本發(fā)明涉及發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種節(jié)水型發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

我國是世界上12個貧水國家之一，淡水資源還不到世界人口均占有量的1/4。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國城鄉(xiāng)工農(nóng)業(yè)用水和生活用水將迅速增長，使的本來有限的淡水資源更加緊張。因此，節(jié)約用水意義深遠(yuǎn)重大，已成為當(dāng)前急待研究解決的重要課題。發(fā)電系統(tǒng)是用水大戶，一座1000MW的大型電廠，每天耗水量約10萬噸，相當(dāng)于一個中等城市的用水量。

基于上述原因，有必要提供一種節(jié)水型發(fā)電系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種節(jié)水型發(fā)電系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)電系統(tǒng)水耗過高的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種節(jié)水型發(fā)電系統(tǒng)，其包括：加熱裝置；發(fā)電裝置，發(fā)電裝置的進(jìn)口管路與加熱裝置的出口管路相連通；冷凝裝置，冷凝裝置的進(jìn)口管路與發(fā)電裝置的出口管路相連通，且冷凝裝置的出口管路與加熱裝置的進(jìn)口管路相連通；以及凈化裝置，凈化裝置的出口管路與加熱裝置的進(jìn)口管路相連通。

進(jìn)一步地，凈化裝置包括電解除鹽器。

進(jìn)一步地，凈化裝置還包括除氧器，除氧器與電解除鹽器串聯(lián)設(shè)置，且除氧器設(shè)置在電解除鹽器的下游。

進(jìn)一步地，凈化裝置還包括補(bǔ)償箱，電解除鹽器、除氧器及補(bǔ)償箱串聯(lián)設(shè)置，且補(bǔ)償箱設(shè)置在除氧器的下游。

進(jìn)一步地，發(fā)電系統(tǒng)還包括過濾器，過濾器設(shè)置在冷凝裝置和加熱裝置之間的管路上。

進(jìn)一步地，發(fā)電系統(tǒng)還包括循環(huán)泵，循環(huán)泵設(shè)置在加熱裝置和過濾器之間的管路上。

進(jìn)一步地，發(fā)電裝置包括：透平膨脹機(jī)，透平膨脹機(jī)的進(jìn)口管路與加熱裝置的出口管路相連通，透平膨脹機(jī)的出口管路和冷凝裝置的進(jìn)口管路相連通；發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)與透平膨脹機(jī)相連接。

進(jìn)一步地，加熱裝置包括：加熱爐，加熱爐的出口管路與發(fā)電裝置的進(jìn)口管路相連通，加熱爐的進(jìn)口管路與冷凝裝置的出口管路相連通；燃燒器，燃燒器用以對加熱爐進(jìn)行熱量供應(yīng)。

進(jìn)一步地，加熱裝置還包括煙囪，煙囪與加熱爐連通。

進(jìn)一步地，冷凝裝置為水冷式冷凝器或者空氣式冷凝器。

本發(fā)明提供了一種節(jié)水型發(fā)電系統(tǒng)，該發(fā)電系統(tǒng)中，由于引入凈化裝置，使得進(jìn)入發(fā)電循環(huán)回路的液態(tài)有機(jī)工質(zhì)不存在腐蝕、結(jié)垢、廢水排放等不安全性問題得到了有效地解決，從而使得冷凝裝置中出來的冷凝液態(tài)有機(jī)工質(zhì)能夠重復(fù)循環(huán)利用，有效降低了有機(jī)工質(zhì)能耗。與此同時，使用凈化裝置配合發(fā)電循環(huán)回路還能夠進(jìn)一步節(jié)約熱能，降低了生產(chǎn)運行成本。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一種實施方式中的一種節(jié)水型發(fā)電系統(tǒng)。

其中，附圖標(biāo)記如下：

10、加熱裝置；11、加熱爐；12、燃燒器；13、煙囪；20、發(fā)電裝置；21、透平膨脹機(jī)；22、發(fā)電機(jī)；30、冷凝裝置；40、凈化裝置；41、電解除鹽器；42、除氧器；50、過濾器；60、循環(huán)泵；70、補(bǔ)償箱。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。

