一种蒸汽生产系统的制作方法
未命名
08-07
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1.本技术涉及工业供蒸汽技术领域,具体涉及一种蒸汽生产系统。
背景技术:
2.工业用户用能占我国终端能源消费量的65%以上。蒸汽在很多工业用户,例如化工、食品、纺织等,被应用于蒸馏、干燥等工艺,能源消耗量大。目前,工业用户生产蒸汽仍然以锅炉,尤其是燃煤锅炉为主。该方式直接消耗化石能源,导致大量的碳排放和污染排放。并且,该方式生产高温蒸汽,然后输送到用户,节流降压使用,不可逆损失非常大。随着燃煤锅炉逐渐被取缔,需要寻找其他方式满足工业用户的蒸汽需求。
3.从电厂抽取蒸汽,然后通过蒸汽管道输送到工业用户,是一种替代工业园区锅炉的可操作方案。但是,长输蒸汽管道设计难度大,需要进行合理的保温设计、管径选型、力学分析,以保证其安全稳定运行。另外,蒸汽输送系统调节能力弱,在用户负荷波动时,质量损失较大;蒸汽管道启动时,热管需要损耗大量蒸汽;在部分负荷时,蒸汽管道容易出现凝水、导致水击等安全问题。
技术实现要素:
4.为了解决上述现有技术中的问题,本技术的目的在于提供一种蒸汽生产系统,用于制取工业蒸汽,可以替代长输蒸汽管道,还可以替代工业燃煤蒸汽锅炉。
5.为了实现上述技术目的,本技术采用以下技术方案:
6.本技术提供一种蒸汽生产系统,包括蒸汽发生单元、压缩机单元,所述蒸汽发生单元包括n级闪蒸器,所述压缩机单元包括n级压缩机,n≥2,n级所述闪蒸器串联,闪蒸水依次通过n级所述闪蒸器;
7.其中,第m级压缩机连接第m级闪蒸器,1≤m≤n,第m级闪蒸器产生的蒸汽输入第m级压缩机,第m级压缩机将蒸汽压缩后输出。
8.可选地,所述闪蒸器包括闪蒸水入口、闪蒸水出口、蒸汽出口,除了第一级闪蒸器之外的第m级闪蒸器的闪蒸水入口与第m-1级闪蒸器的闪蒸水出口连接,第一级闪蒸器的闪蒸水入口与闪蒸水输送管道连接,最后级闪蒸器的闪蒸水出口与闪蒸水回流管道连接;
9.所述压缩机包括蒸汽入口、蒸汽出口,第m级压缩机的蒸汽入口与第m级闪蒸器的蒸汽出口连接,第m级压缩机的蒸汽出口与用户的蒸汽管道连接;
10.或者,第m级压缩机的蒸汽入口与第m级闪蒸器的蒸汽出口连接,同时,除了第一级压缩机之外的第m级压缩机的蒸汽出口与第m-1级压缩机的蒸汽入口连接,第一级压缩机的蒸汽出口与用户的蒸汽管道连接。
11.可选地,所述闪蒸器包括闪蒸水入口、闪蒸水出口、蒸汽出口、蒸汽入口,除了第一级闪蒸器之外的第m级闪蒸器的闪蒸水入口与第m-1级闪蒸器的闪蒸水出口连接,第一级闪蒸器的闪蒸水入口与闪蒸水输送管道连接,最后级闪蒸器的闪蒸水出口与闪蒸水回流管道连接;
12.所述压缩机包括蒸汽入口、蒸汽出口,第m级压缩机的蒸汽入口与第m级闪蒸器的蒸汽出口连接,除了第一级压缩机之外的第m级压缩机的蒸汽出口与第m-1级闪蒸器的蒸汽入口连接,第一级压缩机的蒸汽出口与用户的蒸汽管道连接。
13.可选地,还包括热源加热装置、热源输送管道、热源回流管道,所述热源加热装置包括高温水出口、低温水入口,所述高温水出口连接所述热源输送管道,所述低温水入口连接所述热源回流管道,所述热源输送管道向所述蒸汽发生单元输送高温水,降温后的低温水从所述热源回流管道返回所述热源加热装置;
14.或者,还包括热源加热装置、热源输送管道,所述热源加热装置包括高温水出口,所述高温水出口连接所述热源输送管道,所述热源输送管道向所述蒸汽发生单元输送高温水,降温后的低温水向外排放。
