汽轮发电机组和发电系统的制作方法

文档序号:12188559阅读:257来源:国知局

本实用新型涉及发电领域,具体地,涉及一种汽轮发电机组。本实用新型还涉及一种发电系统。



背景技术:

现有技术中的汽轮发电机组通常是包括依次连通的锅炉、汽轮机、发电机、凝汽器和给水加热装置。其工作原理通常可以为,由锅炉产生的过热蒸汽进入汽轮机内膨胀做功,使叶片转动而带动发电机发电,做功后的乏汽经凝汽器和给水加热装置等送回锅炉循环使用。通常凝汽器采用空冷或者水冷的方式进行冷却,以实现对乏汽的凝结,然而这两种冷却方式都存在缺点。采用空冷方式的凝汽器,需要将乏汽中的热量散失到大气中,造成环境热污染。然而,采用水冷方式的凝汽器,需要利用其他能源对冷却水降温,以使低温的冷却水对乏汽进行冷却,该过程需要消耗其他能源,从而增加了发电成本,不经济。

因此,需要提供一种经济环保的汽轮发电机组。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种汽轮发电机组,该汽轮发电机组能更加经济环保。

本实用新型的目的是还提供一种发电系统,通过汽轮发电机组使发电系统更加经济环保。

为了实现上述目的,本实用新型提供一种汽轮发电机组,该汽轮发电机组包括:发电机,该发电机由汽轮机驱动,该汽轮机闭环串联有位于下游的凝汽器;太阳能集热器,该太阳能集热器闭环串联有蒸汽形成装置,该蒸汽形成装置在上游与所述汽轮机的管路热交换;其中,所述汽轮发电机组还包括制冷装置,该制冷装置与所述太阳能集热器闭环串联连接并与所述凝汽器热交换。

优选地,所述汽轮发电组还包括第一储热装置,该第一储热装置位于所述太阳能集热器的下游并且设置为所述第一储热装置的入口与所述太阳能集热器连通,所述第一储热装置的出口分别与所述蒸汽形成装置和所述制冷装置连通。

更加优选地,所述汽轮发电机组还包括导热液泵,所述导热液泵位于所述太阳能集热器的上游且设置为导热液泵的出口与所述太阳能集热器连通,所述导热液泵的入口分别与所述蒸汽形成装置和所述制冷装置连通。

优选地,所述汽轮发电机组还包括第二储热装置,所述第二储热装置设置于所述太阳能集热器与所述蒸汽形成装置的闭环管路中且位于所述蒸汽形成装置和所述导热液泵之间连通的管路上。

优选地,所述汽轮发电机组还包括水泵,所述水泵设置于所述汽轮机所在的闭环管路中,且所述水泵位于所述蒸汽形成装置与所述凝汽器之间连通的管路上。

更加优选地,所述水泵与水源连通。

优选地,所述蒸汽形成装置包括具有中心空腔的外部壳体和位于所述中心空腔中彼此进行热交换的第一管道和第二管道,所述第一管道设置于所述汽轮机所在的闭环管路中,所述第二管道与所述太阳能集热器连通。

优选地,所述凝汽器包括具有中心空腔的外部壳体和位于所述中心空腔中彼此进行热交换的第三管道和第四管道,所述第三管道设置于所述汽轮机所在的闭环管路中,所述第四管道与所述制冷装置连通。

本实用新型还提供一种发电系统,该发电系统包括本实用新型提供的汽轮发电机组。

通过上述技术方案,本实用新型提供的汽轮发电机组包括太阳能集热器和制冷装置,该制冷装置采用太阳能集热器提供的热能进行制冷,以为凝汽器中的汽轮机乏汽降温。该汽轮发电机组直接采用太阳能作为能量来源以进行汽轮机发电,提高了汽轮机发电效率,降低了生产成本,更加经济环保。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型,但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:

图1是本实用新型一种具体实施方式提供的汽轮发电机组的结构示意图。

附图标记说明

1发电机 2汽轮机

3水泵 4蒸汽形成装置

5太阳能集热器 6导热液泵

7第一储热装置 8第二储热装置

9制冷装置 10凝汽器

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中,在未作相反说明的情况下,使用的顺序次如“第一、第二”通常是为了更加清楚地说明本实用新型,并不用来限制本实用新型。

