一种蒸汽生产系统

本技术涉及工业供蒸汽，具体涉及一种蒸汽生产系统。

背景技术：

1、工业用户用能占我国终端能源消费量的65％以上。蒸汽在很多工业用户，例如化工、食品、纺织等，被应用于蒸馏、干燥等工艺，能源消耗量大。目前，工业用户生产蒸汽仍然以锅炉，尤其是燃煤锅炉为主。该方式直接消耗化石能源，导致大量的碳排放和污染排放。并且，该方式生产高温蒸汽，然后输送到用户，节流降压使用，不可逆损失非常大。随着燃煤锅炉逐渐被取缔，需要寻找其他方式满足工业用户的蒸汽需求。

2、从电厂抽取蒸汽，然后通过蒸汽管道输送到工业用户，是一种替代工业园区锅炉的可操作方案。但是，长输蒸汽管道设计难度大，需要进行合理的保温设计、管径选型、力学分析，以保证其安全稳定运行。另外，蒸汽输送系统调节能力弱，在用户负荷波动时，质量损失较大；蒸汽管道启动时，热管需要损耗大量蒸汽；在部分负荷时，蒸汽管道容易出现凝水、导致水击等安全问题。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术中的问题，本技术的目的在于提供一种蒸汽生产系统，用于制取工业蒸汽，可以替代长输蒸汽管道，还可以替代工业燃煤蒸汽锅炉。

2、为了实现上述技术目的，本技术采用以下技术方案：

3、本技术提供一种蒸汽生产系统，包括蒸汽发生单元、压缩机单元，所述蒸汽发生单元包括n级闪蒸器，所述压缩机单元包括n级压缩机，n≥2，n级所述闪蒸器串联，闪蒸水依次通过n级所述闪蒸器；

4、其中，第m级压缩机连接第m级闪蒸器，1≤m≤n，第m级闪蒸器产生的蒸汽输入第m级压缩机，第m级压缩机将蒸汽压缩后输出。

5、可选地，所述闪蒸器包括闪蒸水入口、闪蒸水出口、蒸汽出口，除了第一级闪蒸器之外的第m级闪蒸器的闪蒸水入口与第m-1级闪蒸器的闪蒸水出口连接，第一级闪蒸器的闪蒸水入口与闪蒸水输送管道连接，最后级闪蒸器的闪蒸水出口与闪蒸水回流管道连接；

6、所述压缩机包括蒸汽入口、蒸汽出口，第m级压缩机的蒸汽入口与第m级闪蒸器的蒸汽出口连接，第m级压缩机的蒸汽出口与用户的蒸汽管道连接；

7、或者，第m级压缩机的蒸汽入口与第m级闪蒸器的蒸汽出口连接，同时，除了第一级压缩机之外的第m级压缩机的蒸汽出口与第m-1级压缩机的蒸汽入口连接，第一级压缩机的蒸汽出口与用户的蒸汽管道连接。

8、可选地，所述闪蒸器包括闪蒸水入口、闪蒸水出口、蒸汽出口、蒸汽入口，除了第一级闪蒸器之外的第m级闪蒸器的闪蒸水入口与第m-1级闪蒸器的闪蒸水出口连接，第一级闪蒸器的闪蒸水入口与闪蒸水输送管道连接，最后级闪蒸器的闪蒸水出口与闪蒸水回流管道连接；

9、所述压缩机包括蒸汽入口、蒸汽出口，第m级压缩机的蒸汽入口与第m级闪蒸器的蒸汽出口连接，除了第一级压缩机之外的第m级压缩机的蒸汽出口与第m-1级闪蒸器的蒸汽入口连接，第一级压缩机的蒸汽出口与用户的蒸汽管道连接。

10、可选地，还包括热源加热装置、热源输送管道、热源回流管道，所述热源加热装置包括高温水出口、低温水入口，所述高温水出口连接所述热源输送管道，所述低温水入口连接所述热源回流管道，所述热源输送管道向所述蒸汽发生单元输送高温水，降温后的低温水从所述热源回流管道返回所述热源加热装置；

11、或者，还包括热源加热装置、热源输送管道，所述热源加热装置包括高温水出口，所述高温水出口连接所述热源输送管道，所述热源输送管道向所述蒸汽发生单元输送高温水，降温后的低温水向外排放。