15.可选地,还包括第一循环管道、循环水加热器,所述循环水加热器包括热水入口、热水出口、循环水入口、循环水出口,所述热水入口与热源输送管道连接,所述热水出口与热源回流管道连接或者向外排放,所述循环水入口通过第一循环管道与蒸汽发生单元的闪蒸水出口连接,所述循环水出口通过第一循环管道与蒸汽发生单元的闪蒸水入口连接。
16.可选地,还包括补水管道、凝水回收管道,所述补水管道的出口、所述凝水回收管道的出口均与蒸汽发生单元的闪蒸水入口或闪蒸水出口连接,补水和冷凝水均转化成闪蒸器内的闪蒸水。
17.可选地,还包括预热器,所述预热器的内部设置有换热器,所述换热器分别连接所述热源输送管道的支路管道、所述补水管道,所述预热器吸收热源输送管道内的热能,加热所述补水管道内流通的水;
18.或者,所述换热器分别连接外部热源管道、所述补水管道,所述预热器吸收外部热源管道内的热能,加热所述补水管道内流通的水。
19.可选地,还包括第二循环管道、热泵单元,所述热泵单元包括k级热泵,k≥1,k≥2时k级热泵串联和/或并联,所述热泵的内部设置有蒸发器,所述蒸发器分别连接所述热源输送管道或所述循环水加热器的热水出口、以及所述第二循环管道,所述第二循环管道的入口与最后级闪蒸器的循环水出口连接,第二循环管道的出口与任意一级闪蒸器的循环水入口连接,热泵吸收所述热源输送管道内的热能,加热所述第二循环管道内流通的水。
20.可选地,还包括第三循环管道、热泵单元,所述热泵单元包括k级热泵,k≥1,k≥2时k级热泵并联,所述热泵的内部设置有蒸发器,所述蒸发器分别连接所述热源输送管道或所述循环水加热器的热水出口、以及所述第三循环管道,第三循环管道在第m级热泵与第m级闪蒸器之间循环,所述闪蒸器内设置有冷凝器,第三循环管道分别连接第m级热泵的蒸发器、第m级闪蒸器的冷凝器,热泵吸收所述热源输送管道内的热能,加热所述第三循环管道内流通的制冷剂,继而加热闪蒸器内的闪蒸水。
21.可选地,所述热泵为电驱动式热泵,或者以热驱动的吸收式热泵。
22.可选地,所述热源加热装置的内部设置有海水淡化装置,所述海水淡化装置生产的淡水从所述高温水出口输出,生产的浓缩液向外排放。
23.可选地,所述蒸汽发生单元的内部设置有换热器,所述换热器分别连接所述热源输送管道、所述热源回流管道,所述蒸汽发生单元吸收所述热源输送管道内的热能,加热所述蒸汽发生单元内的闪蒸水,生产蒸汽。
24.可选地,还包括凝水回收管道,所述热源输送管道与所述凝水回收管道合并连接所述蒸汽发生单元的闪蒸水入口,进入所述蒸汽发生单元内生产蒸汽,所述热源回流管道连接所述蒸汽发生单元的闪蒸水出口。
25.可选地,所述压缩机为单级压缩机或多级压缩机;
26.所述多级压缩机包括h级子压缩机,h≥2,h级子压缩机串联,蒸汽依次通过h级子压缩机,所述子压缩机包括蒸汽出口、蒸汽入口,所述蒸汽出口处设置冷却装置。
27.可选地,还包括低温罐、高温罐、副换热器和副闪蒸器,所述低温罐包括第一进出口、第二进出口,所述第一进出口与所述热源输送管道连接,所述第二进出口与所述热源回流管道连接;
28.所述高温罐包括第一进口、第一出口、第二进口、第二出口,所述第一进口、所述第一出口连接所述副换热器,所述第二进口、所述第二出口连接所述副闪蒸器,所述副换热器、所述副闪蒸器分别连接所述压缩机单元。
29.由上述技术方案可知,本技术提供一种蒸汽生产系统,具有以下优点:
30.本发明可以利用现有的热水管网进行热水输送,替代长输蒸汽管道,技术成熟,输送安全性高,可实现长距离的热量输送,显著降低了设计和建设难度。
31.本发明可以回收重工业用户排放的预热,利用热水将热量输送到有蒸汽需求的工业用户,然后从热水中提取热量制取蒸汽,效率显著高于锅炉形式,同时避免了化石燃料的燃烧,可以有效降低污染排放。
