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二、汽液流体动力发电机组
汽液流体动力发电机组是利用低品质的相变热源介质(水或低温工质),从热源获取热能,蒸发成带有热压差的汽液混相蒸汽流体,进入动力机内降温降压膨胀作功,驱动发电机发电。是热动发电技术的一种创新。
原理: 热源通过蒸汽设备把热传递给(换热/加热)热源介质(水或低温工质),热源介质吸热蒸发成带有热压差的汽液混相蒸汽流体,进入动力机内降温降压膨胀作功,将热能转换为机械动力能,驱动发电机发电,做功后的热源介质,直接压缩或冷却冷凝还回热源蒸汽设备再换热/加热,进入下一循环。 流程: 热源—→蒸汽设备—→热源介质—→动力机—→发电机—→电 装置: 由蒸汽设备、汽液流体动力发电机组、变配输电设备、介质热力循环设备四部分组成。
其中: 热源: 各种温度>90℃的热能、余热和各种气、固、液可燃物质,带温流体压差能。 介质: 常用水或低温工质, 用于吸热蒸发成带有热压差的汽液混相蒸汽流体。 蒸汽设备:如锅炉或换热器,用于加热蒸发介质,产生压力>0.3Mpa,干度>0.5的蒸汽流体。
动力发电机组:汽液流体动力机及发电机,用于作功发电。 变配输电设备:用于将400V/6300V(或用户要求)的电并网、上网、传输。 介质循环设备:用于介质循环,将作功后的汽液混相蒸汽流体压缩回蒸汽设备再热循环,
或将作功后的蒸汽冷却成冷凝水循环、或引出梯级利用。 介质温度<300 ℃,压力<2.0MPa。可直接利用压力 1.0-1.6MPa 蒸汽锅炉产生的湿蒸汽、饱和蒸汽、过热蒸汽,及其他带温压差的物品蒸气、汽液流体。
系统特点: 热源丰富,介质易制取、热效率高;设备结构简单、操作方便、高效、耐用、工况宽;可大范围变工况运行,在40-100%负荷时,内效率为65%-80%;能承受较大的冲击电负荷,可广泛用于动力装置、小型发电、热电联供系统,与汽轮机组发电方式相比较:投资成本低、发电效率高。 特别是使用汽液混相蒸汽流体,系统可按照热力学三角形循环工作,热损失小,循环效率高,在同等条件下功率回收比汽轮机朗肯循环高出60%。如利用压力 1.0-1.6MPa 的蒸汽锅炉产生干度80%的湿饱和蒸汽,做功后汽液流体直接压缩成压力 1.2-1.8MPa的汽液混合物还回蒸汽锅炉再热循环,减少冷却能耗和汽化潜热损失;系统密闭循环耗用水量少。
汽液流体动力发电机组是回收和高效利用工业低温余热和可燃废气资源的一种先进有效的技术方法。 主要应用类型有:
(一)低温余热 1、当热源温度>190℃ 利用水为热源介质,通过压力 1.0-1.6MPa 的余热蒸汽锅炉(热管蒸汽发生器)加热水产生干度约80%的湿饱和蒸汽,蒸汽进入动力机内降温降压膨胀做功驱动发电,做功后的汽液流体直接压缩成压力 1.2-1.8MPa的汽液混合物还回蒸汽锅炉再热循环。 2、当热源温度为145-190℃, 利用热管锅炉(换热器)加热水产生干度大于50%的湿饱和蒸汽,蒸汽进入动力机内降温降压膨胀做功驱动发电,做功后蒸汽冷却成冷凝水送回热管锅炉再生循环。 3、当热源温度为90-145℃, 利用换热器加热水闪蒸成蒸汽(或采用低温工质换热生成低温工质蒸汽),蒸汽进入动力机内降温降压膨胀做功驱动发电,做功后蒸汽冷却成冷凝水(液)输送回换热器再生循环。 4、当热源温度<90℃,采用低温工质为热源介质,利用换热器换热生成低温工质蒸汽,蒸汽进入螺杆机内膨胀做功驱动发电,做功后低温工质冷却后输送回换热器再生循环。 5、对于有压差的蒸气、汽液流体余热,可直接进入动力机内降温降压膨胀做功循环。 6、对有带温压差的热源能量,可仅膨胀降温、减压,回收压差能。
(二)可燃废气 1、利用水为热源介质,通过压力 1.0-1.6MPa 的燃气蒸汽锅炉,以可燃废气为燃料,燃烧加热水产生干度约80%的湿饱和蒸汽,蒸汽进入动力机内降温降压膨胀做功驱动发电机发电,做功后的汽液流体直接压缩成压力 1.2-1.8MPa的汽液混合物还回蒸汽锅炉再热循环。系统热力介质密闭循环,无冷却能耗,汽化潜热损失、水量耗损少。 2、或利用燃气蒸汽锅炉加热水产生温度<300 ℃,压力<2.0MPa的饱和蒸汽、过热蒸汽,蒸汽进入动力机内降温降压膨胀做功驱动发电机发电,做功后的蒸汽冷却成冷凝水送回锅炉再生循环。系统吨蒸汽发电量较多,但需冷却能耗和汽化潜热损失,冷却蒸发耗水。
蒸汽锅炉是由专业锅炉厂家生产,有2、4、6、10...t/h等多种规格可选,可多炉组合应用,不同的锅炉或有不同的排烟温度,其余热可进一步回收利用。
汽液流体动力发电机组 单机规格:100-1500Kw十多种规格,可并网使用。单位功率投资低于蒸汽轮机和水电。 当电价0.3-0.5元/Kw.h时,投资回收期2-5年。
服务与保证: 2、发电系统设备使用寿命二十年以上;
3、年发电运行时数>
7200 小时; 5、设备订货周期:3-6个月(>1000kw系统9个月); 7、建设周期:4-10个月(主要是锅炉、基础、土建的设计施工安装)。 |
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