[发明专利]一种实现热源蒸汽能量梯级利用的水电联产系统

说明书

本发明公开了一种实现热源蒸汽能量梯级利用的水电联产系统，包括锅炉、高压缸、中压缸、低压缸以及低温多效海水淡化装置；高压缸、中压缸及低压缸的转轴同轴连接，共同驱动发电机发电。中压缸的排汽一部分输送至低压缸做功，另一部分经背压汽轮机发电机组余压回收后输送至减温减压器，再经减温减压器输送至低温多效海水淡化装置做功。本发明采用背压汽轮发电机组回收利用燃煤电站抽汽处和低温多效海水淡化装置需求处的蒸汽余压，背压发电机组接带厂用电系统，排汽供给低温多效海水淡化装置，符合供热蒸汽能量梯级利用的基本原则，提高系统整体经济性，尤其适合淡水资源缺乏沿海地区的中低压分缸压力高的燃煤电站。

【技术领域】

本发明属于节能减排技术领域，涉及一种实现热源蒸汽能量梯级利用的水电联产系统。

【背景技术】

随着全球经济、能源和环保形势的发展，当前燃煤电站将面临更为严格的环保要求和严峻的市场经营形势，主要表现为：1)电量调度由铭牌调度逐步向节能调度调整，要求燃煤电站持续进行节能降耗；2)火电发电小时数下降，发电侧盈利能力降低；3)可再生能源利用率低，火电机组灵活性调峰需求迫切，燃煤电站由当前的电源主力逐步向调峰主力转型，低年利用小时、低负荷率和频繁调峰是燃煤电站未来一段时期的主要现状，这一现状的持续时间取决于风电光水等新能源电力发展以及储能技术工业化生产。目前最大峰谷差约为最高负荷的～25％，加上占比～20％的风光电源，目前电力系统的调峰需求约45％。煤电企业须主动转变观念：1)从电源主力渐向配角转型：年利用小时～4000h。2)纯供电渐向综合能源供应基地转型：电、热、汽、气、冷、水。

沿海地区淡水资源缺乏，主流南水北调工程成本相对较高且供不应求，海水淡化作为当地水资源的重要保障。海水淡化主要技术路线有热法和膜法，膜法主要缺点为占地面积大、化学品消耗量大、性能受海水温度等缺点，应用前景略低于热法。

目前应用广泛的中低压连通管抽汽或辅汽联箱抽汽减温减压直供低温多效海水淡化装置的技术路线，蒸汽压力在0.3～0.8MPa范围，但低温多效海水淡化装置对热源的需求为不高于75℃的微过热蒸汽，汽源处和需求处存在的巨大余压未被有效利用，整体经济性降低，不符合节能减排相关政策。

【发明内容】

本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种实现热源蒸汽能量梯级利用的水电联产系统，采用背压汽轮发电机组回收利用燃煤电站抽汽处和低温多效海水淡化装置需求处的蒸汽余压，背压发电机组接带厂用电系统，排汽供给低温多效海水淡化装置，符合供热蒸汽能量梯级利用的基本原则，提高系统整体经济性。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种实现热源蒸汽能量梯级利用的水电联产系统，包括：

锅炉，所述锅炉的排汽输送至高压缸做功；

高压缸，所述高压缸的排汽经锅炉再热后，输送至中压缸做功；

中压缸，所述中压缸的排汽一部分输送至低压缸做功，另一部分经背压汽轮机发电机组余压回收后输送至减温减压器，再经减温减压器输送至低温多效海水淡化装置做功；

低压缸，所述低压缸的排汽通过给水系统加热后回流至锅炉，形成排汽循环；

低温多效海水淡化装置，所述低温多效海水淡化装置的入口连接原海水取水泵，出口连接淡水输送泵；淡水输送泵将淡化后的海水加压后输出，一部分作为成品水输出，一部分作为加热蒸汽的减温水输送至减温减压器，最后一部分作为燃煤机组自身耗用输送至给水系统。

本发明进一步的改进在于：

所述给水系统包括依次连接的凝汽器、凝结水泵、低压加热器组、给水泵以及高压加热器组；凝汽器的入口与低压缸的排汽相连；淡水输送泵将一部分淡化后的海水加压后输送至凝结水泵的入口管路上；高压加热器组的出口与锅炉相连。