一种基于喷射器的水热电联产系统及运行方法 专利技术说明

制冷或冷却;气体的液化或固化装置的制造及其应用技术1.本发明涉及水热电联产技术领域，具体涉及一种基于喷射器的水热电联产系统及运行方法。背景技术：2.热电联产(又称汽电共生，英语：cogeneration，combined heat and power，缩写：chp)是利用热机或发电站同时产生电力和有用的热量。三重热电联产(trigeneration)或冷却，热和电力联产(cchp)是指从燃料燃烧或太阳能集热器中同时产生电和有用的热量和冷却。3.热电联产，是同时生产电、热能的工艺过程。与热电分产相比，可以显著提高燃料利用率，具有良好的经济和社会效益，是实现循环经济的重要技术手段。火电机组联合供热系统及低温多效蒸馏海水淡化技术成为水热电联产的一种新方法，大型火电机组在海水淡化和采暖供热时均存在大量余热被浪费的问题，如何优化系统构型从而提高水热电三联供的能量利用效率是亟待解决的问题。4.单级蒸汽喷射器是电厂抽汽作为其动力蒸汽，引射低温多效蒸馏海水淡化系统的某效二次蒸汽，出口蒸汽作为海淡系统的第一效加热蒸汽。单级蒸汽喷射器也可用于供热或者作为工业用汽；单级蒸汽喷射器虽然可以实现火电机组和海淡系统之间的蒸汽参数匹配，但是并不能较好实现能量的梯级利用。在工业用汽系统中，采用减温减压阀较多，对蒸汽的品味浪费较大；此外水热电联产的灵活性也不够高，当火电机组在低负荷运行时，蒸汽喷射器在变工况下性能恶化，导致引射系数降低，引射能力下降，直接影响水热电耦合系统的运行。技术实现要素：5.因此，本发明提供一种基于喷射器的水热电联产系统及运行方法。6.为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于喷射器的水热电联产系统，包括：7.第一热力压缩机、第二热力压缩机、预热器组、蒸发器组、冷凝器、第一加热器、第二加热器；8.所述蒸发器组包括多个依次连通的蒸发器，首尾分别为一效蒸发器和末效蒸发器；9.所述预热器组包括多个依次连通的预热器，首尾分别为一号预热器和末号预热器；10.所述一效蒸发器的蒸汽进口与所述第一热力压缩机连通，所述蒸发器组中的每效蒸发器的冷凝水出口均连通淡水出口管道；11.所述末效蒸发器的二次蒸汽出口分别与冷凝器和第二热力压缩机连通，所述第二热力压缩机的蒸汽出口与所述第一热力压缩机的引射蒸汽进口连通；12.所述冷凝器的海水进口与进料海水管道连通，所述冷凝器的海水出口与所述末号预热器的海水进口连通；13.其中，二号预热器至末号预热器的海水出口分为两路，一路与上一号预热器连通，另一路分别对应连通二效蒸发器至末效蒸发器的海水进口。14.可选的，所述第一加热器与热网回水连通，所述第二热力压缩机的蒸汽出口与所述第一加热器的蒸汽入口连通；15.所述第一加热器热网水出口与第二加热器热网水入口连通，所述第二加热器疏水口与所述一号预热器的热端进口连通。16.可选的，所述蒸发器组中蒸发器的数量大于等于4。17.可选的，所述预热器组中预热器的数量大于等于4。18.还提供了运行方法，包括上述的基于喷射器的水热电联产系统，还包括以下步骤：19.海水依次在预热器组中预热后分别进入蒸发器组，第一热力压缩机的蒸汽进入一效蒸发器后凝结放热，海水被加热，温度升高，进而部分汽化，产生一定质量流量的二次蒸汽，一效蒸发器的二次蒸汽在二效蒸发器内凝结放热，加热流入其中的物料海水，产生用于下一效蒸发器的蒸汽，直至末效蒸发器，蒸发器组内换热后被冷凝的蒸汽进入淡水出口管道；20.第二热力压缩机利用驱动蒸汽引射，第二热力压缩机的出口蒸汽被第一热力压缩机利用驱动蒸汽引射，混合后进入一效蒸发器。21.可选的，还包括热网回水依次进入第一加热器和第二加热器中吸热后对外采暖供热的步骤。22.可选的，所述第一加热器疏水、末号预热器热端出口水经过精处理后汇入汽轮机组凝汽器。23.可选的，热网水通过管路分别在第一加热器和第二加热器中吸热后对外采暖供热。24.可选的，原料海水在冷凝器中被预热后分成两部分，一部分被排放回环境中，另一部分作为原料海水进入各效蒸发器。25.可选的，所述第一加热器的热源为第二热力压缩机利用驱动蒸汽引射末效蒸发器的二次蒸汽后的混合蒸汽。26.本发明技术方案，具有如下优点：27.1.本发明提供的基于喷射器的水热电联产系统，采用多效处理方式，第一热力压缩机和第二热力压缩机串联，第一热力压缩机引射第二热力压缩机出口蒸汽，提高了引射比，进一步利用了末效蒸发器的蒸汽余热，同时，采用预热器组充分利用了采暖供热过程中的低品位余热，节约了高品位蒸汽消耗量。28.2.本发明提供的基于喷射器的水热电联产系统，充分利用海水淡化过程中的低品位余热代替一部分高品位蒸汽，减少供热成本。附图说明29.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。30.图1为本发明实施例提供的基于喷射器的水热电联产系统的结构示意图。31.附图标记说明：32.1、第一热力压缩机；21、一效蒸发器；22、二效蒸发器；23、三效蒸发器；24、末效蒸发器；3、冷凝器；41、一号预热器；42、二号预热器；43、末号预热器；5、浓海水出口管道；6、淡水出口管道；7、第二热力压缩机；8、第一加热器；10、第二加热器；11、进料海水管道。