[发明专利]一种空气-蒸汽双介质耦合循环高效发电系统

说明书

本发明提供了一种空气‑蒸汽双介质耦合循环高效发电系统，属于电力设备技术领域。它解决了现有发电系统发电效率较低的问题。本空气‑蒸汽双介质耦合循环高效发电系统，包括锅炉发电装置以及依次通过管路串联的压缩机一、压缩机二和膨胀机，所述锅炉发电装置包括锅炉、与锅炉连接的用于排出尾气的烟道以及具有待加热段的汽水管网，压缩机一和压缩机二之间还串联有一冷却器，所述待加热段连接至所述冷却器且待加热段内的介质能吸收所述压缩机一排出的压缩空气的热量，烟道处还设置有换热器，膨胀机和压缩机二之间的管路连接至所述换热器内并能与烟道中的尾气进行热交换。本空气‑蒸汽双介质耦合循环高效发电系统具有发电效率高的优点。

技术领域

本发明属于电力设备技术领域，涉及一种空气-蒸汽双介质耦合循环高效发电系统。

背景技术

电能被广泛应用在动力、照明、化学、纺织、通信、广播等各个领域，在我们的生活中起到重大的作用。利用各种其它能源进行发电是电能产生的主要途径。

例如，人们设计了压缩空气储能调压及膨胀机做功系统，并申请了中国专利，其申请号为：201710769719.5；其公布号为：CN107401499A；该系统包括依次连接储能系统、调压系统和做功系统，以及位于储能系统和做功系统上的调温系统，储能系统包括电动机、与电动机连接的若干台串联的空气压缩机，以及与最后一个空气压缩机连接的压缩空气储罐，调压系统包括可调式压力匹配器与自动控制装置，可调式压力匹配器与压缩空气储罐连接并通过自动控制装置调压，做功系统包括与可调式压力匹配器连接的若干台串联的空气膨胀机，以及与空气膨胀机连接的发电机，温调系统设置在可调式压力匹配器、空气膨胀机的入口处，通过温调系统及可调式压力匹配器形成高温中压气流实现空气膨胀机对外做功。该系统通过若干台串联的空气压缩机将空气压缩后储存在压缩空气储罐中，在需要时释放至若干台串联的空气膨胀机处做功，并带动发电机发电。

在该系统的工作过程中，空气需要经过多台串联的空气压缩机进行多次压缩，但是，随着空气的压缩，压缩空气的温度会升高，而温度升高后的空气对进一步的压缩会产生更大的阻力，需要更大的机械能来进一步压缩空气，整套系统能耗损失较大，发电效率较低。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种空气-蒸汽双介质耦合循环高效发电系统，解决了现有发电系统发电效率较低的问题。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种空气-蒸汽双介质耦合循环高效发电系统，包括锅炉发电装置以及依次通过管路串联的压缩机一、压缩机二和膨胀机，所述锅炉发电装置包括锅炉、与锅炉连接的用于排出尾气的烟道以及具有待加热段的汽水管网，其特征在于，所述压缩机一和压缩机二之间还串联有一冷却器，所述待加热段连接至所述冷却器且待加热段内的介质能吸收所述压缩机一排出的压缩空气的热量，所述烟道处还设置有换热器，所述膨胀机和压缩机二之间的管路连接至所述换热器内并能与烟道中的尾气进行热交换。

锅炉发电装置是目前电厂较为常用的发电系统，其通过在锅炉燃烧燃料产生热量以进行发电，燃料燃烧后的尾气通过烟道排出，并依次经过脱销、空预、电除尘、脱硫等处理以后自烟囱中排出至空气中；汽水管网是能使水流在管网中循环流动并不断经历加热和冷却过程的管路系统，用以配合锅炉等结构使用，其中的待加热段内流动的为温度相对较低的介质，需要通过低压加热器加热后循环使用。

本空气-蒸汽双介质耦合循环高效发电系统在使用时，由压缩机一将空气进行初次压缩，压缩后的空气压力和温度升高，从压缩机一内送出的压缩空气经过管路进入冷却器中，由汽水管网中的待加热段中的介质与压缩空气进行热交换，吸收压缩空气的热量，使得压缩空气降温后再次进入压缩机二进行压缩，压缩完成后的压缩空气在进入膨胀机中做功之前，先经过烟道中的换热器，吸收烟道中高温尾气的热量，使得压缩空气最终达到高温高压的状态后进入膨胀机中做功。