32.本发明利用热水用户端直接生产蒸汽,设备可以分散布置,生产蒸汽的参数可以与用汽设备直接匹配,从而降低了蒸汽输送损失和节流损失。
附图说明
33.图1为本技术实施例1的蒸汽生产系统的结构示意图;
34.图2为本技术实施例2的蒸汽生产系统的结构示意图;
35.图3为本技术实施例3的蒸汽生产系统的结构示意图;
36.图4为本技术实施例4、实施例6、实施例7的蒸汽生产系统的结构示意图;
37.图5为本技术实施例5、实施例6、实施例7的蒸汽生产系统的结构示意图;
38.图6为本技术实施例8的蒸汽生产系统的结构示意图;
39.图7为本技术实施例9的蒸汽生产系统的结构示意图;
40.图8为本技术实施例9的蒸汽生产系统的结构示意图;
41.图9为本技术实施例9的蒸汽生产系统的结构示意图;
42.图10为本技术实施例10的蒸汽生产系统的结构示意图;
43.图11为本技术实施例11的蒸汽生产系统的结构示意图;
44.图12为本技术实施例12的蒸汽生产系统的结构示意图;
45.图13为本技术实施例12的蒸汽生产系统的结构示意图;
46.图14为本技术实施例12的蒸汽生产系统的结构示意图;
47.图15为本技术实施例13的蒸汽生产系统的结构示意图;
48.图16为本技术实施例14的蒸汽生产系统的结构示意图;
49.图17为本技术实施例15的蒸汽生产系统的结构示意图。
50.附图标记说明:1、蒸汽发生单元;1-1、第一级闪蒸器;1-2、第二级闪蒸器;1-n、第n级闪蒸器;2、压缩机单元;2-1、第一级压缩机;2-2、第二级压缩机;2-n、第n级压缩机;3、循环水加热器;4、热源加热装置;5、预热器;6、热泵单元;6-1、第一级热泵;6-2、第二级热泵;6-n、第n级热泵;7、热源输送管道;8、热源回流管道;9、第一循环管道;10、支路管道;11、凝水回收管道;12、补水管道;13、第二循环管道;14、第三循环管道;15、低温罐;16、高温罐;17、副加热器;18、副闪蒸器。
具体实施方式
51.本技术的核心思想是:
52.利用热水输送热量,可以作为蒸汽输送热量的替代方式。热水管网被广泛应用在北方城市集中供暖领域,技术成熟,输送安全性高,可通过多级水泵实现长距离的热量输送。经过调研发现,核电、火电、重工业用户等,都会排放大量的余热。可以回收这部分余热,利用热水将热量输送到有蒸汽需求的工业用户,然后消耗部分电能,从热水中提取热量,制取蒸汽。该过程中,大部分蒸汽能量来自于热水,只有少部分来自于电力,效率显著高于电锅炉形式。该过程避免了化石燃料的燃烧,可以有效降低污染排放。同时,该流程利用热水用户端直接生产蒸汽,设备可以分散布置,生产蒸汽的参数可以与用汽设备直接匹配,从而降低了蒸汽输送损失和节流损失。
53.为了更好的了解本技术的目的、结构及功能,下面结合附图,对本技术的一种蒸汽生产系统和方法做进一步详细的描述。
54.实施例1
55.如图1所示为本技术实施例1,该实施例提供一种蒸汽生产系统,包括蒸汽发生单元1、压缩机单元2,蒸汽发生单元1包括n级闪蒸器,压缩机单元2包括n级压缩机,n≥2,n级闪蒸器串联,闪蒸水依次通过n级闪蒸器;
56.其中,第m级压缩机连接第m级闪蒸器,1≤m≤n,第m级闪蒸器产生的蒸汽输入第m级压缩机,第m级压缩机将蒸汽压缩后输出。
57.闪蒸水所需要的热能可以来自热水管网,或者来自各种重工业用户产生的余热。可以直接采用热水管网内的水作为闪蒸水,或者采用换热设备,由循环水吸收热能后形成闪蒸水。
58.从图1中可知,蒸汽发生单元1包括:第一级闪蒸器1-1、第二级闪蒸器1-2、
……
、第n级闪蒸器1-n。压缩机单元2包括:第一级压缩机2-1、第二级压缩机2-2、
……