正如背景技術(shù)部分所介紹的，現(xiàn)有的發(fā)電系統(tǒng)存在耗水量過高的問題。為了解決這一問題，本發(fā)明提供了一種節(jié)水型發(fā)電系統(tǒng)，如圖1所示，其包括加熱裝置10、發(fā)電裝置20、冷凝裝置30以及凈化裝置40；發(fā)電裝置20的進(jìn)口管路與加熱裝置10的出口管路相連通；冷凝裝置30的進(jìn)口管路與發(fā)電裝置20的出口管路相連通，且冷凝裝置30的出口管路與加熱裝置10的進(jìn)口管路相連通；凈化裝置40的出口管路與加熱裝置10的進(jìn)口管路相連通。

本發(fā)明提供的上述發(fā)電系統(tǒng)中，凈化裝置40能夠?qū)π迈r水進(jìn)行純化處理，減少水中攜帶的雜質(zhì)。凈化裝置40后生成的凈化水進(jìn)入到補(bǔ)償箱70與補(bǔ)償箱70內(nèi)的有機(jī)化合物混合成液態(tài)有機(jī)工質(zhì)，根據(jù)發(fā)電系統(tǒng)運行情況，定期給加熱裝置10、發(fā)電裝置20、冷凝裝置30的循環(huán)回路中補(bǔ)充液態(tài)有機(jī)工質(zhì)。在加熱裝置10中形成高溫氣態(tài)有機(jī)工質(zhì)，然后進(jìn)入發(fā)電裝置20進(jìn)行發(fā)電，其次發(fā)電后的低溫氣態(tài)工質(zhì)進(jìn)入冷凝裝置30進(jìn)行冷凝后，再次循環(huán)至加熱裝置10。該發(fā)電系統(tǒng)中。由于引入凈化裝置40，使得進(jìn)入發(fā)電循環(huán)回路的液態(tài)有機(jī)工質(zhì)不存在腐蝕、結(jié)垢、廢水排放等不安全性問題得到了有效地解決，從而使得冷凝裝置30中出來的冷凝液態(tài)有機(jī)工質(zhì)能夠重復(fù)循環(huán)利用，有效降低了有機(jī)工質(zhì)能耗。與此同時，使用凈化裝置40配合發(fā)電循環(huán)回路還能夠進(jìn)一步節(jié)約熱能，降低了生產(chǎn)運行成本。該技術(shù)改變了發(fā)電系統(tǒng)必須在排污工況下運行的傳統(tǒng)技術(shù)和觀念，實現(xiàn)了加熱裝置10零排放發(fā)電技術(shù)的重大突破。

在一種優(yōu)選的實施方式中，如圖1所示，凈化裝置40包括電解除鹽器41。采用電解除鹽器41能夠去除新鮮水中的鹽類、腐蝕類、菌藻類等有害物質(zhì)，防止其對后期加熱裝置10、發(fā)電裝置20等設(shè)備造成腐蝕、結(jié)垢等危害。

在一種優(yōu)選的實施方式中，凈化裝置40還包括除氧器42，除氧器42與電解除鹽器41串聯(lián)設(shè)置，且除氧器42設(shè)置在電解除鹽器41的下游。采用除氧器42能夠進(jìn)一步去除水中的氧，從而進(jìn)一步防止其對后期設(shè)備的腐蝕損害。

在一種優(yōu)選的實施方式中，凈化裝置40還包括補(bǔ)償箱70，電解除鹽器41、除氧器42及補(bǔ)償箱70串聯(lián)設(shè)置，且補(bǔ)償箱70設(shè)置在除氧器42的下游。這樣，經(jīng)過除鹽除氧后得到的凈化水進(jìn)入到補(bǔ)償箱70與補(bǔ)償箱70內(nèi)的有機(jī)化合物混合成液態(tài)有機(jī)工質(zhì)，根據(jù)發(fā)電系統(tǒng)運行情況，定期給加熱裝置10、發(fā)電裝置20、冷凝裝置30的循環(huán)回路中補(bǔ)充液態(tài)有機(jī)工質(zhì)。

