[实用新型]综合能源汽轮机发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种发电系统，具体而言，涉及一种综合能源汽轮机发电系统。 

背景技术

具有一定压力、温度的蒸汽，进入汽轮机，流过喷嘴内膨胀获得很高的速度。高速流动的蒸汽流经汽轮机转子上的动叶片做功，当动叶片为反动式时，蒸汽在动叶片发生膨胀产生的反动力亦使动叶片做功，动叶片带动汽轮机转子，按一定的速度均匀转动,这就是汽轮机最基本的工作原理。从能量转换的角度讲，蒸汽的热能在喷嘴内转换成气流动能，动叶片又将动能转换成机械能，反动式叶片，蒸汽在动叶膨胀部分，直接由热能转换成机械能。 

现有的汽轮机发电系统中有一锅炉，它产生的水蒸汽送到汽轮机中，汽轮机带动发电机发电。这种发电系统存在多种困难，即对煤炭的需求量大、对环境的污染、无法储存电能。为了解决上述问题，有的发电系统建设一体积宏大的高位蓄水池：需要储存电能时，就用大型水泵将水送到该高位蓄水池中；需要释放电能时，就打开高位蓄水池的闸门，放出其中的水，让它进入水轮发电机，由后者供电。这种系统的缺点是投资巨大。另外，由于先进可开采的煤矿有限，煤炭在燃烧时将产生CO2、SO2以及其它有害气体，为了实现人类的可持续发展，我们必须减少CO2、SO2及其它有害气体的排放。 

太阳能具有分布广泛、储量无限、收集利用清洁、CO2和SO2零排放等优点，但由于其能量较为分散、受天气影响较大、能量汇集不稳定不连续等问题，长期以来太阳能聚热发电的大规模开发利用受到了很大的限制。现代大工业生产中，会有相当多的副产物比如废热蒸汽，这些废热蒸汽的利用率极低。 

例如中国专利号为95233641.3的蒸汽蓄能汽轮机发电装置，其包括锅炉、汽轮机、发电机、凝结器，锅炉和汽轮机之间连接有增压装置，结构较为简单，容易制造投资小，不受自然环境条件的限制，但是该装置中使用锅炉会产生CO2、SO2及其他有害气体，需燃烧大量的煤炭。 

又例如申请号为201110411979.8所公开的太阳能与外源蒸汽互补发电设备，其利用太阳能的同时补充水蒸汽带动汽轮机发电，相对于原始发电系统，太阳能发电不排放CO2、SO2及其他有害气体，又充分利用了废热资源。但是这种发电设备将给水箱中的水加热成水蒸汽的时候用的是锅炉对其进行加热，虽然平抑了天气对太阳能的波动影响，使发电设备无论白天黑夜、无论晴天阴天均可二十四小时全天候稳定运转发电，但是同时会产生CO2、SO2及其他有害气体，并且需要燃烧大量的煤炭。 

为此，本申请的发明人针对上述传统技术的缺陷，通过本申请特提出有效的解决方案。 

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种综合能源汽轮机发电系统，并将其公之于众，依法获得该技术方案的专利权。该发电系统不仅能克服现有技术中的各种缺陷，而且能够利用清洁能源，太阳能、风能和水能的综合利用。 

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供一种综合能源汽轮机发电系统，包括送风机、除氧器、空压机、介质加热膨胀催化剂装置、汽轮机和发电机。其中，太阳能、风能或水动力势能所发出的原始电能供给送风机、空压机及其他原始用电装置，送风机抽取外面的空气经除氧器除氧后送入空压机，经空压机压缩后送往高压储气罐，再由高压储气罐送入除氧器再次进行除氧；两次除氧后的空气和水经水泵送入介质加热膨胀催化剂装置并在其中进行高温汽化，而后供给汽轮机；汽轮机中多余的气体由气体回收罐(进行回收后送入空压机进行循环利用；汽轮机中多余的水蒸汽冷凝成水，进入给水箱后以备综合能源汽轮机发电系统循环利用。如此一来，汽轮机不间断地把蒸汽转化为机械能，从而带动发电机发电，满足供电需求。 

优选的是，所述空压机和送风机之间连接有一次除氧装置，以防止氧气进入汽轮机对其零部件氧化生锈影响汽轮机的正常工作。 

优选的是，所述高压储气罐上安装有压力表，高压储气罐中的压缩空气可以达到9MPa以上。 

优选的是，所述高压空气流经水泵和高压介质加热膨胀催化剂装置的高压空气可以达到9MPa∽35MPa。 

从高压储气罐中出来的压缩空气再次进入除氧装置进行二次除氧（这样就更进一步地防止对汽轮机氧化腐蚀）；从除氧器出来的带有水分的高压空气通过水泵打入高压介质加热膨胀催化剂装置，使其瞬间变成水蒸汽进入到汽轮机里，气体膨胀做功推动每级叶轮转动，带动发电机发电。 

优选的是，所述汽轮机与发电机之间安装有调速器，用来调节汽轮机的转速。 

优选的是，所述汽轮机中的蒸汽从出气口排出分为两部分，一部分冷凝成水，流经管道进入给水箱；一部分通过涡轮机排出后与空气混合进入气体回收罐。