[发明专利]一种回收电厂冷源热量的发电装置及方法

说明书

一种回收电厂冷源热量的发电装置及方法，包括朗肯循环发电装置、CO₂跨临界‑喷射发电装置和喷射式热泵装置；所述朗肯循环发电装置通过大汽轮机和小汽轮机与CO₂跨临界‑喷射发电装置的第一喷射器相连，所述朗肯循环发电装置通过大汽轮机和小汽轮机与喷射式热泵装置相连，所述喷射式热泵装置与CO₂跨临界‑喷射发电装置相连。在喷射式热泵装置中设置第十一流量调节阀及第六、第七和第八隔离阀，可使节流阀流出的低温低压CO₂直接流进有机工质冷凝器中与CO₂乏气换热，能够降低进入二级蒸发器的CO₂温度，进而降低二级蒸发器出口热源温度，使得进入凝汽器的乏汽温度减小，对节约传统朗肯循环中循环泵耗功，减少凝汽器面积，降低循环冷却水量具有重要意义。

技术领域

本发明涉及一种余热回收利用技术，尤其涉及一种回收电厂冷源热量的发电装置及方法。

背景技术

随着经济及工业的高速发展，传统的火力发电厂逐渐向大容量、高参数、超临界形式转变，但冷源损失作为电厂中最重要的损失，由于其温度仅为295K-320K，回收利用较为困难，依然是制约发电效率进一步提高的最关键因素。因此目前，如何能对电厂中低温冷源热量进行有效回收及合理利用，成为提高传统火电厂发电效率及缓解能源问题的重要途径。

火力发电厂冷源温度一般在295K—320K范围内，回收利用较为困难。CO₂作为一种低压高沸工质，其临界温度仅为304K，可以更好地实现对低温能源的回收利用；而热泵技术是一种吸收低温热源热量向高温热源放热的逆向循环技术，通过利用CO₂跨临界循环或热泵技术均能实现对冷源热量的有效回收。

因此，通过喷射器提升低温冷源品位，并根据不同工况，合理对CO₂跨临界循环发电技术及热泵技术进行耦合利用对电厂低温冷源热量回收具有重要意义。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种充分利用能源，能提升低温冷源品位，可对电厂冷源热量回收进行梯级利用的回收电厂冷源热量的发电装置及方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种回收电厂冷源热量的发电装置，其特征在于，包括朗肯循环发电装置、CO₂跨临界-喷射发电装置和喷射式热泵装置；

所述CO₂跨临界-喷射发电装置包括一级蒸发器、二级蒸发器、低压级工质泵、高压级工质泵、有机工质气轮机、第一喷射器、第二喷射器、有机工质冷凝器、有机工质发电机、第二流量调节阀、第四流量调节阀、第六流量调节阀、第七流量调节阀、第八流量调节阀、第九流量调节阀、第一隔离阀、第二隔离阀、第三隔离阀、第四隔离阀、第五隔离阀及管道，所述第一喷射器吸入流入口与朗肯循环发电装置小汽轮机输出端及大汽轮机输出端均通过第四流量调节阀相连，所述第一喷射器驱动流入口与朗肯循环发电装置大汽轮机抽汽口之间通过第二流量调节阀相连，所述一级蒸发器壳侧入口与所述第一喷射器出口相连，所述一级蒸发器壳侧出口与二级蒸发器壳侧入口及朗肯循环发电装置的凝汽器入口之间分别通过第一隔离阀、第二隔离阀相连，一级蒸发器管侧出口与有机工质气轮机入口和第二喷射器驱动流入口相连，且一级蒸发器管侧出口第二喷射器驱动流入口之间设有第八流量调节阀，有机工质气轮机的抽气口与第二喷射器驱动流入口之间通过第九流量调节阀相连，有机工质气轮机出口与第二喷射器吸入流入口及有机工质冷凝器管侧入口之间分别通过第四隔离阀、第五隔离阀相连，所述第二喷射器出口与有机工质冷凝器管侧入口相连，有机工质冷凝器管侧出口与低压级工质泵及高压级工质泵入口之间分别通过第六流量调节阀、第七流量调节阀相连，所述低压级工质泵出口与二级蒸发器管侧入口相连，所述二级蒸发器管侧出口与第二喷射器驱动流入口之间通过第三隔离阀相连，二级蒸发器壳侧出口与朗肯循环发电装置的凝汽器入口相连，所述高压级工质泵出口与一级蒸发器管侧入口相连，所述有机工质气轮机与有机工质发电机相连；