在一種優(yōu)選的實施方式中，發(fā)電系統(tǒng)還包括過濾器50，過濾器50設(shè)置在冷凝裝置30和加熱裝置10之間的管路上。過濾器50能夠?qū)睦淠b置30中出來的液態(tài)工質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步過濾和凈化，使得有機(jī)工質(zhì)能夠更長期地在發(fā)電循環(huán)回路中循環(huán)作用。從而更進(jìn)一步節(jié)約有機(jī)工質(zhì)的能耗，降低運行成本。在實際工況中，補(bǔ)償箱70的補(bǔ)償箱出口設(shè)置在過濾器50和冷凝裝置30之間的管路上。

在一種優(yōu)選的實施方式中，發(fā)電系統(tǒng)還包括循環(huán)泵60，循環(huán)泵60設(shè)置在加熱裝置10和過濾器50之間的管路上。

在一種優(yōu)選的實施方式中，加熱裝置10、發(fā)電裝置20、冷凝裝置30的循環(huán)回路中流動介質(zhì)為有機(jī)工質(zhì)，工質(zhì)可以是有機(jī)化合物，或者是混合物質(zhì)。

在一種優(yōu)選的實施方式中，發(fā)電裝置20包括透平膨脹機(jī)21和發(fā)電機(jī)22，透平膨脹機(jī)21的進(jìn)口管路與加熱裝置10的出口管路相連通，透平膨脹機(jī)21的出口管路和冷凝裝置30的進(jìn)口管路相連通；發(fā)電機(jī)22與透平膨脹機(jī)21相連接。加熱裝置10中產(chǎn)生的高溫氣態(tài)有機(jī)工質(zhì)進(jìn)入透平膨脹機(jī)21后，在透平膨脹機(jī)21做功下將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。而機(jī)械能帶動與之連接的發(fā)電機(jī)22進(jìn)行運轉(zhuǎn)發(fā)電。同時透平膨脹機(jī)21做功后的低溫氣態(tài)有機(jī)工質(zhì)進(jìn)入冷凝裝置30冷卻后進(jìn)入下一次循環(huán)。

在一種優(yōu)選的實施方式中，加熱裝置10包括加熱爐11和燃燒器12，加熱爐11的出口管路與發(fā)電裝置20的進(jìn)口管路相連通，加熱爐11的進(jìn)口管路與冷凝裝置30的出口管路相連通；燃燒器12用以對加熱爐11進(jìn)行熱量供應(yīng)；

值得說明的是，不同于傳統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)中采用工業(yè)鍋爐，本發(fā)明中使用加熱爐11對有機(jī)工質(zhì)進(jìn)行加熱，燃燒器12中進(jìn)行燃料燃燒后，產(chǎn)生的熱能會以輻射、對流等傳熱形式將熱量傳送給加熱爐11爐管中的有機(jī)工質(zhì)，使有機(jī)工質(zhì)達(dá)到所需要的溫度，然后被引出應(yīng)用至后期的發(fā)電過程。使用加熱爐11進(jìn)行加熱的過程，其加熱效率較高，能夠進(jìn)一步節(jié)約能耗。同時，正是由于本發(fā)明采用凈化裝置40對水進(jìn)行了純化處理，有效解決了加熱爐11的腐蝕、結(jié)垢、廢水排放等不安全性問題。從而突破了鍋爐運行的傳統(tǒng)理念，提高了給有機(jī)工質(zhì)質(zhì)量，保證了加熱爐11的零排污率，減少了加熱爐11的腐蝕，具有更好的節(jié)水、節(jié)能和發(fā)電等效益。

在一種優(yōu)選的實施方式中，加熱裝置10還包括煙囪13，煙囪13與加熱爐11連通。設(shè)置煙囪13能夠?qū)⑷紵螽a(chǎn)生的煙氣進(jìn)行排放。

在一種優(yōu)選的實施方式中，冷凝裝置30可以是水冷式冷凝器，或者是空氣式冷凝器。

由上述的描述可知，采用本發(fā)明所提供的發(fā)電系統(tǒng)，有效解決了工業(yè)鍋爐水耗能耗居高不下等難題。突破了鍋爐運行的傳統(tǒng)理念，創(chuàng)建一種閉路運行發(fā)電新工藝，提高了給水質(zhì)量，加熱裝置為零排污率，且減少了加熱裝置的腐蝕，具有較好的節(jié)水、節(jié)能和發(fā)電等效益。該系統(tǒng)能夠廣泛應(yīng)用于油氣的開采、油氣集輸、石油、化工、煉油等領(lǐng)域。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。