本实用新型提供一种汽轮发电机组,该汽轮发电机组包括:发电机1,该发电机1由汽轮机2驱动,该汽轮机2闭环串联有位于下游的凝汽器10;太阳能集热器5,该太阳能集热器5闭环串联有蒸汽形成装置4,该蒸汽形成装置4在上游与所述汽轮机2的管路热交换;其中,所述汽轮发电机组还包括制冷装置9,该制冷装置9与所述太阳能集热器5闭环串联连接并与所述凝汽器10热交换。

参照图1,作为本实用新型一种优选的具体实施方式,汽轮机2设置于凝汽器10的上游,以使汽轮机2中产生的乏汽能够进入到凝汽器10中进行冷凝。蒸汽形成装置4可以位于汽轮机2的上游,以使汽轮机2所在的闭环管路中的液态水进入到蒸汽形成装置4并进行热交换,使得液态水转变为水蒸气后进入到汽轮机2中。制冷装置9能够与凝汽器10进行热交换,以使得汽轮机2排出的乏汽转变为液态水,降低温度。需要理解的是,“闭环串联”是指各个部件依次连通,例如但不限于,凝汽器10的液态水出口与蒸汽形成装置4的入水口连通,蒸汽形成装置的出汽口与汽轮机2的进汽口连通,以使得汽轮机2中的乏汽进入到凝汽器10中并在凝汽器10中转变为液态水,继而通过蒸汽形成装置4汽化后能够再次进入到汽轮机2中。另外,需要说明的是,“上游、下游”通常是指两个部件连通,并且其中一个部件中的介质进入到另一个部件中,则定义为一个部件位于另一个部件的上游,相应地,另一个部件位于一个部件的下游,例如但不限于,汽轮机2中的乏汽进入到凝汽器10中,则认为汽轮机2位于凝汽器10的上游,凝汽器10位于汽轮机2的下游。

具体地,太阳能集热器5收集太阳能并将太阳能转换为热能以加热太阳能集热器5所在的闭环管路中的导热介质,该导热介质通入到蒸汽形成装置4中;汽轮机2所在的闭环管路中的液态水进入到蒸汽形成装置4中,并在该蒸汽形成装置4中与上述的导热介质进行热交换,以形成蒸汽。蒸汽进入到汽轮机2中后推动汽轮机2的转子转动,以通过转子的转动带动发电机1发电。汽轮机2中的乏汽排到凝汽器10中。同时,凝汽器10与制冷装置9连通以进行热交换,具体地,制冷装置9可以包括分别与太阳能集热器5的出口和入口分别连通的导热介质入口和导热介质出口,以使得太阳能集热器5中的热能进入到制冷装置9中为制冷装置9中的冷却介质提供热能并使其降温。另外,制冷装置9还包括冷却介质出口和冷却介质入口,该冷却介质可以从冷却介质出口进入到凝汽器10中,以与凝汽器10中的乏汽进行热交换,待乏汽降温后该冷却介质从冷却介质入口再次回到该制冷装置9中。经过凝汽器10降温后的乏汽可以变为液态水,然后再次回到蒸汽形成装置4中形成蒸汽,以进入下个循环。本实用新型提供的汽轮发电机组通过使用太阳能集热器5收集的太阳能作为能源产生蒸汽且使用太阳能为凝汽器10中的冷却介质降温,在该发电过程中充分地利用了太阳能,提高了发电效率,降低了生产成本,更加经济环保。

继续参照图1,作为本实用新型一种优选的具体实施方式,所述汽轮发电组还包括第一储热装置7,该第一储热装置7位于所述太阳能集热器5的下游并且设置为所述第一储热装置7的入口与所述太阳能集热器5连通,所述第一储热装置7的出口分别与所述蒸汽形成装置4和所述制冷装置9连通。具体地,太阳能集热器5的出口与第一储热装置7的入口连通,以使得太阳能集热器5中的导热介质可以进入到第一储热装置7中;第一储热装置7的出口分别与蒸汽形成装置4的导热介质入口和制冷装置9的导热介质入口连通,以使得导热介质可以分别进入到蒸汽形成装置4和制冷装置9中。更加具体地,太阳能集热器5中设置有管道,管道中设置有导热介质,太阳能集热器5将收集到的太阳能转换为热能并传递给位于太阳能集热器5中的导热介质,该导热介质从太阳能集热器5的出口流出并进入到第一储热装置7中,以将热能储存于该第一储热装置7中。第一储热装置7可以根据蒸汽形成装置4和制冷装置9对热能的需要进行合适的匹配,例如但不限于,在汽轮机2需要较多蒸汽的情况下,第一储热装置7可以为蒸汽形成装置4匹配较多的热能,例如但不限于,可以通过提高进入到蒸汽形成装置4中的导热介质的流动速度来匹配较多的热能。

