管路与冷凝装置的出口管路相连通;燃烧器,燃烧器用以对加热炉进行热量供应。
进一步地,加热装置还包括烟囱,烟囱与加热炉连通。
进一步地,冷凝装置为水冷式冷凝器或者空气式冷凝器。
本发明提供了一种节水型发电系统,该发电系统中,由于引入净化装置,使得进入发电循环回路的液态有机工质不存在腐蚀、结垢、废水排放等不安全性问题得到了有效地解决,从而使得冷凝装置中出来的冷凝液态有机工质能够重复循环利用,有效降低了有机工质能耗。与此同时,使用净化装置配合发电循环回路还能够进一步节约热能,降低了生产运行成本。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1示出了根据本发明一种实施方式中的一种节水型发电系统。
其中,附图标记如下:
10、加热装置;11、加热炉;12、燃烧器;13、烟囱;20、发电装置;21、透平膨胀机;22、发电机;30、冷凝装置;40、净化装置;41、电解除盐器;42、除氧器;50、过滤器;60、循环泵;70、补偿箱。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
正如背景技术部分所介绍的,现有的发电系统存在耗水量过高的问题。为了解决这一问题,本发明提供了一种节水型发电系统,如图1所示,其包括加热装置10、发电装置20、冷凝装置30以及净化装置40;发电装置20的进口管路与加热装置10的出口管路相连通;冷凝装置30的进口管路与发电装置20的出口管路相连通,且冷凝装置30的出口管路与加热装置10的进口管路相连通;净化装置40的出口管路与加热装置10的进口管路相连通。
本发明提供的上述发电系统中,净化装置40能够对新鲜水进行纯化处理,减少水中携带的杂质。净化装置40后生成的净化水进入到补偿箱70与补偿箱70内的有机化合物混合成液态有机工质,根据发电系统运行情况,定期给加热装置10、发电装置20、冷凝装置30的循环回路中补充液态有机工质。在加热装置10中形成高温气态有机工质,然后进入发电装置20进行发电,其次发电后的低温气态工质进入冷凝装置30进行冷凝后,再次循环至加热装置10。该发电系统中。由于引入净化装置40,使得进入发电循环回路的液态有机工质不存在腐蚀、结垢、废水排放等不安全性问题得到了有效地解决,从而使得冷凝装置30中出来的冷凝液态有机工质能够重复循环利用,有效降低了有机工质能耗。与此同时,使用净化装置40配合发电循环回路还能够进一步节约热能,降低了生产运行成本。该技术改变了发电系统必须在排污工况下运行的传统技术和观念,实现了加热装置10零排放发电技术的重大突破。
在一种优选的实施方式中,如图1所示,净化装置40包括电解除盐器41。采用电解除盐器41能够去除新鲜水中的盐类、腐蚀类、菌藻类等有害物质,防止其对后期加热装置10、发电装置20等设备造成腐蚀、结垢等危害。
在一种优选的实施方式中,净化装置40还包括除氧器42,除氧器42与电解除盐器41串联设置,且除氧器42设置在电解除盐器41的下游。采用除氧器42能够进一步去除水中的氧,从而进一步防止其对后期设备的腐蚀损害。
在一种优选的实施方式中,净化装置40还包括补偿箱70,电解除盐器41、除氧器42及补偿箱70串联设置,且补偿箱70设置在除氧器42的下游。这样,经过除盐除氧后得到的净化水进入到补偿箱70与补偿箱70内的有机化合物混合成液态有机工质,根据发电系统运行情况,定期给加热装置10、发电装置20、冷凝装置30的循环回路中补充液态有机工质。
在一种优选的实施方式中,发电系统还包括过滤器50,过滤器50设置在冷凝装置30和加热装置10之间的管路上。过滤器50能够对从冷凝装置30中出来的液态工质进行进一步过滤和净化,使得有机工质能够更长期地在发电循环回路中循环作用。从而更进一步节约有机工质的能耗,降低运行成本。在实际工况中,补偿箱70的补偿箱出口设置在过滤器50和冷凝装置30之间的管路上。
在一种优选的实施方式中,发电系统还包括循环泵60,循环泵60设置在加热装置10和过滤器50之间的管路上。
在一种优选的实施方式中,加热装置10、发电装置20、冷凝装置30的循环回路中流动介质为有机工质,工质可以是有机化合物,或者是混合物质。
在一种优选的实施方式中,发电装置20包括透平膨胀机21和发电机22,透平膨胀机21的进口管路与加热装置10的出口管路相连通,透平膨胀机21的出口管路和冷凝装置30的进口管路相连通;发电机22与透平膨胀机21相连接。加热装置10中产生的高温气态有机工质进入透平膨胀机21后,在透平膨胀机21做功下将热能转化为机械能。而机械能带动与之连接的发电机22进行运转发电。同时透平膨胀机21做功后的低温气态有机工质进入冷凝装置30冷却后进入下一次循环。
在一种优选的实施方式中,加热装置10包括加热炉11和燃烧器12,加热炉11的出口管路与发电装置20的进口管路相连通,加热炉11的进口管路与冷凝装置30的出口管路相连通;燃烧器12用以对加热炉11进行热量供应;
值得说明的是,不同于传统发电系统中采用工业锅炉,本发明中使用加热炉11对有机工质进行加热,燃烧器12中进行燃料燃烧后,产生的热能会以辐射、对流等传热形式将热量传送给加热炉11炉管中的有机工质,使有机工质达到所需要的温度,然后被引出应用至后期的发电过程。使用加热炉11进行加热的过程,其加热效率较高,能够进一步节约能耗。同时,正是由于本发明采用净化装置40对水进行了纯化处理,有效解决了加热炉11的腐蚀、结垢、废水排放等不安全性问题。从而突破了锅炉运行的传统理念,提高了给有机工质质量,保证了加热炉11的零排污率,减少了加热炉11的腐蚀,具有更好的节水、节能和发电等效益。
在一种优选的实施方式中,加热装置10还包括烟囱13,烟囱13与加热炉11连通。设置烟囱13能够将燃烧后产生的烟气进行排放。
在一种优选的实施方式中,冷凝装置30可以是水冷式冷凝器,或者是空气式冷凝器。
由上述的描述可知,采用本发明所提供的发电系统,有效解决了工业锅炉水耗能耗居高不下等难题。突破了锅炉运行的传统理念,创建一种闭路运行发电新工艺,提高了给水质量,加热装置为零排污率,且减少了加热装置的腐蚀,具有较好的节水、节能和发电等效益。该系统能够广泛应用于油气的开采、油气集输、石油、化工、炼油等领域。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。