、第n级压缩机2-n。
59.通过设置n级闪蒸器和n级压缩机,可以为多个用户提供蒸汽,设备可以分散布置,生产蒸汽的参数可以与用汽设备直接匹配,从而降低了蒸汽输送损失和节流损失。
60.为了满足设备之间的连接,闪蒸器包括闪蒸水入口、闪蒸水出口、蒸汽出口,除了第一级闪蒸器之外的第m级闪蒸器的闪蒸水入口与第m-1级闪蒸器的闪蒸水出口连接,第一级闪蒸器的闪蒸水入口与闪蒸水输送管道连接,最后级闪蒸器的闪蒸水出口与闪蒸水回流管道连接;
61.压缩机包括蒸汽入口、蒸汽出口,第m级压缩机的蒸汽入口与第m级闪蒸器的蒸汽出口连接,第m级压缩机的蒸汽出口与用户的蒸汽管道连接。
62.闪蒸水在每一级闪蒸器中均可以生产蒸汽,然后通过压缩机对蒸汽进行压缩,达到预定的温度和压力,满足用户的不同需求。
63.本实施例中,压缩机为单级压缩机或多级压缩机。附图1中所示的压缩机为单级压缩机。
64.闪蒸器、压缩机的具体结构可以参考现有技术。
65.实施例2
66.如图2所示为本技术实施例2,本实施例中,第m级压缩机的蒸汽入口与第m级闪蒸器的蒸汽出口连接,同时,除了第一级压缩机之外的第m级压缩机的蒸汽出口与第m-1级压缩机的蒸汽入口连接,第一级压缩机的蒸汽出口与用户的蒸汽管道连接。
67.通过该设置,可以提高对蒸汽的压缩比,从而提高蒸汽的温度和压力,满足用户的特殊需求。
68.为了方便对蒸汽进行压缩,可以在除了第一级压缩机之外的第m级压缩机的蒸汽出口设置冷却装置,例如,对出口喷水或吹风冷却,冷却降温有利于压缩,降低压缩耗功。
69.实施例3
70.如图3所示为本技术实施例3,本实施例中,闪蒸器包括闪蒸水入口、闪蒸水出口、蒸汽出口、蒸汽入口,除了第一级闪蒸器之外的第m级闪蒸器的闪蒸水入口与第m-1级闪蒸器的闪蒸水出口连接,第一级闪蒸器的闪蒸水入口与闪蒸水输送管道连接,最后级闪蒸器的闪蒸水出口与闪蒸水回流管道连接;
71.压缩机包括蒸汽入口、蒸汽出口,第m级压缩机的蒸汽入口与第m级闪蒸器的蒸汽出口连接,除了第一级压缩机之外的第m级压缩机的蒸汽出口与第m-1级闪蒸器的蒸汽入口连接,第一级压缩机的蒸汽出口与用户的蒸汽管道连接。
72.通过该设置,可以提高对蒸汽的压缩比,从而提高蒸汽的温度和压力,满足用户的特殊需求。
73.实施例4
74.如图4所示为本技术实施例4,本实施例中,系统还包括热源加热装置4、热源输送管道7、热源回流管道8,热源加热装置4包括高温水出口、低温水入口,高温水出口连接热源输送管道7,低温水入口连接热源回流管道8,热源输送管道7向蒸汽发生单元1输送高温水,降温后的低温水从热源回流管道8返回热源加热装置4。
75.热源加热装置4可以设置在各种重工业用户,用于回收重工业用户排放的余热,利用热水将热量输送到有蒸汽需求的工业用户。
76.热源加热装置4的驱动方式可以是热能或电能。
77.实施例5
78.如图5所示为本技术实施例5,本实施例中,系统还包括热源加热装置4、热源输送管道7,热源加热装置4包括高温水出口,高温水出口连接热源输送管道7,热源输送管道7向蒸汽发生单元1输送高温水,降温后的低温水向外排放。
79.末端降温的水,可以供给城市用水系统,比如水库或者淡水处理厂。
80.为了补充热水管网内的水,热源加热装置4的内部设置有海水淡化装置,海水淡化装置生产的淡水从高温水出口输出,生产的浓缩液向外排放。
81.实施例6
82.如图4、图5所示为本技术实施例6,本实施例中,系统还包括第一循环管道9、循环水加热器3,循环水加热器3包括热水入口、热水出口、循环水入口、循环水出口,热水入口与热源输送管道7连接,热水出口与热源回流管道8连接或者向外排放,循环水入口通过第一循环管道9与蒸汽发生单元1的闪蒸水出口连接,循环水出口通过第一循环管道9与蒸汽发生单元1的闪蒸水入口连接。