继续参照图1,作为本实用新型另一种优选的具体实施方式,所述汽轮发电机组还包括导热液泵6,所述导热液泵6位于所述太阳能集热器5的上游且设置为导热液泵6的出口与所述太阳能集热器5连通,所述导热液泵6的入口分别与所述蒸汽形成装置4和所述制冷装置9连通。在太阳能集热器5和蒸汽形成装置4形成的闭环管路中设置有导热液泵6,以为导热介质的流动提供动力;同样地,在太阳能集热器5和制冷装置9形成的闭环管路中设置有为导热介质提供流动动力的导热液泵6。更加优选地,将导热液泵6设置于蒸汽形成装置4的导热介质出口的下游和制冷装置9的导热介质出口的下游,以使得该导热液泵6可以同时为蒸汽形成装置4中的导热介质和制冷装置9中的导热介质提供流动的动力。

继续参照图1,作为本实用新型一种优选的具体实施方式,所述汽轮发电机组还包括第二储热装置8,所述第二储热装置8设置于所述太阳能集热器5与所述蒸汽形成装置4的闭环管路中且位于所述蒸汽形成装置4和所述导热液泵6之间连通的管路上。从蒸汽形成装置4的导热介质出口流出的导热介质温度仍然很高,为了进一步提高能量的利用效率,可以在蒸汽形成装置4的导热介质出口和导热液泵6的入口之间的管路上设置第二储热装置8,以将导热介质中的剩余的热量收集。

继续参照图1,作为本实用新型另一种优选的具体实施方式,所述汽轮发电机组还包括水泵3,所述水泵3设置于所述汽轮机2所在的闭环管路中,且所述水泵3位于所述蒸汽形成装置4与所述凝汽器10之间连通的管路上。为了给汽轮机2所在的闭环管路中的水的流动提供动力,该闭环管路中设置有水泵3。具体地,水泵3设置于凝汽器10的下游,以使得凝汽器10中的液态水可以进入到水泵3中以再次进入到汽轮机2所在的闭环管路中,进行再次循环。同时,水泵3还用于将液态水泵入到蒸汽形成装置4中。

作为本实用新型一种优选的具体实施方式,所述蒸汽形成装置4包括具有中心空腔的外部壳体和位于所述中心空腔中彼此进行热交换的第一管道和第二管道,所述第一管道设置于所述汽轮机2所在的闭环管路中,所述第二管道与所述太阳能集热器5连通。具体地,第一管道包括入水口和蒸汽出口,该第一管道的入水口与水泵3的出水口连通,第一管道的蒸汽出口与汽轮机2的蒸汽入口连通。第二管道包括导热介质入口和导热介质出口,该第二管道的导热介质入口与太阳能集热器5的出口连通,第二管道的导热介质出口与第二储热装置8的入口连通。第二管道中的导热介质将热量扩散到中心空腔中,第一管道中的液态水从中心空腔中吸收热量,从而实现第二管道和第一管道中的物质的热交换。

作为本实用新型另一种优选的具体实施方式,所述凝汽器10包括具有中心空腔的外部壳体和位于所述中心空腔中彼此进行热交换的第三管道和第四管道,所述第三管道设置于所述汽轮机2所在的闭环管路中,所述第四管道与所述制冷装置9连通。第三管道包括乏汽入口和出水口,第四管道包括冷却介质入口和冷却介质出口,第三管道的乏汽入口与汽轮机2的蒸汽出口连通,第三管道的出水口与水泵3的第一入口连通,第四管道的冷却介质入口和冷却介质出口分别与制冷装置9中的冷却介质入口和冷却介质出口形成闭环回路。

本实用新型还提供一种发电系统,该发电系统包括本实用新型提供的汽轮发电机组。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式,但是,本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节,在本实用新型的技术构思范围内,可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外,本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本实用新型的思想,其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

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