12、可选地，还包括第一循环管道、循环水加热器，所述循环水加热器包括热水入口、热水出口、循环水入口、循环水出口，所述热水入口与热源输送管道连接，所述热水出口与热源回流管道连接或者向外排放，所述循环水入口通过第一循环管道与蒸汽发生单元的闪蒸水出口连接，所述循环水出口通过第一循环管道与蒸汽发生单元的闪蒸水入口连接。

13、可选地，还包括补水管道、凝水回收管道，所述补水管道的出口、所述凝水回收管道的出口均与蒸汽发生单元的闪蒸水入口或闪蒸水出口连接，补水和冷凝水均转化成闪蒸器内的闪蒸水。

14、可选地，还包括预热器，所述预热器的内部设置有换热器，所述换热器分别连接所述热源输送管道的支路管道、所述补水管道，所述预热器吸收热源输送管道内的热能，加热所述补水管道内流通的水；

15、或者，所述换热器分别连接外部热源管道、所述补水管道，所述预热器吸收外部热源管道内的热能，加热所述补水管道内流通的水。

16、可选地，还包括第二循环管道、热泵单元，所述热泵单元包括k级热泵，k≥1，k≥2时k级热泵串联和/或并联，所述热泵的内部设置有蒸发器，所述蒸发器分别连接所述热源输送管道或所述循环水加热器的热水出口、以及所述第二循环管道，所述第二循环管道的入口与最后级闪蒸器的循环水出口连接，第二循环管道的出口与任意一级闪蒸器的循环水入口连接，热泵吸收所述热源输送管道内的热能，加热所述第二循环管道内流通的水。

17、可选地，还包括第三循环管道、热泵单元，所述热泵单元包括k级热泵，k≥1，k≥2时k级热泵并联，所述热泵的内部设置有蒸发器，所述蒸发器分别连接所述热源输送管道或所述循环水加热器的热水出口、以及所述第三循环管道，第三循环管道在第m级热泵与第m级闪蒸器之间循环，所述闪蒸器内设置有冷凝器，第三循环管道分别连接第m级热泵的蒸发器、第m级闪蒸器的冷凝器，热泵吸收所述热源输送管道内的热能，加热所述第三循环管道内流通的制冷剂，继而加热闪蒸器内的闪蒸水。

18、可选地，所述热泵为电驱动式热泵，或者以热驱动的吸收式热泵。

19、可选地，所述热源加热装置的内部设置有海水淡化装置，所述海水淡化装置生产的淡水从所述高温水出口输出，生产的浓缩液向外排放。

20、可选地，所述蒸汽发生单元的内部设置有换热器，所述换热器分别连接所述热源输送管道、所述热源回流管道，所述蒸汽发生单元吸收所述热源输送管道内的热能，加热所述蒸汽发生单元内的闪蒸水，生产蒸汽。

21、可选地，还包括凝水回收管道，所述热源输送管道与所述凝水回收管道合并连接所述蒸汽发生单元的闪蒸水入口，进入所述蒸汽发生单元内生产蒸汽，所述热源回流管道连接所述蒸汽发生单元的闪蒸水出口。

22、可选地，所述压缩机为单级压缩机或多级压缩机；

23、所述多级压缩机包括h级子压缩机，h≥2，h级子压缩机串联，蒸汽依次通过h级子压缩机，所述子压缩机包括蒸汽出口、蒸汽入口，所述蒸汽出口处设置冷却装置。

24、可选地，还包括低温罐、高温罐、副换热器和副闪蒸器，所述低温罐包括第一进出口、第二进出口，所述第一进出口与所述热源输送管道连接，所述第二进出口与所述热源回流管道连接；

25、所述高温罐包括第一进口、第一出口、第二进口、第二出口，所述第一进口、所述第一出口连接所述副换热器，所述第二进口、所述第二出口连接所述副闪蒸器，所述副换热器、所述副闪蒸器分别连接所述压缩机单元。

26、由上述技术方案可知，本技术提供一种蒸汽生产系统，具有以下优点：

27、本发明可以利用现有的热水管网进行热水输送，替代长输蒸汽管道，技术成熟，输送安全性高，可实现长距离的热量输送，显著降低了设计和建设难度。

28、本发明可以回收重工业用户排放的预热，利用热水将热量输送到有蒸汽需求的工业用户，然后从热水中提取热量制取蒸汽，效率显著高于锅炉形式，同时避免了化石燃料的燃烧，可以有效降低污染排放。

29、本发明利用热水用户端直接生产蒸汽，设备可以分散布置，生产蒸汽的参数可以与用汽设备直接匹配，从而降低了蒸汽输送损失和节流损失。