83.如图4所示,热水出口与热源回流管道8连接,降温后的低温水从热源回流管道8返回热源加热装置4。
84.如图5所示,热水出口向外排放,可以输送至其他装置继续回收热能,最终返回热源加热装置4,也可以最终供给城市用水系统,比如水库或者淡水处理厂。
85.通过设置循环水加热器3,可以避免热水管网内的热水和闪蒸水发生混合,提高闪蒸水的洁净度,避免生产的蒸汽发生污染,同时,蒸汽发生单元1内不容易产生水垢,降低了故障发生率。
86.实施例7
87.如图4、图5所示为本技术实施例7,本实施例中,系统还包括补水管道12、凝水回收管道11,补水管道12的出口、凝水回收管道11的出口均与蒸汽发生单元1的闪蒸水入口或闪蒸水出口连接,补水和冷凝水均转化成闪蒸器内的闪蒸水。
88.随着蒸汽的持续生产,蒸汽发生单元内的闪蒸水不断减少,可以通过补水管道12向蒸汽发生单元补充闪蒸水,实现蒸汽持续生产。
89.从压缩机、蒸汽输送管道等设备回收的凝水,通过凝水回收管道11输送至蒸汽发生单元,也可以向蒸汽发生单元补充闪蒸水。
90.实施例8
91.如图6所示为本技术实施例8,本实施例中,系统还包括预热器5,预热器5的内部设置有换热器,换热器分别连接热源输送管道7的支路管道10、补水管道12,预热器5吸收热源输送管道7内的热能,加热补水管道12内流通的水;
92.或者,换热器分别连接外部热源管道、补水管道12,预热器5吸收外部热源管道内的热能,加热补水管道12内流通的水。
93.通过设置预热器5,可以提高补水的温度,防止低温补水进入闪蒸器影响生产蒸汽。
94.实施例9
95.如图7、图8、图9所示为本技术实施例9,本实施例中,系统还包括第二循环管道13、热泵单元6,热泵单元6包括k级热泵,k≥1,k≥2时k级热泵串联和/或并联,热泵的内部设置有蒸发器,蒸发器分别连接循环水加热器3的热水出口、以及第二循环管道13,第二循环管道13的入口与最后级闪蒸器的循环水出口连接,第二循环管道13的出口与任意一级闪蒸器的循环水入口连接,热泵吸收热源输送管道7内的热能,加热第二循环管道13内流通的水。
96.从图7、图9中可知,热泵单元6包括:第一级热泵6-1、第二级热泵6-2、
……
、第k级热泵6-k。
97.如图7所示,k级热泵串联,是指放热管路的串联。如图9所示,k级热泵并联,是指放热管路的并联,但是与循环水加热器3的热水出口之间仍然是串联关系。
98.当k级热泵串联时,热泵的级数与闪蒸器的级数不一定相同,也没有固定的对应关
系,热泵的级数可以小于或大于闪蒸器的级数。
99.如图8所示,热泵单元6只包括一级热泵,该热泵的内部的蒸发器分别连接循环水加热器3的热水出口、以及第二循环管道13,第二循环管道13的入口与最后级闪蒸器的循环水出口连接,第二循环管道13的出口与最后级闪蒸器1-1的循环水入口连接,热泵吸收热源输送管道7内的热能,加热第二循环管道13内流通的水。
100.热泵为电驱动式热泵,或者以热驱动的吸收式热泵。
101.通过设置热泵单元6,可以进一步吸收来自热水管网内的热能,提高闪蒸水的温度,降低系统排水的温度。
102.实施例10
103.如图10所示为本技术实施例10,本实施例中,系统还包括第三循环管道14、热泵单元6,热泵单元6包括k级热泵,k≥1,k≥2时k级热泵并联,热泵的内部设置有蒸发器,蒸发器分别连接循环水加热器3的热水出口、以及第三循环管道14,第三循环管道14在第m级热泵与第m级闪蒸器之间循环,闪蒸器内设置有冷凝器,第三循环管道14分别连接第m级热泵的蒸发器、第m级闪蒸器的冷凝器,热泵吸收热源输送管道7内的热能,加热第三循环管道14内流通的制冷剂,继而加热闪蒸器内的闪蒸水。