具体实施方式33.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。34.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。35.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。36.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。37.实施例138.本实施例提供了基于喷射器的水热电联产系统的一种具体的实施方式，如图1所示，包括第一热力压缩机1、第二热力压缩机7、预热器组、蒸发器组、冷凝器3、第一加热器8、第二加热器10。蒸发器组包括多个依次连通的蒸发器，首尾分别为一效蒸发器21和末效蒸发器24；预热器组包括多个依次连通的预热器，首尾分别为一号预热器41和末号预热器43；一效蒸发器21的蒸汽进口与第一热力压缩机1连通，蒸发器组中的每效蒸发器的冷凝水出口均连通淡水出口管道6；末效蒸发器24的二次蒸汽出口分别与冷凝器3和第二热力压缩机7连通，第二热力压缩机7的蒸汽出口与第一热力压缩机1的引射蒸汽进口连通；冷凝器3的海水进口与进料海水管道11连通，冷凝器3的海水出口与末号预热器43的海水进口连通；其中，二号预热器42至末号预热器43的海水出口分为两路，一路与上一号预热器连通，另一路分别对应连通二效蒸发器22至末效蒸发器24的海水进口。39.具体的，第一加热器8与热网回水连通，第二热力压缩机7的蒸汽出口与第一加热器的蒸汽入口连通，第一加热器8热网水出口与第二加热器10热网水入口连通，第二加热器10疏水口与一号预热器41的热端进口连通。40.具体的，蒸发器组中蒸发器的数量不少于4个；预热器组中的预热器的数量不少于4个。其中，蒸发器的数量与预热器的数量相对应设置。如图1所示，分别为一效蒸发器21、二效蒸发器22、三效蒸发器23…末效蒸发器24，一号预热器41、二号预热器42…末号预热器43，附图标记仅作为示意，不作为蒸发器及预热器的数量和排序。其中，冷凝器3的海水出口连通末号预热器43的海水进口，末号预热器43的海水出口分为两路，一路流入前一号预热器内，另一路流向末效蒸发器24内。一号预热器41的海水出口与一效蒸发器21的海水进口连通。二号预热器42的海水出口分为两路，一路流向一号预热器41内，另一路流向二效蒸发器22内。41.汽轮机组中抽汽口的蒸汽经过第二加热器10对热网回水进行加热，并依次进入预热器组内对海水进行加热。具体的，第二加热器10为尖峰加热器。42.第一热力压缩机1和第二热力压缩机7串联连接，第一热力压缩机1的进汽口与第二热力压缩机7的出汽口连通。43.具体的，蒸发器组内各效蒸发器均连通有浓海水出口管道5，并最终由末效蒸发器24的浓海水出口管道5排出。44.实施例245.本实施例提供了运行方法的一种具体的实施方式，采用实施例1中的基于喷射器的水热电联产系统实施，包括以下步骤：海水依次在预热器组中预热后分别进入蒸发器组，第一热力压缩机1的蒸汽进入一效蒸发器21后凝结放热，海水被加热，温度升高，进而部分汽化，产生一定质量流量的二次蒸汽，一效蒸发器21的二次蒸汽在二效蒸发器22内凝结放热，加热流入其中的物料海水，产生用于下一效蒸发器的蒸汽，直至末效蒸发器24，蒸发器组内换热后被冷却的蒸汽进入淡水出口管道6；第二热力压缩机7利用驱动蒸汽引射，第二热力压缩机7的出口蒸汽被第一热力压缩机1利用驱动蒸汽引射，混合后进入一效蒸发器21。还包括热网回水依次进入第一加热器8和第二加热器10中吸热后对外采暖供热的步骤。46.其中，在蒸发器组内，由于后一效蒸发器的压力低于前一效蒸发器压力，前一效蒸发器21中剩余的未被蒸发的海水在不需要原料泵的情况下逐级流入下一效蒸发器内，由前一效而来的浓海水可以在后一效蒸发器内发生闪蒸，这个过程一直重复进行，直至末效蒸发器24；末效蒸发器24的二次蒸汽一部分通往冷凝器3，通过冷凝器3对进料海水进行初次加热，一部分被第二热力压缩机7利用驱动蒸汽引射，第二热力压缩机7出口蒸汽被第一热力压缩机1利用驱动蒸汽引射，混合后作为热源进入一效蒸发器21内。47.第一加热器8疏水、末号预热器43热端出口水经过精处理后汇入汽轮机组凝汽器。48.原料海水在冷凝器3中被预热后分成两部分，一部分被排放回环境中，另一部分作为原料海水进入各效蒸发器。49.第一加热器8的热源为第二热力压缩机7利用驱动蒸汽引射末效蒸发器24的二次蒸汽后的混合蒸汽。50.热网回水依次进入第一加热器8和第二加热器10中吸热后对外采暖供热；第一加热器8的热源蒸汽为第二热力压缩机7利用驱动蒸汽引射末效蒸发器24的二次蒸汽后的混合蒸汽；第二加热器10的热源端蒸汽为汽轮机组中匹配蒸汽参数需求的抽汽口。51.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。









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