[发明专利]热力发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及热力发电领域，特别是指一种热力发电系统。

背景技术

现有技术中，如图1所示，在基于郎肯循环的热力发电系统中，在锅炉或换热器内一般是由单一热源完成给水加热、蒸发和过热的过程。由于受工质热物理特性等的影响（主要是对温度和热量的不同需求），整个过程存在热能的高质低用的情况，使得火用损失较大，一般可达25%～30%。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种热力发电系统，能够降低热力发电系统中高温热能的火用损失，并促进低温热能的充分利用。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：

一方面，提供一种热力发电系统，包括换热装置、作功装置和工质循环装置，其中，所述换热装置由多个不同等级的热源提供热能。

进一步地，上述方案中，所述热源分为一级热源、二级热源和三级热源，所述一级热源为用于使蒸汽过热的热源，二级热源为用于使水蒸发的热源，三级热源为用于给水加热或预热燃料及助燃物的热源。

进一步地，上述方案中，所述换热装置所需的热能由一级热源、二级热源和三级热源复合而成；或

所述换热装置所需的热能由一级热源和二级热源复合而成；或

所述换热装置所需的热能由一级热源和三级热源复合而成；或

所述换热装置所需的热能由二级热源和三级热源复合而成。

进一步地，上述方案中，每一级热源为单个热源或由多个热源组合而成。

进一步地，上述方案中，所述热源来源包括但不限于化石燃料、废弃或伴生可燃物、生物质燃料、人工制成可燃物、太阳能、核能和余热。

进一步地，上述方案中，所述作功装置采用单台汽轮发电机或多台汽轮发电机。

进一步地，上述方案中，所述作功装置采用单压系统、多压系统或闪蒸系统。

进一步地，上述方案中，所述作功装置采用简单循环、回热循环或再热循环。

进一步地，上述方案中，所述作功装置为双工质并行循环。

进一步地，上述方案中，所述热力发电系统的工作介质包括但不限于水。

本发明的实施例具有以下有益效果：

上述方案中，在热源侧对不同等级的热源进行复合，采用多级热源对口换热的方法，分别完成蒸汽过热、蒸发、给水加热或预热燃料及助燃物，同时，在工质侧采用一个或多个参数等级的复合循环。本发明的技术方案根据工质的吸热特性，利用较低温度（合适温度）的热能置换单级热源热力发电系统中被高质低用的热能，对被置换出的较高温度的热能进行高质高用或用来带动较低温度热能的充分利用。在降低单级热源热能动力循环中由于高质低用导致火用损失较大的问题的同时，也可促进中、低温热能的充分利用。

附图说明

图1为现有技术单一热源热力发电系统中的换热装置的示意图；

图2为本发明实施例热力发电系统的结构示意图；

图3为本发明实施例热力发电系统换热装置由多个等级热源复合组成的示意图。

具体实施方式

为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明的实施例针对现有技术中热力发电系统一般是由单一热源完成给水加热、蒸发和过热的过程，使得火用损失较大，并且中、低温热能热电转换效率低、难以充分利用的问题，提供一种热力发电系统，能够降低单一热源热力发电系统中高温热能的火用损失，并促进低温热能的充分利用。

本发明实施例提供了一种热力发电系统，包括换热装置、作功装置和工质循环装置，其中，所述换热装置由多个不同等级的热源提供热能。

常规单一热源热力发电系统主要由三大部分构成，一是燃烧、热源放热及工质吸热部分（以下简称换热部分），主要由锅炉、换热器等设备组成；二是工质放热、作功部分（以下简称作功部分），主要由汽轮发电机组组成；三是工质压缩及循环部分（以下简称工质循环部分），主要由给水泵、除氧器、给水加热器等设备组成；各设备之间通过相应管路连接。

如图2所示，本发明的热力发电系统由换热装置、作功装置和工质循环装置构成，其中A区为换热装置，B区为作功装置，C区为工质循环装置。各装置在热力发电系统中的功能与常规单一热源热力发电系统相同，各装置之间用相应管路连接。