104.本实施例中n级热泵并联,是指放热管路并联,但是与循环水加热器3的热水出口之间仍然是串联关系。
105.本实施例中,热泵的级数与闪蒸器的级数不一定相同,热泵的级数可以小于或大于闪蒸器的级数。例如,热泵单元6只包括一级热泵。
106.热泵为电驱动式热泵,或者以热驱动的吸收式热泵。
107.第三循环管道14上还设置有压缩机、节流阀等装置,压缩机的作用是将气体状态的制冷剂压缩为高温高压液体状态的制冷剂,从而可以加热闪蒸器内的闪蒸水;节流阀的作用是将液体状态的制冷剂调节为低温低压气体状态的制冷剂,从而可以吸收蒸发器内的热量。
108.实施例11
109.如图11所示为本技术实施例11,本实施例中,系统还包括第二循环管道13、热泵单元6,热泵单元6包括k级热泵,k≥1,k≥2时k级热泵串联,热泵的内部设置有蒸发器,蒸发器分别连接热源加热装置4的高温水出口、低温水入口、以及第二循环管道13,第二循环管道13的入口与最后级闪蒸器的循环水出口连接,第二循环管道13的出口与任意一级闪蒸器的循环水入口连接,热泵吸收热源输送管道7内的热能,加热第二循环管道13内流通的水。
110.从图11中可知,热泵单元6包括:第一级热泵6-1、第二级热泵6-2、
……
、第k级热泵6-k。
111.如图11所示,k级热泵串联,是指放热管路的串联。
112.当k级热泵串联时,热泵的级数与闪蒸器的级数不一定相同,也没有固定的对应关系,热泵的级数可以小于或大于闪蒸器的级数。
113.热泵为电驱动式热泵,或者以热驱动的吸收式热泵。
114.本实施例中,系统没有设置循环水加热器3,热泵单元6可以直接与热源输送管道7连接。
115.本实施例中,热泵单元6中的k级热泵还可以并联,参考如图9、图10中的连接结构,
在此不再详细描述。
116.实施例12
117.如图12、图13、图14所示为本技术实施例12,本实施例中,蒸汽发生单元1的内部设置有换热器,换热器分别连接热源输送管道7、热源回流管道8,蒸汽发生单元1吸收热源输送管道7内的热能,加热蒸汽发生单元1内的闪蒸水,生产蒸汽。
118.本实施例中,系统没有设置循环水加热器3,蒸汽发生单元1可以直接与热源输送管道7连接。
119.如图13、图14所示、系统还可以增加设置预热器5、热泵单元6等设备,图中的a表示来自同一管路之间的连接。
120.热泵单元6与蒸汽发生单元1之间的连接关系可以参考实施例9、实施例10,在此不再详细描述。
121.实施例13
122.如图15所示为本技术实施例13,本实施例中,系统还包括凝水回收管道11,热源输送管道7与凝水回收管道11合并连接蒸汽发生单元1的闪蒸水入口,进入蒸汽发生单元1内生产蒸汽,热源回流管道8连接蒸汽发生单元1的闪蒸水出口。
123.本实施例中直接使用热网管水作为闪蒸水,显著简化了系统结构。
124.实施例14
125.如图16所示为本技术实施例14,本实施例中,压缩机为多级压缩机,多级压缩机包括h级子压缩机,h≥2,h级子压缩机串联,蒸汽依次通过h级子压缩机,子压缩机包括蒸汽出口、蒸汽入口,蒸汽出口处设置冷却装置。
126.通过设置多级压缩机,可以提高对蒸汽的压缩比,从而提高蒸汽的温度和压力,满足用户的特殊需求。
127.在多级压缩机的内部,为了方便对蒸汽进行压缩,可以在除了第一级子压缩机之外的第m级子压缩机的蒸汽出口设置冷却装置,例如,对出口喷水或吹风冷却。
128.实施例15
