[实用新型]蒸汽氨气梯级发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及发电系统，具体涉及一种蒸汽氨气梯级发电系统。

背景技术

如图1所示，传统的蒸汽发电系统是利用煤、石油、天然气等燃料燃烧所产生的热量加热锅炉中的水，从而产生高压水蒸气，然后再由水蒸气推动汽轮发电机发电。之后，水蒸气从汽轮发电机的排气端进入凝汽器，与通过凝汽器的循环冷却水发生热交换并转变为凝结水，凝结水在水泵的作用下重新回到锅炉内得以循环利用，而从凝汽器流出的循环冷却水则进入冷却塔中进行空冷，冷却后再重新回到凝汽器中进行循环利用。显然，这种蒸汽发电系统未能对凝汽器流出的循环冷却水中的热量进行利用。

针对上述问题，参考文献CN202055878U公开了一种能够对上述循环冷却水中的热量进行利用的氨气发电系统。如图2所示，该氨气发电系统位于凝汽器之后，主要包括由氨气驱动发电的第二汽轮发电机、接收第二汽轮发电机所排氨气的氨气水冷回收装置，以及将氨气水冷回收装置输出的氨水加热气化为第二汽轮发电机驱动用氨气的换热器等部分。其中，所述换热器包括安装在该换热器外壳内的一个换热单元，该换热单元具有一流路，凝汽器流出的循环冷却水从该流路的一端进入，另一端流出，加热位于该流路与换热器外壳之间的氨水，加热氨水所产生的氨气从换热器上部排气口排出，最后进入第二汽轮发电机以驱动其发电。

显然，参考文献仍然要使用循环冷却水来冷却汽轮发电机所排出的水蒸气。正如图2所示，对于参考文献而言，循环冷却水正是将蒸汽发电系统的汽轮发电机排汽的热能传递至氨气发电系统的中间介质。另一方面，参考文献中的换热器不能对其产生的氨气进行增压，因此，参考文献中为了对氨气进行增压还要增设压缩机。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种不使用循环冷却水来冷却汽轮发电机所排出的水蒸气的蒸汽氨气梯级发电系统。

为此，本申请的蒸汽氨气梯级发电系统包括蒸汽发电循环回路，该蒸汽发电循环回路主要是由水蒸汽驱动发电的第一汽轮发电机、通过蒸气冷凝流路接收该第一汽轮发电机排汽的换热器，以及将换热器中蒸气冷凝流路输出的凝结水加热汽化为第一汽轮发电机驱动用水蒸汽的加热装置构成，所述换热器中还具有与蒸气冷凝流路热交换连接的氨水气化流路，该氨水气化流路的输出端与由氨气驱动发电的第二汽轮发电机的氨气输入端相连，该氨水气化流路的输入端与接收所述第二汽轮发电机所排氨气的氨气水冷回收装置的氨水输出端相连，所述第二汽轮发电机、氨气水冷回收装置以及氨水气化流路用于构成氨气发电循环回路。

与参考文献相比，本申请不再使用循环冷却水来冷却第一汽轮发电机排出的水蒸气，而是直接采用氨水来冷却第一汽轮发电机排出的水蒸气。氨水在冷却第一汽轮发电机排出的水蒸气的同时，由于自身化学性质极不稳定，很快就分解为氨和水，氨进一步大量吸热并挥发为氨气，从而驱动第二汽轮发电机发电。可见，本申请这种蒸汽氨气梯级发电系统虽然取消了冷却水循环换热的中间环节，但没有因为此结构的简化造成系统功能的下降，反而是在简化系统结构的同时提高了热利用率。

作为对其中换热器结构的改进，所述换热器包括第一换热单元和第二换热单元，所述第一换热单元包括具有进气口和排气口的氨气加热增压腔室以及用于对该氨气加热增压腔室进行加热的第一流路，所述第二换热单元包括具有进液口、排液口和排气口的氨水加热气化腔室以及用于对该氨水加热气化腔室进行加热的第二流路；所述第一流路的入口与第一汽轮发电机的水蒸气排放端相连，所述第二流路的出口与加热装置的凝结水输入端相连，且第一流路的出口与第二流路的入口连通；所述氨气加热增压腔室的进气口与氨水加热气化腔室的排气口导通，氨气加热增压腔室的排气口与第二汽轮发电机的氨气输入端相连，氨水加热气化腔室的进液口与氨气水冷回收装置的氨水输出端相连。