129.如图17所示为本技术实施例15,本实施例中,系统还包括低温罐15、高温罐16、副换热器17和副闪蒸器18,低温罐15包括第一进出口、第二进出口,第一进出口与热源输送管道7连接,第二进出口与热源回流管道8连接。
130.高温罐16包括第一进口、第一出口、第二进口、第二出口,第一进口、第一出口连接副换热器17,第二进口、第二出口连接副闪蒸器18,副换热器17、副闪蒸器18分别连接压缩机单元2。
131.当电网处于用电低谷期时,电价比较低,系统可以增加产出蒸汽,并通过副换热器17以热能形式存储于高温罐16中。此时,从热源加热装置4输送的长输热水、以及低温罐15内存储的热水同时供给系统。
132.当电网处于用电高峰期时,电价比较高,系统可以减少产出蒸汽,高温罐16通过副闪蒸器18输出热蒸汽,热蒸汽输入压缩机单元2进行压缩,达到用户需求压力后输出供用户使用,以此降低蒸汽生产成本。此时,从热源加热装置4输送的长输热水,可以输送至低温罐15内存储。
133.当电网处于正常运行状态时,低温罐15、高温罐16可以均不参与热存储,系统正常
运行即可。
134.需要注意的是,除非另有说明,本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域技术人员所理解的通常意义。
135.此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本技术的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
136.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本技术的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
技术特征:
1.一种蒸汽生产系统,其特征在于,包括蒸汽发生单元、压缩机单元,所述蒸汽发生单元包括n级闪蒸器,所述压缩机单元包括n级压缩机,n≥2,n级所述闪蒸器串联,闪蒸水依次通过n级所述闪蒸器;其中,第m级压缩机连接第m级闪蒸器,1≤m≤n,第m级闪蒸器产生的蒸汽输入第m级压缩机,第m级压缩机将蒸汽压缩后输出。2.根据权利要求1所述的蒸汽生产系统,其特征在于,所述闪蒸器包括闪蒸水入口、闪蒸水出口、蒸汽出口,除了第一级闪蒸器之外的第m级闪蒸器的闪蒸水入口与第m-1级闪蒸器的闪蒸水出口连接,第一级闪蒸器的闪蒸水入口与闪蒸水输送管道连接,最后级闪蒸器的闪蒸水出口与闪蒸水回流管道连接;所述压缩机包括蒸汽入口、蒸汽出口,第m级压缩机的蒸汽入口与第m级闪蒸器的蒸汽出口连接,第m级压缩机的蒸汽出口与用户的蒸汽管道连接;或者,第m级压缩机的蒸汽入口与第m级闪蒸器的蒸汽出口连接,同时,除了第一级压缩机之外的第m级压缩机的蒸汽出口与第m-1级压缩机的蒸汽入口连接,第一级压缩机的蒸汽出口与用户的蒸汽管道连接。3.根据权利要求1所述的蒸汽生产系统,其特征在于,所述闪蒸器包括闪蒸水入口、闪蒸水出口、蒸汽出口、蒸汽入口,除了第一级闪蒸器之外的第m级闪蒸器的闪蒸水入口与第m-1级闪蒸器的闪蒸水出口连接,第一级闪蒸器的闪蒸水入口与闪蒸水输送管道连接,最后级闪蒸器的闪蒸水出口与闪蒸水回流管道连接;所述压缩机包括蒸汽入口、蒸汽出口,第m级压缩机的蒸汽入口与第m级闪蒸器的蒸汽出口连接,除了第一级压缩机之外的第m级压缩机的蒸汽出口与第m-1级闪蒸器的蒸汽入口连接,第一级压缩机的蒸汽出口与用户的蒸汽管道连接。4.根据权利要求2或3所述的蒸汽生产系统,其特征在于,还包括热源加热装置、热源输送管道、热源回流管道,所述热源加热装置包括高温水出口、低温水入口,所述高温水出口连接所述热源输送管道,所述低温水入口连接所述热源回流管道,所述热源输送管道向所述蒸汽发生单元输送高温水,降温后的低温水从所述热源回流管道返回所述热源加热装置;或者,还包括热源加热装置、热源输送管道,所述热源加热装置包括高温水出口,所述高温水出口连接所述热源输送管道,所述热源输送管道向所述蒸汽发生单元输送高温水,降温后的低温水向外排放。5.根据权利要求4所述的蒸汽生产系统,其特征在于,还包括第一循环管道、循环水加热器,所述循环水加热器包括热水入口、热水出口、循环水入口、循环水出口,所述热水入口与热源输送管道连接,所述热水出口与热源回流管道连接或者向外排放,所述循环水入口通过第一循环管道与蒸汽发生单元的闪蒸水出口连接,所述循环水出口通过第一循环管道与蒸汽发生单元的闪蒸水入口连接。6.根据权利要求4所述的蒸汽生产系统,其特征在于,还包括补水管道、凝水回收管道,所述补水管道的出口、所述凝水回收管道的出口均与蒸汽发生单元的闪蒸水入口或闪蒸水出口连接,补水和冷凝水均转化成闪蒸器内的闪蒸水。7.根据权利要求6所述的蒸汽生产系统,其特征在于,还包括预热器,所述预热器的内部设置有换热器,所述换热器分别连接所述热源输送管道的支路管道、所述补水管道,所述
预热器吸收热源输送管道内的热能,加热所述补水管道内流通的水;或者,所述换热器分别连接外部热源管道、所述补水管道,所述预热器吸收外部热源管道内的热能,加热所述补水管道内流通的水。8.根据权利要求5所述的蒸汽生产系统,其特征在于,还包括第二循环管道、热泵单元,所述热泵单元包括k级热泵,k≥1,k≥2时k级热泵串联和/或并联,所述热泵的内部设置有蒸发器,所述蒸发器分别连接所述热源输送管道或所述循环水加热器的热水出口、以及所述第二循环管道,所述第二循环管道的入口与最后级闪蒸器的循环水出口连接,第二循环管道的出口与任意一级闪蒸器的循环水入口连接,热泵吸收所述热源输送管道内的热能,加热所述第二循环管道内流通的水。9.根据权利要求5所述的蒸汽生产系统,其特征在于,还包括第三循环管道、热泵单元,所述热泵单元包括k级热泵,k≥1,k≥2时k级热泵并联,所述热泵的内部设置有蒸发器,所述蒸发器分别连接所述热源输送管道或所述循环水加热器的热水出口、以及所述第三循环管道,第三循环管道在第m级热泵与第m级闪蒸器之间循环,所述闪蒸器内设置有冷凝器,第三循环管道分别连接第m级热泵的蒸发器、第m级闪蒸器的冷凝器,热泵吸收所述热源输送管道内的热能,加热所述第三循环管道内流通的制冷剂,继而加热闪蒸器内的闪蒸水。10.根据权利要求2或3所述的蒸汽生产系统,其特征在于,所述压缩机为单级压缩机或多级压缩机;所述多级压缩机包括h级子压缩机,h≥2,h级子压缩机串联,蒸汽依次通过h级子压缩机,所述子压缩机包括蒸汽出口、蒸汽入口,所述蒸汽出口处设置冷却装置。
技术总结
本申请公开了一种蒸汽生产系统,解决了长输蒸汽管道所具有的设计和建设难度大、调节能力弱的问题。所述的蒸汽生产系统包括蒸汽发生单元、压缩机单元,所述蒸汽发生单元包括N级闪蒸器,所述压缩机单元包括N级压缩机,N≥2,N级所述闪蒸器串联,闪蒸水依次通过N级所述闪蒸器;其中,第M级压缩机连接第M级闪蒸器,1≤M≤N,第M级闪蒸器产生的蒸汽输入第M级压缩机,第M级压缩机将蒸汽压缩后输出。本申请通过利用热水管网进行热水输送,替代长输蒸汽管道,降低了设计和建设难度,提高了系统稳定性和生产效率。效率。效率。
技术研发人员:李自勇 付林 赵玺灵 张世钢
受保护的技术使用者:北京清建能源技术有限公司
技术研发日:2023.06.06
技术公布日:2023/8/6
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